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中子残余应力表征光路对准与样品定位方法
1
作者 田庚方 龚海 +4 位作者 刘晓龙 李眉娟 李玉庆 刘蕴韬 陈东风 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1550-1557,共8页
中子残余应力表征通常需分别测试样品的3个主应力方向,而同一测量点在不同方向的中子束取样尺寸不一致将导致测试结果不可靠。因此,在样品台坐标系下精确对准光路和准确定位样品的坐标位置是中子残余应力表征的重要环节,光路对准和样品... 中子残余应力表征通常需分别测试样品的3个主应力方向,而同一测量点在不同方向的中子束取样尺寸不一致将导致测试结果不可靠。因此,在样品台坐标系下精确对准光路和准确定位样品的坐标位置是中子残余应力表征的重要环节,光路对准和样品定位直接影响残余应力测试结果的可靠性。本工作基于实验光路和样品台建立了谱仪的样品台坐标系,以样品台坐标中心定位针的衍射峰累积强度为目标,通过步进扫描依次精确对准了单色器、入射狭缝、衍射狭缝和径向准直器的谱仪光路。在此基础上,根据样品几何特点分别利用全站仪瞄准、入射中子束、衍射中子束和样品轮廓扫描准确定位了典型实验样品的位置坐标,并分析了各定位方法的取样位置精度。其中,通过扫描衍射中子束的衍射峰积分强度与样品平移位置关系获得样品表面的坐标位置,是最准确的定位方法。该工作为指导用户准确可靠地开展中子应力测试奠定了实验基础。 展开更多
关键词 中子衍射 残余应力 样品定位 光路对准 中子束扫边
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中子残余应力表征无应力基准试样制备与测试方法
2
作者 田庚方 张峻凡 +5 位作者 王龙 李楠 刘晓龙 李眉娟 刘蕴韬 陈东风 《失效分析与预防》 2025年第3期235-240,256,共7页
中子衍射技术基于测试样品相比于无应力基准试样的晶面间距变化测试残余应力。无应力基准是中子残余应力表征的重要内容,其制备和测试直接影响残余应力的准确度和误差水平。通过中子残余应力实验案例,系统介绍无应力基准的制备与测试方... 中子衍射技术基于测试样品相比于无应力基准试样的晶面间距变化测试残余应力。无应力基准是中子残余应力表征的重要内容,其制备和测试直接影响残余应力的准确度和误差水平。通过中子残余应力实验案例,系统介绍无应力基准的制备与测试方法,阐述粉末样、立方块样、梳子样、平面应力假定和薄片样作为无应力基准的适用条件、计算方法以及其优缺点。无应力基准作为中子残余应力表征的关键因素,其准确性对残余应力的测试结果具有决定性影响。在制备无应力基准时,必须考虑样品的成分变化、制备工艺和尺寸,以确保测试方法的合理性。这为制备无应力基准试样并准确获得工程构件的深部三维残余应力提供理论依据与实验指导。 展开更多
关键词 中子衍射 残余应力 无应力基准
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卷积神经网络识别材料织构的研究
3
作者 赵柏凯 侯宇晗 +5 位作者 刘晓龙 李玉庆 刘丹敏 李眉娟 陈东风 张英逊 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第12期2706-2713,共8页
本研究基于X射线衍射极图以及对应的织构体积分数,训练了一种可用于从中子衍射测量的织构数据中分析织构体积分数的卷积神经网络模型。然后,进一步分析了极图中不同晶面对于确定织构的重要性,发现训练的模型(220)晶面的极图对准确做出... 本研究基于X射线衍射极图以及对应的织构体积分数,训练了一种可用于从中子衍射测量的织构数据中分析织构体积分数的卷积神经网络模型。然后,进一步分析了极图中不同晶面对于确定织构的重要性,发现训练的模型(220)晶面的极图对准确做出预测的影响最大。为了验证模型的噪声鲁棒性,通过引入不同强度的随机噪声来进行检验。结果表明,该深度学习框架在中子织构数据集上展现出了优异的织构特征识别精度和噪声干扰下的稳定预测性能,为中子衍射织构数据的智能解析提供了可靠的技术路径。 展开更多
关键词 机器学习 卷积神经网络 中子衍射 织构 重要性区域识别 抗噪能力
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浅析金属增材制造原位中子衍射实验装置和方法 被引量：1
4
作者 高建波 张书彦 +2 位作者 张瑞尧 吴桂毅 梁志鹏 《中国设备工程》 2025年第9期116-118,共3页
