中国先进研究堆工程科学应力谱仪性能优化与刻度研究

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作者 田庚方 刘晓龙 +5 位作者 余周香 李眉娟 李玉庆 刘蕴韬 孙凯 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1588-1593,共6页

为充分发挥中国先进研究堆工程科学应力谱仪在工程构件残余应力表征的作用,在常用金属测试所需的中子波长约0.164 nm下进行谱仪的性能优化和刻度研究。在此波长下,将Fe(211)衍射峰的峰位误差作为光路优化的品质因数,通过调整单色器的水... 为充分发挥中国先进研究堆工程科学应力谱仪在工程构件残余应力表征的作用,在常用金属测试所需的中子波长约0.164 nm下进行谱仪的性能优化和刻度研究。在此波长下,将Fe(211)衍射峰的峰位误差作为光路优化的品质因数,通过调整单色器的水平聚焦和垂直聚焦姿态,获得了最优性能的聚焦光路。采用金箔活化法测试了样品处中子注量率,在反应堆满功率60 MW的条件下,样品处中子(波长0.164 nm)注量率为3.0×10^(7)cm^(−2)·s^(−1)(±4.5%),在衍射角约90°的分辨率为0.42%。使用带缝隙的镉片测试了探测器的位置分辨,获得探测器水平方向的位置分辨为(1.44±0.03)mm。本工作完成了谱仪的光路优化与性能刻度,为谱仪投入运行奠定了实验基础。 展开更多

关键词 工程科学应力谱仪 中子衍射 残余应力 光路优化 样品处中子注量率

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CARR中子残余应力谱仪的设计与应用 被引量：14

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作者 李峻宏 高建波 +6 位作者 李际周 韩松柏 祖勇 刘荣灯 刘晓龙 刘蕴韬 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期484-488,共5页

中国先进研究堆(CARR)旁的中子残余应力谱仪是我国第1台利用中子衍射方法测量残余应力的设备。它的样品台及部分附属设备从瑞典引进,结合CARR的实际情况,完成了概念设计、物理设计及机械加工,目前谱仪正在调试中。新的单色器屏蔽体起飞... 中国先进研究堆(CARR)旁的中子残余应力谱仪是我国第1台利用中子衍射方法测量残余应力的设备。它的样品台及部分附属设备从瑞典引进,结合CARR的实际情况,完成了概念设计、物理设计及机械加工,目前谱仪正在调试中。新的单色器屏蔽体起飞角在41°～109°连续可变,采用五维姿态调整台,方便灵活地调整单色器的位置。使用双聚焦Si(311)单色器,谱仪的分辨可以达到0.2%。一维中子位置灵敏探测器ORDELA1128N的主要指标与REST上使用的ORDELA1150N的相比有了很大改进。谱仪的附属设备多样,具备开展织构测量和材料原位拉伸等实验研究的能力。 展开更多

关键词 中子衍射 残余应力谱仪 双聚焦硅单色器 中子位置灵敏探测器

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中国先进研究堆中子残余应力谱仪实验软件设计 被引量：4

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作者 刘晓龙 李眉娟 +6 位作者 刘蕴韬 陈东风 刘新智 高建波 阳林峰 韩松柏 李玉庆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期915-920,共6页

设计开发了中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量了残余应力的基本原理和谱仪构型,分析了中子残余应力测量方法,提出了残余应力测量所需的功能。在谱仪运动控制和数据采集系统的基础上,设计了各项功能... 设计开发了中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量了残余应力的基本原理和谱仪构型,分析了中子残余应力测量方法,提出了残余应力测量所需的功能。在谱仪运动控制和数据采集系统的基础上,设计了各项功能的流程方法,并使用LabVIEW语言编写了相应的程序。利用中子束全面测试软件的各项功能,完成了CARR中子残余应力谱仪实验软件的设计开发。 展开更多

关键词 中子残余应力谱仪 实验软件 自动化测量

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中国先进研究堆中子残余应力谱仪校准 被引量：4

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作者 刘晓龙 刘蕴韬 +4 位作者 陈东风 高建波 李眉娟 阳林峰 韩松柏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1486-1490,共5页

