CN108806818A - 一种可调节中子流量的四刀光阑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节中子流量的四刀光阑，其光阑外壳包括外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板、外壳前端法兰、外壳后端法兰，光阑外壳的外壳容置腔内嵌装光阑基板，光阑基板通过左、右侧连接翅板螺装紧固于外壳下底板上表面，光阑基板的基板通孔内嵌卡碳化硼方管；外壳容置腔内装设纵向刀片组件、横向刀片组件，纵向刀片组件包括纵向碳化硼板、上端导轨、下端导轨、纵向连接板、上端滑块安装板、上端滑块、下端滑块安装板、下端滑块；横向刀片组件包括横向碳化硼板、左端导轨、右端导轨、横向连接板、左端滑块安装板、左端滑块、右端滑块安装板、右端滑块。本发明具有设计新颖、可调节性强的优点，且能有效地对中子流量进行调节。

Description

一种可调节中子流量的四刀光阑

技术领域

本发明涉及散裂中子源技术领域，尤其涉及一种可调节中子流量的四刀光阑。

背景技术

利用散裂中子源产生具有高能量的中子，并通过中子导管将高能量的中子传递到多物理谱仪，然后再进行一系列的物理实验。其中，中子在中子导管里传递会有能量的损失也要防止辐射，中子导管要最大化的传递中子并减少在传递过程中能量的损失，中子导管内部通过不停的将中子反射、传递，最终使中子传递到多物理谱仪上进行试验。

中子导管在整条多物理谱仪的工程中是必不可少的；多物理谱仪要用到中子进行各种各样的实验，就需要从靶站引出中子到达谱仪的样品环境中。

根据谱仪的实验条件，需要多物理谱仪能提供不同流量的中子束，往往改变中子流量的大小是从靶站的方面设计，控制高能中子的通过量。在改变中子流量的时候，往往会产生大量的中子辐射，对靶站周围的器件要求极高。

针对上述情况，有必要设计相应的光阑结构来控制中子传输过程中的流量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调节中子流量的四刀光阑，该可调节中子流量的四刀光阑结构设计新颖、可调节性强，且能够有效地对中子流量进行调节。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种可调节中子流量的四刀光阑，包括有光阑外壳，光阑外壳包括有分别呈水平横向布置的外壳上顶板、外壳下底板以及分别呈竖向布置的外壳左侧板、外壳右侧板，外壳上顶板位于外壳下底板的正上方且外壳上顶板与外壳下底板间隔布置，外壳左侧板位于外壳右侧板的左端侧且外壳左侧板与外壳右侧板间隔布置，外壳上顶板的左端边缘部与外壳左侧板的上端边缘部螺接，外壳上顶板的右端边缘部与外壳右侧板的上端边缘部螺接，外壳下底板的左端边缘部与外壳左侧板的下端边缘部螺接，外壳下底板的右端边缘部与外壳右侧板的下端边缘部螺接，光阑外壳的内部成型有由外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板共同围装而成的外壳容置腔；光阑外壳的前端部装设有呈竖向布置且分别与外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板螺接的外壳前端法兰，光阑外壳的后端部装设有分别与外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板螺接的外壳后端法兰；

光阑外壳的外壳容置腔内嵌装有呈竖向布置且分别垂直于外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板的光阑基板，光阑基板的下端边缘部螺装有左右正对且间隔布置的左侧连接翅板、右侧连接翅板，左侧连接翅板位于右侧连接翅板的左端侧，左侧连接翅板、右侧连接翅板分别螺装紧固于外壳下底板的上表面；光阑基板的中间位置开设有前后完全贯穿的基板通孔，基板通孔内嵌卡有呈中空管状的碳化硼方管，碳化硼方管的后端面与光阑基板的后表面平齐；

光阑外壳的外壳容置腔内于光阑基板的后端侧装设有纵向刀片组件、横向刀片组件，横向刀片组件位于纵向刀片组件的后端侧；纵向刀片组件包括有两个左右间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的纵向碳化硼板，各纵向碳化硼板分别呈竖向布置，光阑基板的上端面螺装有沿着左右方向水平延伸的上端导轨，光阑基板的下端面于左侧连接翅板与右侧连接翅板之间螺装有沿着左右方向水平延伸的下端导轨，各纵向碳化硼板的前表面分别螺装有呈竖向布置的纵向连接板，各纵向连接板的上端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板上端侧，各纵向连接板的下端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板下端侧，各纵向碳化硼板的上端部分别螺装有朝前水平延伸的上端滑块安装板，各上端滑块安装板分别螺装有与上端导轨相配合的上端滑块；各纵向碳化硼板的下端部分别螺装有朝前水平延伸的下端滑块安装板，各下端滑块安装板分别螺装有与下端导轨相配合的下端滑块；

