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散裂中子源是利用高能质子束流轰击重金属靶,产生高强度、高通量中子脉冲的安全、高效、可控、大功率的中子源设施及科学平台,它是一种帮助人们了解物质结构和运动状态的先进的、不能替代的研究工具。 中国散裂中子源(CSNS,Chinese Spallation Neutron Source)是我国第一台散裂中子源,建成后也将位列世界四大散裂中子源之一。该项目于2011年在广东省东莞市大朗镇奠基建设。它利用1.6 GeV入射质子轰击钨靶产生大量中子。中子能谱很宽,能量最高达1GeV以上,即使是反角方向,能量也可达200MeV。利用CSNS的高注量优势建设1台优秀的白光中子源将极大提升我国核数据测量的条件。 白光中子源指的是中子能量分布较宽,能量连续分布,注入量高、时间结构好的中子源。它在核能开发和应用所需核数据测量、核天体物理研究和核技术应用等方面都有非常重要的应用。 基于中国散裂中子源的反角通道白光中子源实验终端的中子束流具有非常宽的能谱(0.01 eV~200 MeV)和很好的时间特性。模拟得到距靶80m处的实验终端的中子注量率为9.3×10 cm6·s-1,1 eV~1MeV能量间隔内的中子数占总中子数的53%;同时,加速器运行在单束团模式时,时间分辨率均在0.3%~0.9%之间,适合开展核数据测量。 为保证核数据测量的需要,实验终端将布置4πBaF2探测器、高纯锗探测器、PFNS探测器等探测器阵列。 探测器台架作为整个探测器阵列的支撑结构,它的设计对于探测器的功能实现具有重要的作用。根据工作要求,探测器台架需要完成移动、自动组装等运动。为能更好的完成工作需求,需要完成对探测器台架传动系统和机电控制系统的设计。 本文主要论述了4πBaF2探测器、高纯锗探测器台架的机械结构、传动系统和控制系统方案的设计,主要设计难点为4πBaF2探测器系统92面体的设计与优化。