一种中子单色器屏蔽装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中子单色器屏蔽装置，其包括：主屏蔽室，其为内部中空的壳体结构，所述主屏蔽室上开设有中子导管入口和中子出射窗口；导轨组件，其上形成有自主屏蔽室的上游侧延伸至其下游侧的导轨；所述屏蔽链车组件，包括滑动设置在导轨上的滑车，固定设置在滑车的中部的窗口屏蔽块，以及设置于窗口屏蔽块两侧的滑车上的N+1个上屏蔽块和M+1个下屏蔽块；窗口屏蔽块上设置有与中子出射窗口连通的出射中子通道；驱动转台组件，包括驱动转台、直导轨副和驱动臂；驱动转台以与主屏蔽室同轴的方式设置在其下方，直导轨副的导轨水平固定在驱动转台上，驱动臂竖直固定在直导轨副的滑块上；驱动臂与屏蔽链车组件的窗口屏蔽块固定连接。

A Shielding Device for Neutron Monochromator

【技术实现步骤摘要】
一种中子单色器屏蔽装置
本专利技术涉及一种中子单色器屏蔽(monochromatorshielding)装置，尤其适用于一种搭建在束线中部的中子谱仪上，属于中子散射

技术介绍
中子单色器是基于反应堆的中子散射谱仪的核心部件之一，用于对从反应堆或者中子导管引出的白光中子进行单色化，单色后的中子打到样品上来开展相关的中子散射实验。为了辐射安全并有效降低中子散射实验本底，必须将单色器放置于单色器屏蔽装置内。随着单色器起飞角度的改变，单色器屏蔽装置的出射中子通道需要发生相应的改变，以保证中子束的有效输出。目前，在公开文件“中子三轴谱仪，勾成等，原子能科学技术，1988，第22卷第2期”中公开了一种小屏蔽鼓状的中子单色器屏蔽装置；专利技术专利“中子单色器屏蔽装置(授权公告号CN101599307B)”以及公开文献“一种起飞角连续可变的中子单色器屏蔽装置，高建波等，中国机械工程，2010，第21卷第3期”均公开了一种以重混凝土为主的分层鼓状结构的单色器屏蔽装置，以重混凝土为主的分层鼓状结构的单色器屏蔽装置过于笨拙，适用于搭建在反应堆大厅的束线末端的热中子谱仪和冷中子谱仪。专利技术专利“一种冷中子谱仪的单色器屏蔽装置(授权公告号CN104778986B)”中公开了一种用于冷中子谱仪的提拉方式的中子单色器屏蔽装置。国外报道“Optimizationofapartiallynon-magneticprimaryradiationshieldingforthetriple-axisspectrometerPANDAattheMunichhigh-fluxreactorFRM-II,N.M.Pyka等，APPl.Phys.A74[suppl.],2002”重点报道了一种中子单色器屏蔽装置采用的重混凝土和掺硼高密度聚乙烯复合材料，未公开报道其改变中子通道的结构。上述国内外文献或专利技术专利所公开的几种中子单色器屏蔽装置，如果用于搭建在束线中间某个隙口位置的谱仪上，局限性在于中子单色器的起飞角受限，而且中子能量对小的起飞角更加敏感，会影响中子谱仪的最高中子能量范围。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种中子单色器屏蔽装置，该装置既能满足屏蔽和降低实验本底的要求，又能提供高能中子范围。