横向刀片组件包括有两个上下间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的横向碳化硼板，各横向碳化硼板分别沿着左右方向水平延伸，光阑基板的左端面螺装有竖向延伸的左端导轨，光阑基板的右端面螺装有竖向延伸的右端导轨，各横向碳化硼板的前表面分别螺装有沿着左右方向水平延伸的横向连接板，各横向连接板的左端部分别延伸至相应的横向碳化硼板左端侧，各横向连接板的右端部分别延伸至相应的横向碳化硼板右端侧，各横向碳化硼板的左端部分别螺装有朝前水平延伸的左端滑块安装板，各左端滑块安装板分别螺装有与左端导轨相配合的左端滑块；各横向碳化硼板的右端部分别螺装有朝前水平延伸的右端滑块安装板，各右端滑块安装板分别螺装有与右端导轨相配合的右端滑块；

碳化硼方管、各纵向碳化硼板以及各横向碳化硼板分别由颗粒度为F20-F100的碳化硼与环氧树脂粘结剂混合凝结而成，碳化硼与环氧树脂粘结剂的混合比例为4：1。

其中，两个所述纵向碳化硼板的平行度以及两个所述横向碳化硼板的平行度分别为10μm，纵向碳化硼板与横向碳化硼板的垂直度为10μm。

其中，由两个所述纵向碳化硼板、两个所述横向碳化硼板所组成的矩形孔的尺寸要求如下：最大开口尺寸为30mm×30mm，最小开口尺寸为0.5mm×0.5mm。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种可调节中子流量的四刀光阑，其包括有光阑外壳，光阑外壳包括有分别呈水平横向布置的外壳上顶板、外壳下底板以及分别呈竖向布置的外壳左侧板、外壳右侧板，外壳上顶板位于外壳下底板的正上方且外壳上顶板与外壳下底板间隔布置，外壳左侧板位于外壳右侧板的左端侧且外壳左侧板与外壳右侧板间隔布置，外壳上顶板的左端边缘部与外壳左侧板的上端边缘部螺接，外壳上顶板的右端边缘部与外壳右侧板的上端边缘部螺接，外壳下底板的左端边缘部与外壳左侧板的下端边缘部螺接，外壳下底板的右端边缘部与外壳右侧板的下端边缘部螺接，光阑外壳的内部成型有由外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板共同围装而成的外壳容置腔；光阑外壳的前端部装设有呈竖向布置且分别与外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板螺接的外壳前端法兰，光阑外壳的后端部装设有分别与外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板螺接的外壳后端法兰；光阑外壳的外壳容置腔内嵌装有呈竖向布置且分别垂直于外壳上顶板、外壳下底板、外壳左侧板、外壳右侧板的光阑基板，光阑基板的下端边缘部螺装有左右正对且间隔布置的左侧连接翅板、右侧连接翅板，左侧连接翅板位于右侧连接翅板的左端侧，左侧连接翅板、右侧连接翅板分别螺装紧固于外壳下底板的上表面；光阑基板的中间位置开设有前后完全贯穿的基板通孔，基板通孔内嵌卡有呈中空管状的碳化硼方管，碳化硼方管的后端面与光阑基板的后表面平齐；光阑外壳的外壳容置腔内于光阑基板的后端侧装设有纵向刀片组件、横向刀片组件，横向刀片组件位于纵向刀片组件的后端侧；纵向刀片组件包括有两个左右间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的纵向碳化硼板，各纵向碳化硼板分别呈竖向布置，光阑基板的上端面螺装有沿着左右方向水平延伸的上端导轨，光阑基板的下端面于左侧连接翅板与右侧连接翅板之间螺装有沿着左右方向水平延伸的下端导轨，各纵向碳化硼板的前表面分别螺装有呈竖向布置的纵向连接板，各纵向连接板的上端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板上端侧，各纵向连接板的下端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板下端侧，各纵向碳化硼板的上端部分别螺装有朝前水平延伸的上端滑块安装板，各上端滑块安装板分别螺装有与上端导轨相配合的上端滑块；各纵向碳化硼板的下端部分别螺装有朝前水平延伸的下端滑块安装板，各下端滑块安装板分别螺装有与下端导轨相配合的下端滑块；横向刀片组件包括有两个上下间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的横向碳化硼板，各横向碳化硼板分别沿着左右方向水平延伸，光阑基板的左端面螺装有竖向延伸的左端导轨，光阑基板的右端面螺装有竖向延伸的右端导轨，各横向碳化硼板的前表面分别螺装有沿着左右方向水平延伸的横向连接板，各横向连接板的左端部分别延伸至相应的横向碳化硼板左端侧，各横向连接板的右端部分别延伸至相应的横向碳化硼板右端侧，各横向碳化硼板的左端部分别螺装有朝前水平延伸的左端滑块安装板，各左端滑块安装板分别螺装有与左端导轨相配合的左端滑块；各横向碳化硼板的右端部分别螺装有朝前水平延伸的右端滑块安装板，各右端滑块安装板分别螺装有与右端导轨相配合的右端滑块；碳化硼方管、各纵向碳化硼板以及各横向碳化硼板分别由颗粒度为F20-F100的碳化硼与环氧树脂粘结剂混合凝结而成，碳化硼与环氧树脂粘结剂的混合比例为4：1。通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖、可调节性强的优点，且能够有效地对中子流量进行调节。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明另一视角的结构示意图。