为校准中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪,获得一维位置灵敏探测器(PSD)的灵敏度系数、位置坐标与衍射角的几何关系及零点等参数,设计了校准实验和软件,并将获得的校准参数用于标准Fe粉前4个衍射峰的数据预处理,校正衍射峰位与计算... 为校准中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪,获得一维位置灵敏探测器(PSD)的灵敏度系数、位置坐标与衍射角的几何关系及零点等参数,设计了校准实验和软件,并将获得的校准参数用于标准Fe粉前4个衍射峰的数据预处理,校正衍射峰位与计算衍射角的差值符合残余应力谱仪的误差要求。结果表明,该工作能准确获得校准参数,并可用于CARR中子残余应力谱仪的数据预处理。 展开更多

关键词 中子残余应力谱仪 一维位置灵敏探测器 谱仪校准

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中子应力谱仪常用聚焦单色器的模拟与比较 被引量：2

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作者 陈华 黄朝强 +1 位作者 孙光爱 陈波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期374-379,共6页

用蒙特卡罗中子射线追踪程序McStas对中子衍射应力谱仪单色器部件进行模拟优化:以Cu(220)比较了单色器起飞角和准直系统对样品处中子注量率、分辨率的影响;计算得到给定条件下单色器最佳单晶条数和镶嵌度;单晶条倾角精度建议好于0.1... 用蒙特卡罗中子射线追踪程序McStas对中子衍射应力谱仪单色器部件进行模拟优化:以Cu(220)比较了单色器起飞角和准直系统对样品处中子注量率、分辨率的影响;计算得到给定条件下单色器最佳单晶条数和镶嵌度;单晶条倾角精度建议好于0.1°;计算了Cu(222)、(220)和(002)在不同起飞角情况下获得的中子注量率;相同条件下,Cu和Ge常用晶体单色器中以Cu(220)获得的中子注量率最大,而Cu(222)获得的波长分辨率最佳。 展开更多

关键词 垂直聚焦单色器 蒙特卡罗模拟 中子应力谱仪 McStas

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中子应力谱仪双聚焦Si单色器设计、模拟与测试

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作者 胡瑞 刘蕴韬 +5 位作者 王玮 刘中孝 李峻宏 高建波 王洪立 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1315-1319,共5页

本文对中国先进研究堆中子应力谱仪使用的双聚焦Si单色器进行了设计、模拟和测试。采用SIMRES模拟程序确定了单色器垂直曲率及Si片厚度的最优值,并得到品质因数与散射角、单色器水平曲率和波长的依赖关系。实际测试结果表明,与平板Cu单... 本文对中国先进研究堆中子应力谱仪使用的双聚焦Si单色器进行了设计、模拟和测试。采用SIMRES模拟程序确定了单色器垂直曲率及Si片厚度的最优值,并得到品质因数与散射角、单色器水平曲率和波长的依赖关系。实际测试结果表明,与平板Cu单色器相比,使用双聚焦Si单色器样品处中子强度提高了15倍。 展开更多

关键词 双聚焦Si单色器 中子应力谱仪 中子衍射 中国先进研究堆

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中子衍射应力谱仪的模拟计算 被引量：1

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作者 王姝驭 刘丽鹃 孙良卫 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期399-401,470,共4页

中子衍射法是迄今为止可直接测量材料或工程部件内部深处应力场分布的唯一非破坏性方法,在工程上具有重要的应用。论文用McStas软件模拟计算了应力谱仪样品台处的注量率,同时理论计算了谱仪的分辨率,并且分析了第二准直器对样品台处中... 中子衍射法是迄今为止可直接测量材料或工程部件内部深处应力场分布的唯一非破坏性方法,在工程上具有重要的应用。论文用McStas软件模拟计算了应力谱仪样品台处的注量率,同时理论计算了谱仪的分辨率,并且分析了第二准直器对样品台处中子注量率和谱仪分辨率的影响,结果表明谱仪的第二准直器对中子注量率影响很大,样品处衍射角小于120°时,谱仪分辨率良好。 展开更多

关键词 应力谱仪 中子注量率 分辨率

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中子衍射应力分析谱仪模拟实验

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作者 陈彦舟 孙光爱 +2 位作者 陈杰 樊志剑 陈波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期840-843,共4页

利用蒙特卡洛模拟程序SIMRES对中子衍射应力分析谱仪进行模拟实验。首先比较了V-5Cr-5Ti合金和α-Fe样品对应的探测器记录的中子强度。然后对无应力状态下的α-Fe平板贯穿扫描,得到完全沉浸和不完全沉浸时赝偏移变化曲线。

关键词 蒙特卡罗模拟 中子衍射应力分析谱仪 SIMRES 赝偏移

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针对铁样品的中子衍射应力分析谱仪模拟实验

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作者 陈彦舟 谢雷 +3 位作者 王燕 王虹 孙光爱 陈波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期505-508,525,共5页

