申请/专利权人：中国人民大学

申请日：2019-05-16

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN110186941B

主分类号：G01N23/20008

分类号：G01N23/20008;G01N23/207;G01T3/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：本发明涉及一种中子分析器屏蔽装置及其调整方法，其特征在于，包括屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件、支撑体、上盖、连接板和控制器；屏蔽体是由屏蔽筒部分和扇形屏蔽板部分固定连接而成的内部中空的柱状结构；扇形屏蔽板部分上设置有入射中子通道，屏蔽筒部分的顶部设置有第一固定支撑、零角度屏蔽块部件、第二固定支撑和若干升降屏蔽块部件；第一固定支撑、第二固定支撑和扇形屏蔽板部分的顶部均固定连接支撑体，上盖的顶部通过若干连接板固定连接支撑体；零角度屏蔽块部件和每一升降屏蔽块部件还分别电连接控制器，本发明可广泛用于中子散射技术领域中。

主权项：1.一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，包括屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件、支撑体、上盖、连接板和控制器；所述屏蔽体是由屏蔽筒部分和扇形屏蔽板部分固定连接而成的内部中空的柱状结构，所述第一固定支撑和第二固定支撑均为内径和外径均与所述屏蔽筒部分相同的扇形支撑板；所述扇形屏蔽板部分上设置有入射中子通道，位于所述扇形屏蔽板部分的对面，所述屏蔽筒部分的顶部依次间隔设置有所述第一固定支撑、零角度屏蔽块部件和第二固定支撑，所述零角度屏蔽块部件用于屏蔽中子或形成出射中子通道；位于所述第一固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间以及所述第二固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间，所述屏蔽筒部分的顶部插设固定有若干所述升降屏蔽块部件，若干所述升降屏蔽块部件用于形成位置不同的出射中子通道；所述第一固定支撑、第二固定支撑和扇形屏蔽板部分的顶部均固定连接所述支撑体，所述上盖的圆周面与所述扇形屏蔽板部分、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑和第二固定支撑的内表面以间隙配合方式连接，所述上盖的顶部通过周向间隔设置的若干所述连接板固定连接所述支撑体；所述屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件与所述上盖构成的容置空间用于放置中子分析器；所述零角度屏蔽块部件和每一所述升降屏蔽块部件还分别电连接所述控制器。

全文数据：一种中子分析器屏蔽装置及其调整方法技术领域本发明是关于一种中子分析器屏蔽装置及其调整方法，属于中子散射技术领域。背景技术中子散射谱仪常被分为弹性散射谱仪和非弹性散射谱仪两大类，其中，非弹性散射谱仪是由单色器、样品台、分析器和探测器组成，样品散射后的中子束入射到分析器，根据布拉格衍射定律，分析器反射出一种能量的中子束，最终到达探测器。分析器出射的中子能量通常称为最终能量。转动分析器，会引起分析器的入射束与出射束之间的起飞角A2改变，出射的中子能量也发生改变。在中子散射实验中，需要连续不断地调整起飞角A2而获得多种不同的中子最终能量。为降低实验本底和提高分辨率，需要一个中子分析器屏蔽装置罩在分析器的外面，能够提供具有连续可变的出射中子通道或连续可变的入射中子通道。现有技术中公开了固定在地面不动的中子单色器屏蔽装置，结构复杂、笨重，且中子分析器及中子分析器屏蔽装置会随着样品的转动而转动，因此，不能用作中子分析器屏蔽装置。发明内容针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构稳定且能够同时满足出射中子通道连续可调的中子分析器屏蔽装置及其调整方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，包括屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件、支撑体、上盖、连接板和控制器；所述屏蔽体是由屏蔽筒部分和扇形屏蔽板部分固定连接而成的内部中空的柱状结构，所述第一固定支撑和第二固定支撑均为内径和外径均与所述屏蔽筒部分相同的扇形支撑板；所述扇形屏蔽板部分上设置有入射中子通道，位于所述扇形屏蔽板部分的对面，所述屏蔽筒部分的顶部依次间隔设置有所述第一固定支撑、零角度屏蔽块部件和第二固定支撑，所述零角度屏蔽块部件用于屏蔽中子或