图3为本发明的光阑部分的结构示意图。

图4为本发明的光阑部分另一视角的结构示意图。

图5为本发明的光阑部分又一视角的结构示意图。

在图1至图5中包括有：

1——光阑外壳 11——外壳上顶板

12——外壳下底板 13——外壳左侧板

14——外壳右侧板 15——外壳容置腔

16——外壳前端法兰 17——外壳后端法兰

2——光阑基板 31——左侧连接翅板

32——右侧连接翅板 4——碳化硼方管

5——纵向刀片组件 51——纵向碳化硼板

521——上端导轨 522——下端导轨

53——纵向连接板 541——上端滑块安装板

542——下端滑块安装板 551——上端滑块

552——下端滑块 6——横向刀片组件

61——横向碳化硼板 621——左端导轨

622——右端导轨 63——横向连接板

641——左端滑块安装板 642——右端滑块安装板

651——左端滑块 652——右端滑块。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1至图5所示，一种可调节中子流量的四刀光阑，包括有光阑外壳1，光阑外壳1包括有分别呈水平横向布置的外壳上顶板11、外壳下底板12以及分别呈竖向布置的外壳左侧板13、外壳右侧板14，外壳上顶板11位于外壳下底板12的正上方且外壳上顶板11与外壳下底板12间隔布置，外壳左侧板13位于外壳右侧板14的左端侧且外壳左侧板13与外壳右侧板14间隔布置，外壳上顶板11的左端边缘部与外壳左侧板13的上端边缘部螺接，外壳上顶板11的右端边缘部与外壳右侧板14的上端边缘部螺接，外壳下底板12的左端边缘部与外壳左侧板13的下端边缘部螺接，外壳下底板12的右端边缘部与外壳右侧板14的下端边缘部螺接，光阑外壳1的内部成型有由外壳上顶板11、外壳下底板12、外壳左侧板13、外壳右侧板14共同围装而成的外壳容置腔15；光阑外壳1的前端部装设有呈竖向布置且分别与外壳上顶板11、外壳下底板12、外壳左侧板13、外壳右侧板14螺接的外壳前端法兰16，光阑外壳1的后端部装设有分别与外壳上顶板11、外壳下底板12、外壳左侧板13、外壳右侧板14螺接的外壳后端法兰17。

进一步的，光阑外壳1的外壳容置腔15内嵌装有呈竖向布置且分别垂直于外壳上顶板11、外壳下底板12、外壳左侧板13、外壳右侧板14的光阑基板2，光阑基板2的下端边缘部螺装有左右正对且间隔布置的左侧连接翅板31、右侧连接翅板32，左侧连接翅板31位于右侧连接翅板32的左端侧，左侧连接翅板31、右侧连接翅板32分别螺装紧固于外壳下底板12的上表面；光阑基板2的中间位置开设有前后完全贯穿的基板通孔，基板通孔内嵌卡有呈中空管状的碳化硼方管4，碳化硼方管4的后端面与光阑基板2的后表面平齐。