金属增材制造是以激光、电弧或电子束等高能热源对金属构件近净成形制造的一种技术。目前已广泛应用于航空、航天、医疗、汽车等领域。增材制造快速冷凝过程中的残余应力及其导致的变形问题一直是影响其大规模应用的基础性问题。本文提... 金属增材制造是以激光、电弧或电子束等高能热源对金属构件近净成形制造的一种技术。目前已广泛应用于航空、航天、医疗、汽车等领域。增材制造快速冷凝过程中的残余应力及其导致的变形问题一直是影响其大规模应用的基础性问题。本文提出了一种金属增材制造过程中原位动态中子衍射实验的装置和方法。应用该方法,可以在增材制造过程中对增材制造构件感兴趣的区域进行原位中子衍射实验和观测,获取离线测试不能获得的中子衍射实验数据。通过数据分析可获得残余应变和相变等结构信息,有助于从微观结构的演化过程中深入理解增材制造过程的基础机理问题。 展开更多
关键词 金属增材制造 中子衍射 原位实验
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厚板2219铝合金单双面搅拌摩擦焊接残余应力研究
5
作者 王斌容 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第10期2377-2383,共7页
焊接残余应力严重影响着服役件的使用寿命。为准确掌握厚板2219铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊接残余应力分布,采用中子衍射方法分别对20mm厚的FSW单面焊件和双面焊件进行残余应力测量,分析并对比了两种焊接工艺的残余应力分布。结果表明,两... 焊接残余应力严重影响着服役件的使用寿命。为准确掌握厚板2219铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊接残余应力分布,采用中子衍射方法分别对20mm厚的FSW单面焊件和双面焊件进行残余应力测量,分析并对比了两种焊接工艺的残余应力分布。结果表明,两种焊接工艺下,残余应力分布特点相似。纵向残余应力是主应力,主要表现为拉应力,其分布出现左右不对称的双峰特征且前进侧和后退侧均会出现最大峰值,双峰位于轴肩作用区域,轴肩区域外快速下降为压应力,接近于母材区。单面焊和双面焊最大纵向残余拉应力分别为178.2MPa和150.4MPa。相对而言,横向和法向残余应力幅值均较小,围绕在0轴附近(无应力)波动。双面焊在三维方向上的残余应力小于单面焊,且双峰变化较为平缓。分析测试结果可对厚板焊接工艺的改进提供数据支撑和工程参考。 展开更多
关键词 中子衍射 残余应力 2219铝合金 搅拌摩擦单面焊和双面焊
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CARR中子残余应力谱仪的设计与应用 被引量：14
6
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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中子照相技术在核燃料元件无损检测中的应用 被引量：17
7
作者 魏国海 韩松柏 +8 位作者 陈东风 王洪立 郝丽杰 武梅梅 贺林峰 王雨 刘蕴韬 孙凯 赵志祥 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期821-826,共6页
本文介绍了中子照相作为一种无损检测技术在核燃料元件检测方面的优势,并对某些重要应用和取得的成果进行了介绍。中子照相可对未辐照的核燃料元件进行无损检测,如确定芯块235U富集度、检测燃料内可燃毒物、检测MOX型燃料内PuO2团簇;也... 本文介绍了中子照相作为一种无损检测技术在核燃料元件检测方面的优势,并对某些重要应用和取得的成果进行了介绍。中子照相可对未辐照的核燃料元件进行无损检测,如确定芯块235U富集度、检测燃料内可燃毒物、检测MOX型燃料内PuO2团簇;也可对辐照后具有放射性的燃料元件进行无损检测,如对压水堆、沸水堆、快堆等多种堆型乏燃料元件的内部缺陷进行检测,研究燃料元件包壳氢聚等。 展开更多
关键词 中子照相 核燃料元件 无损检测
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核燃料元件模拟件的中子照相无损检测 被引量：11
8
作者 魏国海 韩松柏 +5 位作者 贺林峰 王雨 王洪立 刘蕴韬 陈东风 赵志祥 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期35-41,共7页