形成出射中子通道；位于所述第一固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间以及所述第二固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间，所述屏蔽筒部分的顶部插设固定有若干所述升降屏蔽块部件，若干所述升降屏蔽块部件用于形成位置不同的出射中子通道；所述第一固定支撑、第二固定支撑和扇形屏蔽板部分的顶部均固定连接所述支撑体，所述上盖的圆周面与所述扇形屏蔽板部分、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑和第二固定支撑的内表面以间隙配合方式连接，所述上盖的顶部通过周向间隔设置的若干所述连接板固定连接所述支撑体；所述屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件与所述上盖构成的容置空间用于放置中子分析器；所述零角度屏蔽块部件和每一所述升降屏蔽块部件还分别电连接所述控制器。优选地，所述零角度屏蔽块部件包括第一屏蔽块、第一气缸和第一万向轴；所述第一屏蔽块为扇形结构，其内径和外径分别与所述屏蔽筒部分的内径和外径相同；所述第一屏蔽块设置在所述入射中子通道对面的所述屏蔽筒部分顶部；对应于所述第一屏蔽块的位置，所述第一气缸的缸筒固定设置在所述支撑体上，所述第一气缸的拉杆通过所述第一万向轴固定连接所述第一屏蔽块；所述第一气缸还电连接所述控制器。优选地，所述升降屏蔽块部件的数量为至少两个，每一所述升降屏蔽块部件均包括一第二屏蔽块、一第二气缸和一第二万向轴；每一所述第二屏蔽块均为扇形结构，其内径和外径分别与所述屏蔽筒部分的内径和外径相同；每一所述第二屏蔽块均设置在位于所述第一固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间或所述第二固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间的所述屏蔽筒部分顶部；对应于相应所述第二屏蔽块的位置，每一所述第二气缸的缸筒均固定设置在所述支撑体上，每一所述第二气缸的拉杆底部均通过相应所述第二万向轴固定连接相应所述第二屏蔽块；所述第二气缸还电连接所述控制器。优选地，所述屏蔽筒部分的顶部通过第一圆柱销和第二圆柱销插设固定所述第一固定支撑和第二固定支撑。优选地，所述第一屏蔽块的两侧分别与所述第一固定支撑和第二固定支撑以台阶咬合方式连接；每一所述第二屏蔽块的两侧分别与相邻的所述第二屏蔽块、第一固定支撑、第二固定支撑或扇形屏蔽板部分以台阶咬合方式连接。优选地，所述扇形屏蔽板部分、第一固定支撑、第二固定支撑、第一屏蔽块和每一所述第二屏蔽块的一侧分别设置有第三圆柱销，所述扇形屏蔽板部分、第一固定支撑、第二固定支撑、第一屏蔽块和每一所述第二屏蔽块的另一侧分别设置有凹槽，所述第三圆柱销与对应所述凹槽以间隙配合的方式使用；所述扇形屏蔽板部分上所述凹槽的顶部与对应所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离、所述第一屏蔽块上所述凹槽的顶部与所述第二固定支撑上所述第三圆柱销中心之间的距离、每一所述第二屏蔽块上所述凹槽的顶部与相邻所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离以及每一所述第二屏蔽块上所述凹槽的底部与相邻所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离均大于出射中子束的高度。优选地，所述屏蔽筒部分的顶部设置有凹型台阶，所述扇形屏蔽板部分的一侧设置有凹型台阶，所述扇形屏蔽板部分的另一侧设置有凸型台阶；所述第一固定支撑的两侧均设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凹形台阶半径相同；所述第一固定支撑的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高大于所述屏蔽筒部分顶部的凹型台阶；所述第二固定支撑的一侧设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凸形台阶半径相同；所述第二固定支撑的另一侧设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凹形台阶半径相同，所述第二固定支撑的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同；所述第一屏蔽块的两侧均设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凸型台阶的半径相同，所述第一屏蔽块的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同；每一所述第二屏蔽块的一侧均设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凹型台阶的半径相同；每一所述第二屏蔽块的另一侧均设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凸型台阶的半径相同；每一所述第二屏蔽块的底部均设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同。