一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃及制备方法与流程

本发明属于中子聚焦和中子成像，具体涉及一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃及其制备方法。

背景技术：

1、着科技的发展，中子检测技术向着更精细的微观结构、更低的探测下限进行探索以满足更小的样品，更快速的测量时间的需求。而现有的中子源的注量率很难满足快速、高精度、高分辨率的实际需求，因此如何提高中子源的注量率是人们亟待解决的问题。毛细管(kumakhov)聚焦透镜不但具有良好的中子聚焦能力，更具有灵活的束流控制能力。

2、现有用于毛细管(kumakhov)聚焦透镜制作的玻璃主要是硼硅玻璃和铅硅玻璃两种，两种玻璃存在中子反应临界角较小和中子吸收效率较高的问题，其中硼硅玻璃中子全反射临界角为11.3mrad/nm，中子吸收效率为1.6e-1，铅硅玻璃中子全反射临界角为11.0mrad/nm，中子吸收效率为1.2e-3。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃及其制备方法，具有高中子反应临界角和低中子吸收效率。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，包括：sio2，al2o3，na2o，k2o，sb2o3，nio，其中sio2的质量分数为55～75％，al2o3的质量分数为1～6％，na2o的质量分数为1.5～15％，k2o的质量分数为1.5～15％，sb2o3的质量分数为1～6％,nio的质量分数为10～19％。

3、进一步，所述sio2的质量分数为75％，al2o3的质量分数为5％，na2o的质量分数为1.5％，k2o的质量分数为7.5％，sb2o3的质量分数为1％,nio的质量分数为10％。

4、进一步，所述sio2的质量分数为66.5％，al2o3的质量分数为1％，na2o的质量分数为10％，k2o的质量分数为1.5％，sb2o3的质量分数为6％,nio的质量分数为15％。

5、进一步，所述sio2的质量分数为55％，al2o3的质量分数为3％，na2o的质量分数为8％，k2o的质量分数为12％，sb2o3的质量分数为3％,nio的质量分数为19％。

6、本发明还挺一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，包括步骤：s1，按照组分的重量百分含量计算出引入物的用量，然后将原料研磨充分混合制备形成配料；s2，将充分混合后的配料放入容器内熔化，并在熔化后倒入模具固化；s3，固化后移至马弗炉内进行退火，冷却得到玻璃样品。

7、进一步，所述步骤s2中的熔化温度为1400-1500℃，熔化时间为3-4小时。

8、进一步，所述步骤s2中熔化工序的容器包括坩埚和电炉。

9、进一步，所述步骤s1中引入物的质量分别为：石英砂445克、氢氧化铝46克、碳酸钠16克、硝酸钾98克、三氧化二锑6克、氧化镍61克。

10、进一步，所述步骤s1中引入物的质量分别为：石英砂806克、氢氧化铝19克、碳酸钠207克、硝酸钾39克、三氧化二锑72克、氧化镍182克。

11、进一步，所述步骤s1中引入物的质量分别为：石英砂667克、氢氧化铝56克、碳酸钠166克、硝酸钾312克、三氧化二锑36克、氧化镍230克。

12、本发明的效果在于：具有高中子反应临界角和低中子吸收效率。

技术特征：

1.一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，其特征在于：

5.一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于，包括步骤：

6.如权利要求5所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于：

7.如权利要求5所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于：

8.如权利要求5所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于：

9.如权利要求5所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于：

10.如权利要求5所述的一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，其特征在于：

技术总结本发明涉及一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃，包括：SiO2，Al2O3，Na2O，K2O，Sb2O3，NiO，其中SiO2的质量分数为55～75％，Al2O3的质量分数为1～6％，Na2O的质量分数为1.5～15％，K2O的质量分数为1.5～15％，Sb2O3的质量分数为1～6％,NiO的质量分数为10～19％，本发明还包括一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃的制备方法，采用一种毛细管中子聚焦透镜用的镍硅酸玻璃及其制备方法具有高中子反应临界角和低中子吸收效率。技术研发人员：李德源,谢伟婷,闫学文,牛蒙青,乔霈,李华,张小东受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/18