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于，其包括：主屏蔽室，其为内部中空的壳体结构，所述主屏蔽室上开设有中子导管入口和中子出射窗口；导轨组件，以与所述主屏蔽室同轴的方式设置在其前侧，所述导轨组件上形成有自所述主屏蔽室的上游侧延伸至其下游侧的导轨；所述屏蔽链车组件，包括滑动设置在所述导轨上的链车，设置在所述链车的中部的窗口屏蔽块，以及设置于所述窗口屏蔽块两侧的所述链车上的N+1个上屏蔽块和M+1个下屏蔽块；所述窗口屏蔽块上设置有与所述中子出射窗口连通的出射中子通道；所述窗口屏蔽块与上屏蔽块、下屏蔽块之间、上屏蔽块之间以及下屏蔽块之间均呈间隙配合；驱动转台组件，包括驱动转台、直导轨副和驱动臂；所述驱动转台以与所述主屏蔽室同轴的方式设置在其下方，所述直导轨副的导轨水平固定在所述驱动转台上，所述驱动臂竖直固定在所述直导轨副的滑块上；所述驱动臂与所述屏蔽链车组件的窗口屏蔽块固定连接，以使所述屏蔽链车组件随驱动转动组件联动。优选地，所述主屏蔽室的横截面呈圆弧形拼接矩形，所述主屏蔽室的前侧壁呈圆弧形结构，在所述主屏蔽室的前侧壁上沿其圆弧方向开设所述中子出射窗口，在与前侧壁相邻的所述主屏蔽室的两侧壁上分别设置中子导管入口和中子导管出口。优选地，所述导轨组件还包括导轨支撑架，导轨包括设置于导轨支撑架上的中间导轨，以及设置在所述导轨支撑架上并分布于所述中间导轨两侧的上游直导轨和下游直导轨；所述中间导轨与所述主屏蔽室呈同轴分布并包裹在其前侧，所述上游直导轨和下游直导轨均与所述中间导轨圆滑过渡连接；所述导轨的顶面形成有凹槽，所述凹槽包括形成于上游直导轨、中间导轨和下游直导轨的顶面中部且依次圆滑过渡连接上游凹槽、中间凹槽和下游凹槽，所述链车滑动设置在所述凹槽内。优选地，所述驱动转台是由电机驱动的大小齿轮组成的具有旋转功能的机械传动机构，用于带动所述驱动臂转动来带动所述屏蔽链车组件沿所述导轨移动；所述驱动臂呈倒L型结构，所述驱动臂顶部的延伸段与所述屏蔽链车组件的所述窗口屏蔽块固定连接。优选地，所述链车包括M+N个Z型垫块、中间垫块、M+N+2个轴承平台、M+N+2个定位圆柱、M+N+2个轴瓦、上游垫块以及下游垫块；每一所述Z型垫块上形成有高台和低台，每一所述轴承平台上固定设置一所述定位圆柱，一所述轴瓦以间隙配合的方式套置在一所述定位圆柱上；在所述导轨的上游段间隔滑动设置N+1个轴承平台，在N+1个所述轴承平台上放置N个所述Z型垫块；从所述导轨的上游端起，所述上游垫块套在第1个所述轴瓦后搭在第1个所述轴承平台上，第1个所述Z型垫块的所述高台套在第1个所述轴瓦后搭到所述上游垫块的上端面上，第1个所述Z型垫块的低台套在第2个所述轴瓦后搭到第1个所述轴承平台和第2个轴承平台之间，第i个所述Z型垫块的高台套在第i个所述轴瓦后压在第i-1个所述Z型垫块的低台的上端面上，第i个所述Z型垫块的低台套在第i+1个所述轴瓦后搭到第i个所述轴承平台和第i+1个所述轴承平台之间，i＝2，...，N；在所述导轨的下游段间隔滑动设置M+1个轴承平台，在M+1个轴承平台上放置M个Z型垫块，从所述导轨的下游端起，所述下游垫块套在第1个所述轴瓦后搭在第1个所述轴承平台上，第1个所述Z型垫块的高台套在第1个所述轴瓦后搭到所述下游垫块上，第1个所述Z型垫块的低台套在第2个所述轴瓦后搭到第2个所述轴承平台和第1个轴承平台之间，第i个所述Z型垫块的高台套在第i个所述轴瓦后压在第i-1个所述Z型垫块的低台的上端面上，第i个Z型垫块的低台套在第i+1个轴瓦后压到第i+1个所述轴承平台和第i个所述轴承平台之间，i＝1，...，M；所述中间垫块的一端套在从下游端起第M+1个轴瓦后压到第M个Z型垫块的低台的上端面上，所述中间垫块的另一端套在从上游端起第N+1个轴瓦后压到第N个Z型垫块的低台的上端面上；所述窗口屏蔽块位于所述中间垫块的中部上方，并与所述驱动臂固定连接，N+1个所述上屏蔽块与N+1个所述轴承平台上的定位圆柱一一对应连接；M+1个所述下屏蔽块与M+1个所述轴承平台上的定位圆柱一一对应连接。