优选地，所述第一固定支撑和第二固定支撑的顶部均与所述扇形屏蔽板部分的顶部平齐。优选地，所述支撑体是由中空柱状支撑筒和环形支撑板固定连接而成的截面为L型的圆形结构，所述支撑体的轴线与所述屏蔽体的轴线重合。一种中子分析器屏蔽装置的调整方法，其特征在于，包括以下内容：1定义位于屏蔽体和第一固定支撑之间的第二屏蔽块为第1块到第N1块，其中，N1＜N；定义位于第二固定支撑和屏蔽体之间的第二屏蔽块为第N1+1块到第N块；定义出射中子通道的最小宽度为W，第二屏蔽块的内径为R，则出射中子通道的最小圆心角Ψ＝180WπR；2设定一个中子分析器的中子能量，相邻两至三块第二屏蔽块被第二气缸提起与屏蔽体形成一个出射中子通道，第二屏蔽块的M、P参数满足2M-P＝Ψ+1°、M-P＜Ψ2，其中，M为第二屏蔽块的圆心角，P为第二屏蔽块凹型台阶和凸型台阶的圆心角；3定义中子分析器的起飞角A2，当A2＜0时，通过调整第1至第N1块第二屏蔽块的升降，改变出射中子通道，则有：其中，G为第一屏蔽块的圆心角，E为第二固定支撑的圆心角；当0＜-A2-G2-E-MΩ＜Ψ2时，控制器控制第N1-Ω+1、第N1-Ω和第N1-Ω-1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1-Ω+1、第N1-Ω和第N1-Ω-1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当Ψ2≤-A2-G2-E-MΩ≤2M-P-Ψ2时，控制器控制第N1-Ω和第N1-Ω-1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1-Ω和第N1-Ω-1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当2M-P-Ψ2＜-A2-G2-E-MΩ＜M时，控制器控制第N1-Ω、第N1-Ω-1和第N1-Ω-2个第二气缸通过第二万向轴提起第N1-Ω、第N1-Ω-1和第N1-Ω-2块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；4定义中子分析器的起飞角A2，当A2＞0时，通过调整第N1+1至第N块第二屏蔽块5的升降，改变出射中子通道，则有：Ω＝取整[A2-G2-EM]当0＜A2-G2-E-MΩ＜Ψ2-M-P时，控制器控制第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当Ψ2-M-P≤A2-G2-E-MΩ≤M-Ψ2时，控制器控制第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当M-Ψ2＜A2-G2-E-MΩ＜M时，控制器控制第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的支撑体分别固定设置在扇形屏蔽板部分、第一固定支撑和第二固定支撑的顶部，三个上端面形成一个稳定的支撑平台，使得本发明装置的结构非常稳定，不会因为第二屏蔽块的运动而出现整个装置倾斜问题。2、本发明一方面通过将每一气缸通过一万向轴与对应的屏蔽块连接，减少屏蔽块和支撑体之间的位置误差，另一方面通过将相邻的屏蔽块之间设定第三圆柱销和凹槽间隙配合的连接方式进行运动导向，使得屏蔽块的运动平顺，从而能够精确地调整出射中子通道的位置。3、本发明由于设置有控制器，通过控制程序促使所必需的气缸提起对应屏蔽块以改变出射中子通道，既满足中子非弹性散射谱仪对中子终端能量输出的要求，又满足降低实验本底的要求，可以广泛应用于中子散射技术领域中。附图说明图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明中屏蔽体的立体结构示意图；图3是本发明中零角度屏蔽块部件和升降屏蔽块部件的结构示意图；图4是图1的剖面结构示意图；图5是本发明中的中子分析器起飞角为75.4°时的结构示意图，其中，图5a为前视图，图5b为A-A剖面俯视图；图6是本发明中的中子分析器起飞角为102°时的剖面结构示意图，其中，图6a为前视图，图6b为A-A剖面俯视图；图7是本发明中的中子分析器起飞角为-54.4°时的剖面结构示意图，其中，图7a为前视图，图7b为A-A剖面俯视图；图8是本发明中的中子分析器起飞角为-102°时的剖面结构示意图，其中，图8a为前视图，图8b为A-A剖面俯视图。