中子照相可以对具有放射性的核燃料元件进行无损检测。本文采用核燃料元件模拟件在中国先进研究堆(CARR)中子束流水平孔道利用0.1mm厚的Dy中子转换屏配合工业X射线胶片获得成像,进行中子照相无损检测的模拟研究。利用检测成像发展了核... 中子照相可以对具有放射性的核燃料元件进行无损检测。本文采用核燃料元件模拟件在中国先进研究堆(CARR)中子束流水平孔道利用0.1mm厚的Dy中子转换屏配合工业X射线胶片获得成像,进行中子照相无损检测的模拟研究。利用检测成像发展了核燃料元件缺陷分析、包壳氢聚含量定量测量、芯块U-235富集度定量测量等成像分析方法,为真实核燃料元件的检测打下基础。 展开更多
关键词 中子照相 核燃料元件 无损检测 中国先进研究堆(CARR)
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中国先进研究堆中子织构衍射仪的研制与调试 被引量：7
9
作者 李眉娟 刘晓龙 +4 位作者 刘蕴韬 田庚方 吴立齐 孙凯 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期532-537,共6页
中子衍射技术作为研究多晶材料内部织构的标准技术之一,在众多领域具有广泛应用。中子织构衍射仪目前已成为中子散射实验室的常规谱仪。针对国内织构测量分析需求而建的中子织构衍射仪作为中国先进研究堆首批建设谱仪之一,现已完成设计... 中子衍射技术作为研究多晶材料内部织构的标准技术之一,在众多领域具有广泛应用。中子织构衍射仪目前已成为中子散射实验室的常规谱仪。针对国内织构测量分析需求而建的中子织构衍射仪作为中国先进研究堆首批建设谱仪之一,现已完成设计、建造和初步调试工作。本文结合谱仪建造的实际工作,较系统地介绍了中子织构衍射仪的测量原理与优势,以及中国先进研究堆中子织构衍射仪的特点、基本组成、性能指标和调试情况。 展开更多
关键词 织构 中子衍射 中子织构衍射仪 工业应用
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中子照相图像分辨率计算方法 被引量：5
10
作者 王雨 韩松柏 +6 位作者 贺林峰 魏国海 郝丽杰 武梅梅 王洪立 刘蕴韬 陈东风 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期275-280,共6页
中子照相技术属无损检测技术中的一种,通过中子透射成像获取物体内部的结构、缺陷等信息,已广泛应用于基础研究和工业应用。中子照相图像的分辨率是评价中子照相设备性能好坏最重要的参数之一。描述和计算分辨率的方法主要有点分布函数... 中子照相技术属无损检测技术中的一种,通过中子透射成像获取物体内部的结构、缺陷等信息,已广泛应用于基础研究和工业应用。中子照相图像的分辨率是评价中子照相设备性能好坏最重要的参数之一。描述和计算分辨率的方法主要有点分布函数、线分布函数、刀口分布函数以及调制解调函数等。本文从基本原理出发,详细说明了各函数的物理概念和数学推导,并对各计算方法的优缺点进行了分析比较。 展开更多
关键词 中子照相 图像分辨率 点分布函数 线分布函数 刀口分布函数 调制解调函数
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中子元素分析中干扰γ射线屏蔽研究 被引量：6
11
作者 吕俊涛 魏晓云 +4 位作者 谷德山 程道文 王新 贺平 刘林茂 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期79-81,共3页
用中子发生器做中子源进行元素分析时,在辐照所测元素的同时,中子发生器组成材料、中子防护材料及探测γ射线装置都产生相应的γ射线,这些γ射线会对实际测量元素产生干扰.通过在中子发生器和探测器之间加铅可以屏蔽来自中子发生器一侧... 用中子发生器做中子源进行元素分析时,在辐照所测元素的同时,中子发生器组成材料、中子防护材料及探测γ射线装置都产生相应的γ射线,这些γ射线会对实际测量元素产生干扰.通过在中子发生器和探测器之间加铅可以屏蔽来自中子发生器一侧的γ射线.实验表明:当铅层厚度为80 mm时屏蔽效果最佳;用中子进行含C,H和O等元素的分析时,加铅层提高了测量精度. 展开更多
关键词 中子 元素分析 Γ射线 屏蔽
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中子衍射残余应力无损测量技术及应用 被引量：9
12
作者 李峻宏 高建波 +2 位作者 李际周 刘蕴韬 陈东风 《中国材料进展》 CAS CSCD 2009年第12期10-14,共5页