优选地，每一所述轴承平台上带有回转轴线垂直地面的第一轴承对以及回转轴线平行地面的第二轴承对，所述轴承平台的第一轴承对的中心距离为L；每一所述轴承平台上的第一轴承对与所述导轨上的凹槽以间隙配合的方式嵌入到其内；每一所述轴承平台上的第二轴承对跟所述导轨的上端面相切；所述导轨上的凹槽的宽度与所述轴承平台上的第一轴承对的直径相同，所述凹槽深度大于所述轴承平台上的第一轴承对的高度。优选地，所述驱动臂通过滑动轴套与所述窗口屏蔽块固定连接，其中，在所述中间垫块的中心位置开设圆孔，滑动轴套间隙配合地穿设过所述圆孔，所述滑动轴套的上端与所述窗口屏蔽块的下端面固定连接，所述滑动轴承的下端与所述驱动臂固定连接；所述滑动轴套采用带法兰的铜薄壁轴瓦。优选地，所述窗口屏蔽块是中间带一个矩形的出射中子通道的圆柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于，其包括：主屏蔽室(1)，其为内部中空的壳体结构，所述主屏蔽室(1)上开设有中子导管入口(10)和中子出射窗口(11)；导轨组件(2)，以与所述主屏蔽室(1)同轴的方式设置在其前侧，所述导轨组件(2)上形成有自所述主屏蔽室(1)的上游侧延伸至其下游侧的导轨(20)；所述屏蔽链车组件(3)，包括滑动设置在所述导轨(20)上的链车(30)，设置在所述链车(30)的中部的窗口屏蔽块(31)，以及设置于所述窗口屏蔽块(31)两侧的所述链车(30)上的N+1个上屏蔽块(32)和M+1个下屏蔽块(33)；所述窗口屏蔽块(31)上设置有与所述中子出射窗口(11)连通的出射中子通道(310)；所述窗口屏蔽块(31)与上屏蔽块(32)、下屏蔽块(33)之间、上屏蔽块(32)之间以及下屏蔽块(33)之间均呈间隙配合；驱动转台组件(4)，包括驱动转台(40)、直导轨副(41)和驱动臂(42)；所述驱动转台(40)以与所述主屏蔽室(1)同轴的方式设置在其下方，所述直导轨副(41)的导轨水平固定在所述驱动转台(40)上，所述驱动臂(42)竖直固定在所述直导轨副(41)的滑块上；所述驱动臂(42)与所述屏蔽链车组件(3)的窗口屏蔽块(31)固定连接，以使所述屏蔽链车组件(3)随驱动转动组件(4)联动。...

【技术特征摘要】
1.一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于，其包括：主屏蔽室(1)，其为内部中空的壳体结构，所述主屏蔽室(1)上开设有中子导管入口(10)和中子出射窗口(11)；导轨组件(2)，以与所述主屏蔽室(1)同轴的方式设置在其前侧，所述导轨组件(2)上形成有自所述主屏蔽室(1)的上游侧延伸至其下游侧的导轨(20)；所述屏蔽链车组件(3)，包括滑动设置在所述导轨(20)上的链车(30)，设置在所述链车(30)的中部的窗口屏蔽块(31)，以及设置于所述窗口屏蔽块(31)两侧的所述链车(30)上的N+1个上屏蔽块(32)和M+1个下屏蔽块(33)；所述窗口屏蔽块(31)上设置有与所述中子出射窗口(11)连通的出射中子通道(310)；所述窗口屏蔽块(31)与上屏蔽块(32)、下屏蔽块(33)之间、上屏蔽块(32)之间以及下屏蔽块(33)之间均呈间隙配合；驱动转台组件(4)，包括驱动转台(40)、直导轨副(41)和驱动臂(42)；所述驱动转台(40)以与所述主屏蔽室(1)同轴的方式设置在其下方，所述直导轨副(41)的导轨水平固定在所述驱动转台(40)上，所述驱动臂(42)竖直固定在所述直导轨副(41)的滑块上；所述驱动臂(42)与所述屏蔽链车组件(3)的窗口屏蔽块(31)固定连接，以使所述屏蔽链车组件(3)随驱动转动组件(4)联动。2.如权利要求1所述的一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于：所述主屏蔽室(1)的横截面呈圆弧形拼接矩形，所述主屏蔽室(1)的前侧壁呈圆弧形结构，在所述主屏蔽室(1)的前侧壁上沿其圆弧方向开设所述中子出射窗口(11)，在与前侧壁相邻的所述主屏蔽室(1)的两侧壁上分别设置中子导管入口(10)和中子导管出口(12)。