具体实施方式以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1、图2所示，本发明提供的中子分析器屏蔽装置包括屏蔽体1、零角度屏蔽块部件2、第一固定支撑3、第二固定支撑4、升降屏蔽块部件5、支撑体6、上盖7、L型连接板8和控制器，其中，屏蔽体1是由屏蔽筒部分11和扇形屏蔽板部分12固定连接而成的纵截面为L型的底部封闭内部中空的柱状结构，第一固定支撑3和第二固定支撑4均为内径和外径均与屏蔽筒部分11相同的扇形支撑板。屏蔽体1通过螺栓连接在非弹性散射谱仪样品台的旋转臂上。扇形屏蔽板部分12上设置有入射中子通道121，位于扇形屏蔽板部分12的对面，屏蔽筒部分11的顶部依次间隔设置有第一圆柱销13、零角度屏蔽块部件2和第二圆柱销14，第一圆柱销13上插设固定第一固定支撑3，第二圆柱销14上插设固定第二固定支撑4，且第一固定支撑3和第二固定支撑4的底部以台阶咬合方式设置在屏蔽筒部分11的顶部，零角度屏蔽块部件2的两侧分别与第一固定支撑3和第二固定支撑4以台阶咬合方式连接，零角度屏蔽块部件2用于当提起时形成用于进行弹性散射实验或准直仪器的出射中子通道51，以及当放下与屏蔽筒部分11顶部以台阶咬合方式接触时屏蔽中子。第一固定支撑3、第二固定支撑4和扇形屏蔽板部分12的顶部平齐，形成一个稳定的支撑平台。位于第一固定支撑3与扇形屏蔽板部分12之间以及第二固定支撑4与扇形屏蔽板部分12之间，屏蔽筒部分11的顶部插设固定有若干升降屏蔽块部件5，每一升降屏蔽块部件5的底部均以台阶咬合方式设置在屏蔽筒部分11的顶部，若干升降屏蔽块部件5能够形成位置不同的出射中子通道51。第一固定支撑3、第二固定支撑4和扇形屏蔽板部分12的顶部均固定连接支撑体6。上盖7的顶部与扇形屏蔽板部分12的顶部平齐，上盖7的圆周面与扇形屏蔽板部分12、零角度屏蔽块部件2、第一固定支撑3和第二固定支撑4的内表面以间隙配合方式连接，上盖7的顶部周向间隔设置有若干L型连接板8的底部，每一L型连接板8的顶部均固定连接支撑体6。屏蔽体1、零角度屏蔽块部件2、第一固定支撑3、第二固定支撑4、升降屏蔽块部件5与上盖7构成的容置空间用于放置中子分析器。零角度屏蔽块部件2和每一升降屏蔽块部件5还分别电连接控制器，控制器用于根据中子分析器的起飞角和预设的控制程序，控制零角度屏蔽块部件2和每一升降屏蔽块部件5的运动。在一个优选的实施例中，如图3所示，零角度屏蔽块部件2包括第一屏蔽块21、第一气缸22和第一万向轴23，其中，第一屏蔽块21为扇形结构，其内径和外径分别与屏蔽筒部分11的内径和外径相同。第一屏蔽块21设置在入射中子通道121对面的屏蔽筒部分11顶部。对应于第一屏蔽块21的位置，第一气缸22的缸筒固定设置在支撑体6上，第一气缸22的拉杆通过第一万向轴23固定连接第一屏蔽块21，第一气缸22用于带动第一屏蔽块21向上或向下运动，当第一气缸22带动第一屏蔽块21向上运动时，第一屏蔽块21与屏蔽筒部分11之间形成用于进行弹性散射实验或准直仪器的出射中子通道51，当第一气缸22带动第一屏蔽块21向下运动时，第一屏蔽块21与屏蔽筒部分11顶部接触，关闭上述出射中子通道51以屏蔽中子。第一屏蔽块21的两侧分别与第一固定支撑3和第二固定支撑4以台阶咬合方式连接，当第一屏蔽块21与屏蔽筒部分11接触时，第一屏蔽块21的底部以台阶咬合方式连接屏蔽筒部分11的顶部。第一气缸22还电连接控制器，控制器用于根据中子分析器的起飞角和预设的控制程序，控制第一气缸22的工作。在一个优选的实施例中，升降屏蔽块部件5的数量为至少两个，每一升降屏蔽块部件5均包括一第二屏蔽块52、一第二气缸53和一第二万向轴54，其中，每一第二屏蔽块52均为扇形结构，其内径和外径分别与屏蔽筒部分11的内径和外径相同。每一第二屏蔽块52均设置在位于第一固定支撑3与扇形屏蔽板部分12之间或第二固定支撑4与扇形屏蔽板部分12之间的屏蔽筒部分11顶部。对应于相应第二屏蔽块52的位置，每一第二气缸53的缸筒均固定设置在支撑体6上，每一第二气缸53的拉杆底部均通过相应第二万向轴54固定连接相应第二屏蔽块52，第二气缸53用于带动相应第二屏蔽块52向上或向下运动，以形成出射中子通道51。每一第二屏蔽块52的两侧分别与相邻的第二屏蔽块52、第一固定支撑3、第二固定支撑4或扇形屏蔽板部分12以台阶咬合方式连接。当第二屏蔽块52与屏蔽筒部分11接触时，第二屏蔽块52的底部以台阶咬合方式连接屏蔽筒部分11的顶部。第二气缸53还电连接控制器，控制器用于根据中子分析器的起飞角和预设的控制程序，控制第二气缸53的工作。在一个优选的实施例中，如图4所示，屏蔽筒部分11的顶部和扇形屏蔽板部分12的两侧均设置有台阶，其中，屏蔽筒部分11的台阶为凹型即外高内低，台阶高为H1。