中子衍射作为一门实验技术,在描述材料内部残余应力方面有巨大的潜力,是允许工程师或材料科学家进行三维、无损、深度地获取材料内部残余应力分布状态的少数技术之一。回顾了中子衍射测量残余应力的发展历史,概述了中子衍射残余应力分... 中子衍射作为一门实验技术,在描述材料内部残余应力方面有巨大的潜力,是允许工程师或材料科学家进行三维、无损、深度地获取材料内部残余应力分布状态的少数技术之一。回顾了中子衍射测量残余应力的发展历史,概述了中子衍射残余应力分析方法的基本原理与特点,并简单介绍了其在材料科学和工程应用领域的应用情况。最后根据国际国内中子源及中子谱仪的发展趋势,展望了此技术的应用领域与未来前景。 展开更多
关键词 中子衍射 残余应力 残余应变
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LaNi_(5-x)Al_xD_y的中子衍射研究 被引量：4
13
作者 谢超美 彭述明 +8 位作者 杜红林 姚书久 沈文德 刘汉刚 孙凯 陈波 张晓安 刘丽鹃 陈喜平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期447-449,共3页
分别测量了LaNi4 2 5Al0 .75和LaNi4 75Al0 .2 5两种合金样品在未吸氘及不同含氘量的氘化物样品的中子衍射谱 ,用Rietveld程序拟合出它们的晶体结构 ,并观察到了一些过去未曾注意的现象。LaNi4 2 5 Al0 .75在吸氘过程中 ,氘原子优先占... 分别测量了LaNi4 2 5Al0 .75和LaNi4 75Al0 .2 5两种合金样品在未吸氘及不同含氘量的氘化物样品的中子衍射谱 ,用Rietveld程序拟合出它们的晶体结构 ,并观察到了一些过去未曾注意的现象。LaNi4 2 5 Al0 .75在吸氘过程中 ,氘原子优先占据的原子坐标为 (0 17,0 3 2 ,0 45 )。 展开更多
关键词 La-Ni-Al合金 氟化物 晶体结构 优先占位 中子衍射 镧镍铝合金 晶格常数
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^(252)Cf裂变中子辐照豌豆种子生物学效应的初步研究 被引量：8
14
作者 徐大鹏 姚泽恩 +1 位作者 冯虎元 兰长林 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期35-39,共5页
以豌豆干种子为研究对象,采用252Cf裂变中子源对其辐照。利用蒙特卡罗(Monte Carlo,MCNP)程序分别模拟了中子及γ射线的输运,计算了不同辐照位置样品的中子吸收剂量和γ射线(光子)吸收剂量。研究了辐照后不同吸收剂量引起的生物学效应,... 以豌豆干种子为研究对象,采用252Cf裂变中子源对其辐照。利用蒙特卡罗(Monte Carlo,MCNP)程序分别模拟了中子及γ射线的输运,计算了不同辐照位置样品的中子吸收剂量和γ射线(光子)吸收剂量。研究了辐照后不同吸收剂量引起的生物学效应,与对照组的比较表明:低吸收剂量(0.239-4.330 Gy)的中子辐照豌豆干种子后,M1代豌豆进入花期的时间延迟,微剂量的中子辐照促使M1代豌豆出苗率升高;中子辐照能够促进M1代豌豆苗期分支增多;适当剂量(0.619 Gy)的中子辐照能够显著提高M1代豌豆的收获量。 展开更多
关键词 豌豆 ^252Cf 中子 生物学效应 吸收剂量
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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：5
15
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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中国先进研究堆间接中子照相方法的初步研究 被引量：5
16
作者 魏国海 韩松柏 +6 位作者 陈东风 王洪立 贺林峰 王雨 武梅梅 刘蕴韬 赵志祥 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期201-207,共7页
