中子小角散射实验技术.PDFVIP

CNIC-01825 CAEP-0165 中子小角散射实验技术 夏庆中阵、波 (中国工程物理研究院核物理与化学研究所，绵阳，621900) 摘要 从实验技术角度出发，介绍了中子小角散射谱仪中各主要部件 及其相应功能和参数，Membrana-2 中子小角散射实验装置及详细 技术特点。并以实际工作过程为主要内容，介绍了中子小角散射实 验测量过程中所需要满足的基本要求和条件，分别详细阐述了实验 样品选择方法、中子探测器效率刻度技术、标准样品选择技术、绝对 散射强度标定技术和实验数据的初步处理过程，提出了中子小角散 射实验中各参数优化与基本实验方法。可为今后国内开展中子小角 散射实验提供主要的实验技术信息。 关键词:中子小角散射技术 实验技术 标定技术 21 Experimental Technique of Small Angle Neutron Scattering (In Chinese) XIA Qingzhong CHEN Bo CInstitute of Nuclear Physics and Chemistry. CAEP. Mianyang. 621900) ABSTRACT The main parts of Small Angle Neutron Scattering (SANS) spectrometer , and their function and diHerent parameters are introduced from experimental aspect. Detailed information is also introduced for SANS spectrometer Mem- brana-2飞 Based on practical experiments , the fundamental requirements and working condition for SANS experiments , including sample preparation , detec tor calibration , standard sample selection and data preliminary process are de- scribed. Key words: Small-angle neutron scattering , Experimental technique , Calibration technique 22 引 小角散射是指将入射束(X 射线或中子束)投射在物质上，发生于原束附近小角域(小动 量转移)范围内的相干弹性散射现象，它是由于散射体内几纳米到几百纳米尺度范围散射密 度的变化引起的。按照入射束的种类不同，小角散射通常包括 X 射线小角散射(Small An- gle X-ray Scattering ,SAXS) 和中子小角散射。在中子小角散射中，中子与原子核作用，对 材料内散射长度密度变化敏感。由于中子散射有其独特的优点(如对轻元素灵敏，对邻近元 素和同位素分辨，具有磁矩，穿透性强等) ，因而使用中子束作为散射束的中子小角散射技术 近 30 年来在许多基础研究和工程技术领域都得到了广泛应用口.2J 小角散射技术是测量物 质亚微观结构的重要于段，如材料学中的聚合物分子、合金相分离中的相、磁性物质的磁畴、 分子生物学所研究的蛋白质生物大分子以及近年来发展的纳米材料等，它们的大小均在小 角散射所研究的尺度范围，采用小角散射获得物质亚微观结构的信息，已成为一种探索物质 结构的有力工具。 l 谱仪的基本结构与功能