扇形屏蔽板部分12一侧的台阶为凹型，半径为R1；扇形屏蔽板部分12另一侧的台阶为凸型即外低内高，半径为R2，R2大于R1，且该凹型台阶和凸型台阶的圆心角均为B；扇形支撑板的圆心角为A。在一个优选的实施例中，第一固定支撑3的圆心角为C。第一固定支撑3的两侧均设置有凹型台阶，圆心角为D，该凹型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12的凹形台阶半径相同。第一固定支撑3的底部设置有凸型台阶，台阶高为H2，H2大于H1。第一固定支撑3的顶部与扇形屏蔽板部分12的顶部平齐。在一个优选的实施例中，第二固定支撑4的圆心角为E。第二固定支撑4的一侧设置有凸型台阶，圆心角为F，该凸型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12的凸形台阶半径相同。第二固定支撑4的另一侧设置有凹型台阶，圆心角为F，该凹型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12的凹形台阶半径相同。第二固定支撑4的底部设置有凸型台阶，台阶高为H2。第二固定支撑4的顶部与扇形屏蔽板部分12的顶部平齐。在一个优选的实施例中，第一屏蔽块21的圆心角为G。第一屏蔽块21的两侧均设置有凸型台阶，圆心角为H，该凸型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12凸型台阶的半径相同。第一屏蔽块21的底部设置有凸型台阶，台阶高为H2。在一个优选的实施例中，每一第二屏蔽块52的圆心角均为M。每一第二屏蔽块52的一侧均设置有凹型台阶，圆心角为P，该凹型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12凹型台阶的半径相同。每一第二屏蔽块52的另一侧均设置有凸型台阶，圆心角为P，该凸型台阶的半径与扇形屏蔽板部分12凸型台阶的半径相同。每一第二屏蔽块52的底部均设置有凸型台阶，台阶高为H2。在一个优选的实施例中，扇形屏蔽板部分12、第一固定支撑3、第二固定支撑4、第一屏蔽块21和每一第二屏蔽块52的一侧分别设置有第三圆柱销9，扇形屏蔽板部分12、第一固定支撑3、第二固定支撑4、第一屏蔽块21和每一第二屏蔽块52的另一侧分别设置有凹槽10，第三圆柱销9与对应位置的凹槽10以间隙配合的方式使用，起运动导向作用。其中，扇形屏蔽板部分12上凹槽10的顶部与对应第二屏蔽块52上第三圆柱销9中心之间的距离、第一屏蔽块21上凹槽10的顶部与第二固定支撑4上第三圆柱销9中心之间的距离、每一第二屏蔽块21上凹槽10的顶部与相邻第二屏蔽块52上第三圆柱销9中心之间的距离以及每一第二屏蔽块52上凹槽10的底部与相邻第二屏蔽块52上第三圆柱销9中心之间的距离均大于出射中子束的高度，距离值均为出射中子束高度+5mm。在一个优选的实施例中，支撑体6是由中空柱状支撑筒61和环形支撑板62固定连接而成的截面为L型的圆形结构，支撑体6的轴线与屏蔽体1的轴线重合。在一个优选的实施例中，屏蔽体1、第一固定支撑3、第二固定支撑4、上盖7、第一屏蔽块21和第二屏蔽块52均采用含硼聚乙烯材料。在一个优选的实施例中，L型连接板8的数量为四个。基于上述中子分析器屏蔽装置，本发明还提供一种中子分析器屏蔽装置的调整方法，包括以下内容：1定义位于屏蔽体1和第一固定支撑3之间的第二屏蔽块52为第1块到第N1块，其中，N1＜N；定义位于第二固定支撑4和屏蔽体1之间的第二屏蔽块52为第N1+1块到第N块；定义出射中子通道51的最小宽度为W，第二屏蔽块52的内径为R，则出射中子通道51的最小圆心角Ψ＝180WπR。2设定一个中子分析器的中子能量，相邻两至三块第二屏蔽块52被第二气缸53提起与屏蔽体1形成一个出射中子通道51，第二屏蔽块52的M、P参数满足2M-P＝Ψ+1°、M-P＜Ψ2。3定义中子分析器的起飞角A2，当A2＜0时，通过调整第1至第N1块第二屏蔽块52的升降，改变出射中子通道51，则有：当0＜-A2-G2-E-MΩ＜Ψ2时，控制器控制第N1-Ω+1、第N1-Ω和第N1-Ω-1个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1-Ω+1、第N1-Ω和第N1-Ω-1块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。当Ψ2≤-A2-G2-E-MΩ≤2M-P-Ψ2时，控制器控制第N1-Ω和第N1-Ω-1个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1-Ω和第N1-Ω-1块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。