中国先进研究堆(CARR)的建成为我国间接中子照相技术的发展及应用提供了重要的实验平台。本文基于CARR开展了间接中子照相方法的初步研究。首先利用蒙特卡罗方法计算分析了基于CARR开展间接中子照相测量的条件;然后根据这些条件,通过解... 中国先进研究堆(CARR)的建成为我国间接中子照相技术的发展及应用提供了重要的实验平台。本文基于CARR开展了间接中子照相方法的初步研究。首先利用蒙特卡罗方法计算分析了基于CARR开展间接中子照相测量的条件;然后根据这些条件,通过解析计算确定了间接成像两次曝光过程的实验参数;最后利用CARR的热中子孔道,以核燃料元件模拟件为样品进行了间接中子照相实验,并研究了间接中子照相成像数据的处理及分析方法。 展开更多
关键词 间接中子照相 无损检测 中国先进研究堆
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热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟 被引量：5
17
作者 郝丽杰 焦学胜 +2 位作者 王洪立 刘蕴韬 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期48-52,共5页
中子照相装置的屏蔽对降低反应堆大厅本底及提高中子照相质量具有重要意义。使用蒙特卡罗模拟方法,对热中子照相装置各组成部分的屏蔽进行模拟计算。结果表明:在照相装置的准直器部分使用厚130cm、密度4.6t/m3的重混凝土,飞行管部分使用... 中子照相装置的屏蔽对降低反应堆大厅本底及提高中子照相质量具有重要意义。使用蒙特卡罗模拟方法,对热中子照相装置各组成部分的屏蔽进行模拟计算。结果表明:在照相装置的准直器部分使用厚130cm、密度4.6t/m3的重混凝土,飞行管部分使用厚75cm、密度3.6t/m3的重混凝土可保证屏蔽外的辐射当量剂量达到反应堆大厅的监督区要求。 展开更多
关键词 中子照相 屏蔽 蒙特卡罗模拟
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能量选择法中子照相技术 被引量：3
18
作者 王雨 王洪立 +5 位作者 贺林峰 魏国海 郝丽杰 刘蕴韬 韩松柏 陈东风 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期27-33,共7页
能量选择中子照相是近年来新兴的中子照相技术,具有广泛的潜在应用前景。介绍了能量选择中子照相技术的基本原理,比较分析了机械速度选择器法、双晶单色器法、飞行时间法以及超镜和晶体过滤器结合法4种获取单色中子束的方法。介绍了能... 能量选择中子照相是近年来新兴的中子照相技术,具有广泛的潜在应用前景。介绍了能量选择中子照相技术的基本原理,比较分析了机械速度选择器法、双晶单色器法、飞行时间法以及超镜和晶体过滤器结合法4种获取单色中子束的方法。介绍了能量选择中子照相技术在增强图像对比度、应力测量、织构分析以及相变过程研究等方面体现的优异特性和应用潜力。 展开更多
关键词 中子照相 能量选择 应力 织构 相变
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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
19
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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中国先进研究堆中子织构谱仪实验软件设计 被引量：3
20
作者 刘晓龙 陈东风 +3 位作者 李眉娟 田庚方 吴立齐 刘蕴韬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1434-1438,共5页
本工作设计开发了中国先进研究堆(CARR)中子织构谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量织构的基本原理及谱仪的运动控制和数据采集系统,提出织构测量所需的功能,详细描述了各功能的流程设计,最终使用Python语言在Linux系统下编写了各功能... 本工作设计开发了中国先进研究堆(CARR)中子织构谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量织构的基本原理及谱仪的运动控制和数据采集系统,提出织构测量所需的功能,详细描述了各功能的流程设计,最终使用Python语言在Linux系统下编写了各功能的程序模块,完成了CARR中子织构谱仪实验软件的开发。 展开更多
关键词 中子衍射 织构谱仪 实验软件 极图
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