利用丹麦RISΦ国家实验室和法国ILL研究所共同开发的蒙特卡罗程序McStas模拟计算了在完美硅单晶双聚焦单色器不同起飞角（10°～120°）下α-Fe样品（110）面的衍射峰强度和半高宽，由此计算了品质因子的值。模拟了固定起飞角为... 利用丹麦RISΦ国家实验室和法国ILL研究所共同开发的蒙特卡罗程序McStas模拟计算了在完美硅单晶双聚焦单色器不同起飞角（10°～120°）下α-Fe样品（110）面的衍射峰强度和半高宽，由此计算了品质因子的值。模拟了固定起飞角为50°时α-Fe样品多个衍射面的衍射峰强度和半高宽。最后考察了圆柱形样品的半径对强度和半高宽的影响。模拟结果可为中子衍射应力分析谱仪的设置和运行提供必要的参考数据。 展开更多

关键词 蒙特卡罗模拟实验 中子衍射应力分析谱仪

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材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪热中子导管概念设计

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作者 李玉庆 孙凯 +6 位作者 王雨 焦学胜 韩松柏 贺林峰 李眉娟 陈东风 刘蕴韬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期158-165,共8页

针对中国先进研究堆(CARR)正在建造的材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪所需的热中子导管,开展模拟计算与概念设计。首先根据CARR内的现场情况和该谱仪的整体要求设计热中子导管的内部截面尺寸为90 mm×160 mm,整体长度为... 针对中国先进研究堆(CARR)正在建造的材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪所需的热中子导管,开展模拟计算与概念设计。首先根据CARR内的现场情况和该谱仪的整体要求设计热中子导管的内部截面尺寸为90 mm×160 mm,整体长度为19.7 m,导管长度分为3组;然后根据这些参数开展蒙特卡罗模拟,通过比较导管镀层的特征增殖因数m分别为1、2、3、4、5、6时导管末端的中子强度二维空间分布、水平方向发散角分布、波长分布等主要性能指标的模拟结果,选定m=3,并以此完成了导管的参数设计。 展开更多

关键词 中国先进研究堆 材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪 热中子导管 蒙特卡罗模拟 特征增殖因数

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材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪径向准直器的设计

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作者 李映婵 陈东风 +6 位作者 刘晓龙 李眉娟 李玉庆 韩松柏 陈星雨 贺林峰 孙凯 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2295-2301,共7页

为设计材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪的径向准直器,实现大型工程构件的远距离准确取样,本文分析了径向准直器的实空间和相空间取样原理,介绍了目前径向准直器取样体积的解析与模拟计算方法,并利用0.2mm尼龙线测试了德国E... 为设计材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪的径向准直器,实现大型工程构件的远距离准确取样,本文分析了径向准直器的实空间和相空间取样原理,介绍了目前径向准直器取样体积的解析与模拟计算方法,并利用0.2mm尼龙线测试了德国E3残余应力谱仪径向准直器的取样尺寸,基于实验结果确定了采用JRR3解析方法作为径向准直器取样尺寸的计算依据。根据解析计算结果,研究了设计参数对径向准直器取样尺寸和传输效率的影响规律,并按照谱仪的空间几何结构,最终设计了谱仪1、2、3、4、5mm径向准直器取样系统。 展开更多

关键词 材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪 径向准直器 取样尺寸 传输效率

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Levenberg-Marquardt算法在应力测量中子衍射峰位中的应用 被引量：2

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作者 刘晓龙 陈东风 +3 位作者 韩松柏 李峻宏 高建波 刘蕴韬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期468-471,共4页

为满足中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪准确、快速数据处理的需求,将Levenberg-Marquardt(LM)算法应用于应力测量中子衍射峰位。本文详细描述了用于峰形拟合的目标函数,基于LM算法的衍射峰位计算流程以及相应Labview程序的实现,... 为满足中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪准确、快速数据处理的需求,将Levenberg-Marquardt(LM)算法应用于应力测量中子衍射峰位。本文详细描述了用于峰形拟合的目标函数,基于LM算法的衍射峰位计算流程以及相应Labview程序的实现,并利用该程序拟合一系列衍射峰。结果表明,该程序能准确、快速地计算衍射峰位,可用于高精度大批量的中子残余应力谱仪数据处理。 展开更多

关键词 中子衍射峰位 峰形拟合 LEVENBERG-MARQUARDT算法 中子残余应力谱仪

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