当2M-P-Ψ2＜-A2-G2-E-MΩ＜M时，控制器控制第N1-Ω、第N1-Ω-1和第N1-Ω-2个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1-Ω、第N1-Ω-1和第N1-Ω-2块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。4定义中子分析器的起飞角A2，当A2＞0时，通过调整第N1+1至第N块第二屏蔽块52的升降，改变出射中子通道51，则有：Ω＝取整[A2-G2-EM]2当0＜A2-G2-E-MΩ＜Ψ2-M-P时，控制器控制第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。当Ψ2-M-P≤A2-G2-E-MΩ≤M-Ψ2时，控制器控制第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。当M-Ψ2＜A2-G2-E-MΩ＜M时，控制器控制第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2个第二气缸53通过第二万向轴54提起第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。下面通过具体实施例详细说明本发明的中子分析器屏蔽装置的调整方法：本实施例中入射中子通道121的尺寸为40mm×130mm，出射中子通道51的最小宽度W为60mm，高为135mm，屏蔽体1的内径R＝250mm，出射中子通道51的最小圆心角Ψ＝14°。屏蔽筒部分11的台阶高H1＝15mm，第一固定支撑3、第二固定支撑4、第一屏蔽块21和第二屏蔽块52的台阶高H2＝15.5mm。设定相邻2至3块第二屏蔽块52被对应的第二气缸53提起，与屏蔽筒部分11形成一个出射中子通道51，圆心角M、P满足2M-P＝15°、M-P＜7°，圆心角M＝8.25°，P＝1.5°，A＝78.5°，B＝1.5°，C＝26.25°，D＝1.5°，E＝26.25°，F＝1.5°，G＝14.5°，H＝1.5°。如图5a和图6a所示，第二屏蔽块52的数量N＝26，N1＝13，俯视逆时针方向分别定义为第1块至第26块第二屏蔽块52；第二气缸53的行程为150mm；本实施例中出射中子通道51的范围为42°～133.75°，-40.5°～-132.25°。实施例1：假如中子分析器的起飞角A2由75.4°调整到102°的过程：中子分析器的起飞角A2＝75.4°，计算得到：M-Ψ2＝1.25°Ω＝5满足：N1+Ω＝18N1+Ω+1＝19中子分析器的起飞角A2＝102°，计算得到：M-Ψ2＝1.25°Ω＝8满足：N1+Ω＝21N1+Ω+1＝22N1+Ω+2＝231.1如图5和图6所示，控制器根据A2＝75.4°的计算结果，启动第18和第19个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第18和第19个第二万向轴54提起第18和第19块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。1.2随着中子分析器以俯视逆时针方向转动，控制器启动第18个第二气缸53缸筒的上端进气、第20个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第18个第二万向轴54推下第18块第二屏蔽块52、通过第20个第二万向轴54提起第20块第二屏蔽块52。1.3启动第19个第二气缸53缸筒的上端进气、第21个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第19个第二万向轴54推下第19块第二屏蔽块52、通过第21个第二万向轴54提起第21块第二屏蔽块52。1.4启动第20个第二气缸53缸筒的上端进气、第22和第23个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第20个第二万向轴54推下第二屏蔽块52、通过第22和第23个第二万向轴54提起第22和第23块第二屏蔽块52。至此，第21、第22和第23块第二屏蔽块52与屏蔽体1形成一个出射中子通道51以对应中子起飞角A2＝102°。实施例2：假如中子分析器起飞角A2由-54.4°调整到-102°的运动过程：中子分析器的起飞角A2＝-54.4°，计算得到：Ω＝4满足：N1-Ω＝9N1-Ω-1＝8中子分析器的起飞角A2＝-102°，计算得到：Ω＝8满足：N1-Ω+1＝6N1-Ω＝5N1-Ω-1＝42.1如图7和图8所示，控制器根据A2＝-54.4°的计算结果，启动第8和第9个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第8和第9个第二万向轴54提起第8和第9块第二屏蔽块52，与屏蔽体1形成一个出射中子通道51。