更进一步的，光阑外壳1的外壳容置腔15内于光阑基板2的后端侧装设有纵向刀片组件5、横向刀片组件6，横向刀片组件6位于纵向刀片组件5的后端侧；纵向刀片组件5包括有两个左右间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的纵向碳化硼板51，各纵向碳化硼板51分别呈竖向布置，光阑基板2的上端面螺装有沿着左右方向水平延伸的上端导轨521，光阑基板2的下端面于左侧连接翅板31与右侧连接翅板32之间螺装有沿着左右方向水平延伸的下端导轨522，各纵向碳化硼板51的前表面分别螺装有呈竖向布置的纵向连接板53，各纵向连接板53的上端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板51上端侧，各纵向连接板53的下端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板51下端侧，各纵向碳化硼板51的上端部分别螺装有朝前水平延伸的上端滑块安装板541，各上端滑块安装板541分别螺装有与上端导轨521相配合的上端滑块551；各纵向碳化硼板51的下端部分别螺装有朝前水平延伸的下端滑块安装板542，各下端滑块安装板542分别螺装有与下端导轨522相配合的下端滑块552。

另外，横向刀片组件6包括有两个上下间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的横向碳化硼板61，各横向碳化硼板61分别沿着左右方向水平延伸，光阑基板2的左端面螺装有竖向延伸的左端导轨621，光阑基板2的右端面螺装有竖向延伸的右端导轨622，各横向碳化硼板61的前表面分别螺装有沿着左右方向水平延伸的横向连接板63，各横向连接板63的左端部分别延伸至相应的横向碳化硼板61左端侧，各横向连接板63的右端部分别延伸至相应的横向碳化硼板61右端侧，各横向碳化硼板61的左端部分别螺装有朝前水平延伸的左端滑块安装板641，各左端滑块安装板641分别螺装有与左端导轨621相配合的左端滑块651；各横向碳化硼板61的右端部分别螺装有朝前水平延伸的右端滑块安装板642，各右端滑块安装板642分别螺装有与右端导轨622相配合的右端滑块652。

其中，碳化硼方管4、各纵向碳化硼板51以及各横向碳化硼板61分别由颗粒度为F20-F100的碳化硼与环氧树脂粘结剂混合凝结而成，碳化硼与环氧树脂粘结剂的混合比例为4：1。

需进一步指出，两个纵向碳化硼板51的平行度以及两个横向碳化硼板61的平行度分别为10μm，纵向碳化硼板51与横向碳化硼板61的垂直度为10μm。

还有就是，由两个纵向碳化硼板51、两个横向碳化硼板61所组成的矩形孔的尺寸要求如下：最大开口尺寸为30mm×30mm，最小开口尺寸为0.5mm×0.5mm。

在本发明工作过程中，两个纵向碳化硼板51在电机的驱动下而同步反向移动，两个横向碳化硼板61在电机的驱动下而同步反向移动；其中，由上端导轨521与上端滑块551所组成的导轨副以及下端导轨522与下端滑块552所组成的导轨副对两个纵向碳化硼板51左右活动导向，由左端导轨621与左端滑块651所组成的导轨副以及右端导轨622与右端滑块652所组成的导轨副对两个横向碳化硼板61上下活动导向；当两个纵向碳化硼板51靠拢以及两个横向碳化硼板61靠拢时，供中子通过的中子流束孔变小，此时中子流量变小；当两个纵向碳化硼板51分开以及两个横向碳化硼板61分开时，供中子通过的中子流束孔变大，此时中子流量变大。

需强调的是，本发明通过电动控制方式来调节中子流量大小，一方面可以大大减少现场技术人员的调试时间，另一方面能够有效地降低受到中子辐射的影响。

还有就是，本发明的纵向碳化硼板51、横向碳化硼板61分别采用碳化硼材料制备而成，且纵向碳化硼板51、横向碳化硼板61能够起到吸收不需要中子的功能。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖、可调节性强的优点，且能够有效地对中子流量进行调节。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种可调节中子流量的四刀光阑，其特征在于：包括有光阑外壳（1），光阑外壳（1）包括有分别呈水平横向布置的外壳上顶板（11）、外壳下底板（12）以及分别呈竖向布置的外壳左侧板（13）、外壳右侧板（14），外壳上顶板（11）位于外壳下底板（12）的正上方且外壳上顶板（11）与外壳下底板（12）间隔布置，外壳左侧板（13）位于外壳右侧板（14）的左端侧且外壳左侧板（13）与外壳右侧板（14）间隔布置，外壳上顶板（11）的左端边缘部与外壳左侧板（13）的上端边缘部螺接，外壳上顶板（11）的右端边缘部与外壳右侧板（14）的上端边缘部螺接，外壳下底板（12）的左端边缘部与外壳左侧板（13）的下端边缘部螺接，外壳下底板（12）的右端边缘部与外壳右侧板（14）的下端边缘部螺接，光阑外壳（1）的内部成型有由外壳上顶板（11）、外壳下底板（12）、外壳左侧板（13）、外壳右侧板（14）共同围装而成的外壳容置腔（15）；光阑外壳（1）的前端部装设有呈竖向布置且分别与外壳上顶板（11）、外壳下底板（12）、外壳左侧板（13）、外壳右侧板（14）螺接的外壳前端法兰（16），光阑外壳（1）的后端部装设有分别与外壳上顶板（11）、外壳下底板（12）、外壳左侧板（13）、外壳右侧板（14）螺接的外壳后端法兰（17）；

