Mirrotron 中子光學元件與儀器設備

Mirrotron 為澳洲 ANSTO 建置的中子導向系統整體配置示意圖,標示二次快門、可拆卸段、爐內快門與塞子、爐內段
Mirrotron 為澳洲 ANSTO 建置的中子導向系統配置(二次快門/可拆卸段/爐內快門與塞子)
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)

Mirrotron Ltd. 是匈牙利的中子儀器與中子光學元件製造商,以中子超級反射鏡(supermirror)導管技術聞名,產品涵蓋完整儀器系統、中子傳輸系統、光束整形元件、速度選擇器、斬波器、偏振器系統、探測器、單色器、輻射屏蔽與真空室系統,並提供超級反射鏡鍍膜服務;崇浩光電科技為 Mirrotron 台灣代理,提供繁體中文選型諮詢與原廠對接。原廠資訊參見 Mirrotron 官方網站;中子代測服務請見 中子散射代測服務

Mirrotron 原廠標誌 — THE WORLD OF NEUTRON(匈牙利 Mirrotron Ltd. 中子光學與儀器製造商)

Mirrotron以中子超級反射鏡導管聞名,同時也提供各種中子儀器設備,如緊湊型中子源、中子繞射儀、殘留應力分析等儀器實驗站,此外提供中子相關的零部件,如速度選擇器、切斷器chopper,且可以客製化符合客戶之需求。

能量分辨中子束成像

Mirrotron 二維中子探測器的讀出畫面,中央為中子透射影像,周邊為列和、行和與線掃描曲線
二維探測器讀出畫面:中央為中子透射影像,周邊為列和/行和/線掃描
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 中子光學元件的質量評估
  • 中子導向器、塞子、百葉窗(平均反射率、對準精度)
  • 速度選擇器(選擇性、傳輸)
  • 聚焦元素
  • 單色器
  • 驗證上游組件的數值模擬結果
  • 下游光學元件和儀器優化的輸入數據

中子導向器的模擬

Mirrotron 中子導向器真空段的電腦輔助設計呈現,含驅動馬達與控制單元
中子導向器真空段 CAD 呈現(含驅動與控制單元)
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 中子導向幾何結構的優化
  • 屏蔽計算
  • 水平、垂直剖面、發散剖面通量
  • 沿導向橫截面不同位置的中子譜
  • 不同位置的有效溫度
  • 各種導向元件、表面、缺陷的計算

中子傳輸系統

Mirrotron 中子導管真空段串接實體,可見方形中子通道孔徑與段間法蘭
中子導管真空段串接:方形中子通道孔徑與段間法蘭
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)

中子傳輸系統的分類基於中子導向器的幾何形狀、導向器構造類型、多層基板、導向器系統中的位置和偏振器/非偏振器質量。在所有情況下,客戶都可以根據當地要求客製化中子導管的設計。

中子速度選擇器

Mirrotron 中子速度選擇器實機,圓筒狀轉子外殼與驅動馬達安裝於減振基座
中子速度選擇器實機(轉子外殼+驅動馬達,減振基座)
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 多盤轉子類型
  • 多葉轉子類型

光束整形設備

Mirrotron 隔膜更換器實拍,鋁製框架內可見多孔徑隔膜板與線性驅動機構
隔膜更換器:多孔徑隔膜板與線性驅動機構
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 隔膜更換器
  • 雙縫準直系統
  • 雷射瞄準狹縫
  • 準直指南
  • 多定位准直系統
  • 準直器生產

中子探測器

Mirrotron 二維中子探測器實體,鋁製氣室本體與多路訊號接頭,安裝於線性導軌
二維中子探測器:鋁製氣室本體、多路訊號接頭、線性導軌
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 二維位置靈敏探測器,依有效面積與空間解析度需求客製
  • 位置編碼方式:延遲線(delay line)
  • 陽極與陰極線材:金鎢合金
  • 充填氣體:3He 超低壓,或 N2+CF44He
  • 有效面積:200 × 65 mm2;外部尺寸 270 × 190 × 45 mm3
  • 位置解析度:1.8 × 1.8 mm2(FWHM)
  • 偵測效率:10-5 ~ 10-3(0.025 eV/1.8 Å)
  • 動態範圍:可達單顆中子偵測;內建 5 組前置放大器
  • 可外接市售 CFD 與 TDC;提供 XY 投影與積分,開放介面便於整合既有軟體
  • 型號:MWBD-30(探測器)、LisTDC-312(時間數位轉換,ACAM 晶片,序列/並列)

中子斬波器

Mirrotron 中子斬波器兩款產品,左為圓盤斬波器外殼,右為含黃銅軸承座的斬波器單元
中子斬波器兩款:圓盤斬波器外殼(左)與含軸承座的斬波器單元(右)
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 驅動方式:伺服驅動或磁浮軸承驅動
  • 單盤或雙盤配置;盤徑最大 700 mm
  • 開口形式:對稱或非對稱切口
  • 轉速:對稱切口最高 20,000 RPM;非對稱切口最高 15,000 RPM
  • 穿透率可低至 10-8
  • 可將中子導管整合進與斬波器外殼共用的真空空間
  • 盤面可停於任意角度,精度 ±1 度
  • 工作真空:10-2 mbar 或更佳(磁浮軸承款 5×10-2 mbar 或更佳)
  • 塗層:10B/Gd2O3
  • 在空調環境下無需額外冷卻

中子偏振器系統

Mirrotron S-bender 中子偏振器,金屬外殼側面可見內部堆疊的偏振鏡片組與原廠標誌
S-bender 中子偏振器:外殼側面可見內部堆疊偏振鏡片組
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 偏光鏡
  • 導場磁鐵系統
  • 射頻電流源

輻射屏蔽

Mirrotron Mirrobor 含硼柔性屏蔽板材堆疊,黑色片狀可裁切成型
Mirrobor 含硼柔性屏蔽板材(可裁切成型)
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 鎘版
  • 硼含量(10B 和 B4C)掩模、板等
  • 鉛塊
  • 重混凝土
  • Mirrobor 柔性硼屏蔽材:碳化硼含量 B4C ≥ 83%
  • 硼同位素比例:20% 10B、80% 11B
  • 10B 計算含量:12.1 × 1021 atoms/cm3
  • 氫原子密度:7.9 × 1021 atoms/cm3
  • 密度:≥ 1.55 g/cm3

單色器

Mirrotron 銅單色器,黑色框架內垂直排列銅晶片組,下方為測角平台
銅單色器:框架內垂直排列銅晶片組,下方測角平台
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 單色器測角平台
  • 聚焦單色器單元
  • 單色儀單晶生產

真空室系統

Mirrotron 真空室系統實體,大型鋁製法蘭中央可見方形中子導管孔徑,黃色支撐架固定於場地
真空室系統:法蘭中央方形中子導管孔徑,黃色支撐架
圖片來源:Mirrotron Ltd.(匈牙利原廠)
  • 中子導向真空室
  • 真空室
  • 客製化設計真空設備和 FEM 計算

原廠資訊:Mirrotron 原廠網站(匈牙利 Mirrotron Ltd.)

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相關頁面:中子散射代測服務(SANS/中子反射/極化中子反射)→