2.2随着中子分析器以俯视顺时针方向转动，控制器启动第二气缸53缸筒的上端进气、第7个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第8个第二万向轴54推下第8块第二屏蔽块52、通过第7个第二万向轴54提起第7块第二屏蔽块52。2.3启动第8个第二气缸53缸筒的上端进气、第6个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第8个第二万向轴54推下第8块第二屏蔽块52、通过第6个第二万向轴54提起第6块第二屏蔽块52。2.4启动第7个第二气缸53缸筒的上端进气、第4个和第5个第二气缸53缸筒的下端进气，在气压作用下，通过第7个第二万向轴54推下第7块第二屏蔽块52、通过第4个和第5个第二万向轴54提起第4和第5块第二屏蔽块52。至此，第4、第5和第6块第二屏蔽块52与屏蔽体1形成一个出射中子通道51以对应中子起飞角A2＝-102°。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

权利要求：1.一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，包括屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件、支撑体、上盖、连接板和控制器；所述屏蔽体是由屏蔽筒部分和扇形屏蔽板部分固定连接而成的内部中空的柱状结构，所述第一固定支撑和第二固定支撑均为内径和外径均与所述屏蔽筒部分相同的扇形支撑板；所述扇形屏蔽板部分上设置有入射中子通道，位于所述扇形屏蔽板部分的对面，所述屏蔽筒部分的顶部依次间隔设置有所述第一固定支撑、零角度屏蔽块部件和第二固定支撑，所述零角度屏蔽块部件用于屏蔽中子或形成出射中子通道；位于所述第一固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间以及所述第二固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间，所述屏蔽筒部分的顶部插设固定有若干所述升降屏蔽块部件，若干所述升降屏蔽块部件用于形成位置不同的出射中子通道；所述第一固定支撑、第二固定支撑和扇形屏蔽板部分的顶部均固定连接所述支撑体，所述上盖的圆周面与所述扇形屏蔽板部分、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑和第二固定支撑的内表面以间隙配合方式连接，所述上盖的顶部通过周向间隔设置的若干所述连接板固定连接所述支撑体；所述屏蔽体、零角度屏蔽块部件、第一固定支撑、第二固定支撑、升降屏蔽块部件与所述上盖构成的容置空间用于放置中子分析器；所述零角度屏蔽块部件和每一所述升降屏蔽块部件还分别电连接所述控制器。2.如权利要求1所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述零角度屏蔽块部件包括第一屏蔽块、第一气缸和第一万向轴；所述第一屏蔽块为扇形结构，其内径和外径分别与所述屏蔽筒部分的内径和外径相同；所述第一屏蔽块设置在所述入射中子通道对面的所述屏蔽筒部分顶部；对应于所述第一屏蔽块的位置，所述第一气缸的缸筒固定设置在所述支撑体上，所述第一气缸的拉杆通过所述第一万向轴固定连接所述第一屏蔽块；所述第一气缸还电连接所述控制器。3.如权利要求2所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述升降屏蔽块部件的数量为至少两个，每一所述升降屏蔽块部件均包括一第二屏蔽块、一第二气缸和一第二万向轴；每一所述第二屏蔽块均为扇形结构，其内径和外径分别与所述屏蔽筒部分的内径和外径相同；每一所述第二屏蔽块均设置在位于所述第一固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间或所述第二固定支撑与所述扇形屏蔽板部分之间的所述屏蔽筒部分顶部；对应于相应所述第二屏蔽块的位置，每一所述第二气缸的缸筒均固定设置在所述支撑体上，每一所述第二气缸的拉杆底部均通过相应所述第二万向轴固定连接相应所述第二屏蔽块；所述第二气缸还电连接所述控制器。4.如权利要求2所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽筒部分的顶部通过第一圆柱销和第二圆柱销插设固定所述第一固定支撑和第二固定支撑。5.如权利要求3所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述第一屏蔽块的两侧分别与所述第一固定支撑和第二固定支撑以台阶咬合方式连接；每一所述第二屏蔽块的两侧分别与相邻的所述第二屏蔽块、第一固定支撑、第二固定支撑或扇形屏蔽板部分以台阶咬合方式连接。6.