光阑外壳（1）的外壳容置腔（15）内嵌装有呈竖向布置且分别垂直于外壳上顶板（11）、外壳下底板（12）、外壳左侧板（13）、外壳右侧板（14）的光阑基板（2），光阑基板（2）的下端边缘部螺装有左右正对且间隔布置的左侧连接翅板（31）、右侧连接翅板（32），左侧连接翅板（31）位于右侧连接翅板（32）的左端侧，左侧连接翅板（31）、右侧连接翅板（32）分别螺装紧固于外壳下底板（12）的上表面；光阑基板（2）的中间位置开设有前后完全贯穿的基板通孔，基板通孔内嵌卡有呈中空管状的碳化硼方管（4），碳化硼方管（4）的后端面与光阑基板（2）的后表面平齐；

光阑外壳（1）的外壳容置腔（15）内于光阑基板（2）的后端侧装设有纵向刀片组件（5）、横向刀片组件（6），横向刀片组件（6）位于纵向刀片组件（5）的后端侧；纵向刀片组件（5）包括有两个左右间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的纵向碳化硼板（51），各纵向碳化硼板（51）分别呈竖向布置，光阑基板（2）的上端面螺装有沿着左右方向水平延伸的上端导轨（521），光阑基板（2）的下端面于左侧连接翅板（31）与右侧连接翅板（32）之间螺装有沿着左右方向水平延伸的下端导轨（522），各纵向碳化硼板（51）的前表面分别螺装有呈竖向布置的纵向连接板（53），各纵向连接板（53）的上端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板（51）上端侧，各纵向连接板（53）的下端部分别延伸至相应的纵向碳化硼板（51）下端侧，各纵向碳化硼板（51）的上端部分别螺装有朝前水平延伸的上端滑块安装板（541），各上端滑块安装板（541）分别螺装有与上端导轨（521）相配合的上端滑块（551）；各纵向碳化硼板（51）的下端部分别螺装有朝前水平延伸的下端滑块安装板（542），各下端滑块安装板（542）分别螺装有与下端导轨（522）相配合的下端滑块（552）；

横向刀片组件（6）包括有两个上下间隔布置且由电机驱动而同步反向移动的横向碳化硼板（61），各横向碳化硼板（61）分别沿着左右方向水平延伸，光阑基板（2）的左端面螺装有竖向延伸的左端导轨（621），光阑基板（2）的右端面螺装有竖向延伸的右端导轨（622），各横向碳化硼板（61）的前表面分别螺装有沿着左右方向水平延伸的横向连接板（63），各横向连接板（63）的左端部分别延伸至相应的横向碳化硼板（61）左端侧，各横向连接板（63）的右端部分别延伸至相应的横向碳化硼板（61）右端侧，各横向碳化硼板（61）的左端部分别螺装有朝前水平延伸的左端滑块安装板（641），各左端滑块安装板（641）分别螺装有与左端导轨（621）相配合的左端滑块（651）；各横向碳化硼板（61）的右端部分别螺装有朝前水平延伸的右端滑块安装板（642），各右端滑块安装板（642）分别螺装有与右端导轨（622）相配合的右端滑块（652）；

碳化硼方管（4）、各纵向碳化硼板（51）以及各横向碳化硼板（61）分别由颗粒度为F20-F100的碳化硼与环氧树脂粘结剂混合凝结而成，碳化硼与环氧树脂粘结剂的混合比例为4：1。

2.根据权利要求1所述的一种可调节中子流量的四刀光阑，其特征在于：两个所述纵向碳化硼板（51）的平行度以及两个所述横向碳化硼板（61）的平行度分别为10μm，纵向碳化硼板（51）与横向碳化硼板（61）的垂直度为10μm。

3.根据权利要求1所述的一种可调节中子流量的四刀光阑，其特征在于：由两个所述纵向碳化硼板（51）、两个所述横向碳化硼板（61）所组成的矩形孔的尺寸要求如下：最大开口尺寸为30mm×30mm，最小开口尺寸为0.5mm×0.5mm。