3.如权利要求1所述的一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于：所述导轨组件(2)还包括导轨支撑架(21)，导轨(20)包括设置于导轨支撑架(21)上的中间导轨(201)，以及设置在所述导轨支撑架(21)上并分布于所述中间导轨(201)两侧的上游直导轨(202)和下游直导轨(203)；所述中间导轨(201)与所述主屏蔽室(1)呈同轴分布并包裹在其前侧，所述上游直导轨(202)和下游直导轨(203)均与所述中间导轨(201)圆滑过渡连接；所述导轨(20)的顶面形成有凹槽(22)，所述凹槽(22)包括形成于上游直导轨(202)、中间导轨(201)和下游直导轨(203)的顶面中部且依次圆滑过渡连接上游凹槽(220)、中间凹槽(221)和下游凹槽(222)，所述链车(30)滑动设置在所述凹槽(22)内。4.如权利要求1所述的一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于：所述驱动转台(40)是由电机驱动的大小齿轮组成的具有旋转功能的机械传动机构，用于带动所述驱动臂(42)转动来带动所述屏蔽链车组件(3)沿所述导轨(20)移动；所述驱动臂(42)呈倒L型结构，所述驱动臂(42)顶部的延伸段(421)与所述屏蔽链车组件(3)的所述窗口屏蔽块(31)固定连接。5.如权利要求1至4任一项所述的一种中子单色器屏蔽装置，其特征在于：所述链车(30)包括M+N个Z型垫块(301)、中间垫块(302)、M+N+2个轴承平台(303)、M+N+2个定位圆柱(304)、M+N+2个轴瓦(305)、上游垫块(306)以及下游垫块(307)；每一所述Z型垫块(301)上形成有高台(3011)和低台(3012)，每一所述轴承平台(303)上固定设置一所述定位圆柱(304)，一所述轴瓦(305)以间隙配合的方式套置在一所述定位圆柱(304)上；在所述导轨(20)的上游段间隔滑动设置N+1个轴承平台(303)，在N+1个所述轴承平台(303)上放置N个所述Z型垫块(301)；从所述导轨(20)的上游端起，所述上游垫块(306)套在第1个所述轴瓦(305)后搭在第1个所述轴承平台(303)上，第1个所述Z型垫块(301)的所述高台(3011)套在第1个所述轴瓦(305)后搭到所述上游垫块(306)的上端面上，第1个所述Z型垫块(301)的低台(3012)套在第2个所述轴瓦(305)后搭到第1个所述轴承平台(303)和第2个轴承平台(303)之间，第i个所述Z型垫块(301)的高台(3011)套在第i个所述轴瓦(305)后压在第i-1个所述Z型垫块(301)的低台(3012)的上端面上，第i个所述Z型垫块(301)的低台(3012)套在第i+1个所述轴瓦(305)后搭到第i个所述轴承平台(303)和第i+1个所述轴承平台(303)之间，i＝2，...，N；在所述导轨(20)的下游段间隔滑动设置M+1个轴承平台(303)，在M+1个轴承平台(303)上放置M个Z型垫块(301)，从所述导轨(20)的下游端起，所述下游垫块(307)套在第1个所述轴瓦(305)后搭在第1个所述轴承平台(303)上，第1个所述Z型垫块(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红霞，程鹏，徐大业，刘娟娟，汪晋辰，鲍威，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：发明
国别省市：北京,11