如权利要求3所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述扇形屏蔽板部分、第一固定支撑、第二固定支撑、第一屏蔽块和每一所述第二屏蔽块的一侧分别设置有第三圆柱销，所述扇形屏蔽板部分、第一固定支撑、第二固定支撑、第一屏蔽块和每一所述第二屏蔽块的另一侧分别设置有凹槽，所述第三圆柱销与对应所述凹槽以间隙配合的方式使用；所述扇形屏蔽板部分上所述凹槽的顶部与对应所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离、所述第一屏蔽块上所述凹槽的顶部与所述第二固定支撑上所述第三圆柱销中心之间的距离、每一所述第二屏蔽块上所述凹槽的顶部与相邻所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离以及每一所述第二屏蔽块上所述凹槽的底部与相邻所述第二屏蔽块上所述第三圆柱销中心之间的距离均大于出射中子束的高度。7.如权利要求3所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽筒部分的顶部设置有凹型台阶，所述扇形屏蔽板部分的一侧设置有凹型台阶，所述扇形屏蔽板部分的另一侧设置有凸型台阶；所述第一固定支撑的两侧均设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凹形台阶半径相同；所述第一固定支撑的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高大于所述屏蔽筒部分顶部的凹型台阶；所述第二固定支撑的一侧设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凸形台阶半径相同；所述第二固定支撑的另一侧设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分的凹形台阶半径相同，所述第二固定支撑的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同；所述第一屏蔽块的两侧均设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凸型台阶的半径相同，所述第一屏蔽块的底部设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同；每一所述第二屏蔽块的一侧均设置有凹型台阶，该凹型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凹型台阶的半径相同；每一所述第二屏蔽块的另一侧均设置有凸型台阶，该凸型台阶的半径与所述扇形屏蔽板部分凸型台阶的半径相同；每一所述第二屏蔽块的底部均设置有凸型台阶，该凸型台阶的阶高与所述第一固定支撑底部的凸型台阶阶高相同。8.如权利要求3所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述第一固定支撑和第二固定支撑的顶部均与所述扇形屏蔽板部分的顶部平齐。9.如权利要求1至8任一项所述的一种中子分析器屏蔽装置，其特征在于，所述支撑体是由中空柱状支撑筒和环形支撑板固定连接而成的截面为L型的圆形结构，所述支撑体的轴线与所述屏蔽体的轴线重合。10.一种中子分析器屏蔽装置的调整方法，其特征在于，包括以下内容：1定义位于屏蔽体和第一固定支撑之间的第二屏蔽块为第1块到第N1块，其中，N10时，通过调整第N1+1至第N块第二屏蔽块5的升降，改变出射中子通道，则有：Ω＝取整[A2-G2-EM]当0＜A2-G2-E-MΩ＜Ψ2-M-P时，控制器控制第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω-1、第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当Ψ2-M-P≤A2-G2-E-MΩ≤M-Ψ2时，控制器控制第N1+Ω和第N1+Ω+1个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω和第N1+Ω+1块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道；当M-Ψ2＜A2-G2-E-MΩ＜M时，控制器控制第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2个第二气缸通过第二万向轴提起第N1+Ω、第N1+Ω+1和第N1+Ω+2块第二屏蔽块，与屏蔽体形成一个出射中子通道。

百度查询： 中国人民大学 一种中子分析器屏蔽装置及其调整方法

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