熱中子（zǐ）以及冷中子是研究材料的理想探（tàn）針，通（tōng）過其彈性和非彈性散射可以獲得材料的微觀結構和動（dòng）力學信息。與同步輻射相比，中子注量率要低４～５個數量級，在一定程度上影響了中子散射（shè）技術的應（yīng）用。為了提高樣品處中子注量率，研究人員發展了多種聚焦技術，如聚焦（jiāo）單色器、中子匯聚導管、磁聚焦棱鏡、中子（zǐ）毛細管棱鏡等

采用橢圓聚焦（jiāo）鏡的目的，在於將大束斑的束流匯聚到較小尺寸的樣品上，因此入射束尺寸往往較大，因此需要搞清楚到底選（xuǎn）擇多大的入射束（shù）可以獲得較好的束流強度。為此計（jì）算了（le）源不同尺寸（高度ｓｏｕｙｈ和寬度ｓｏｕｘｗ）下在樣品位（wèi）置０．２ｍｍ×５ｍｍ束斑強度的變化情況

考（kǎo）慮中子（zǐ）粉（fěn）末衍（yǎn）射譜儀試樣（yàng）位置束斑為０．２ｍｍ×５ｍｍ，聚焦（jiāo）鏡長度為２５０ｍｍ，討論聚焦橢圓長半軸和橢圓（yuán）聚焦鏡長度和左側（遠樣品）位置（zhì）對樣品處注量率的影響，隨著橢圓長半軸的增

加，樣品處最強中子（zǐ）強度對應（yīng）聚焦鏡位置也隨之遠（yuǎn）離（lí）樣品，橢圓（yuán）長軸和橢圓聚焦鏡（jìng）位置的合理選擇可以達到最

佳的注（zhù）量。聚焦橢圓（yuán）長半（bàn）軸ａ最佳尺寸為１　３５０．０１６ｍｍ，對應橢圓聚焦鏡左側（ＥＦＭ＿Ｌｘ）的（de）最佳（jiā）位置大約為７９０ｍｍ　橢圓（yuán）聚焦鏡的位置（zhì）和長度決定（dìng）其相對入射中子源所張立體角大小和（hé）以及超反射鏡的反射效率。在工藝（yì）條件和使用空間限製下，超反射鏡的長度越小（xiǎo）越好。為

此計算了不同長度橢圓（yuán）聚焦鏡放置（zhì）在不同位（wèi）置對樣（yàng）品處束（shù）流強度的影響，其結果圖４。可以看出，整個束（shù）流強度隨著橢圓聚（jù）焦鏡（jìng）靠近試（shì）樣而增加、隨著（zhe）橢圓（yuán）聚焦鏡長度的增（zēng）加而增大。同時，最佳聚焦鏡位（wèi）置並不是離源越遠越好，而是在其中某特定位置，對聚焦鏡長度為２５０ｍｍ情況的ＥＦＭ＿Ｌｘ為７９０ｍｍ。這（zhè）主要是由橢圓（yuán）聚焦鏡反射（shè）層的最大全反射角（jiǎo）和其相對於中子源的掠入射角度決定的。在橢圓聚焦鏡長度固（gù）定（２５０ｍｍ）情況下，越靠近樣品（pǐn）略入射角（jiǎo）越大，超反（fǎn）射鏡的反射性

能越（yuè）差、相應中子強度降低；同時超鏡越靠近樣品其對中子源所張的立體角越大，接受（shòu）的中子越多，二者在相互競爭，在特定情（qíng）況達（dá）到強度最（zuì）大。可以看出，在不考慮超反射鏡長度（dù）情況下（xià），橢圓聚焦鏡（jìng）左側（cè）位（wèi）置距（jù）樣品越近則能夠達到的最大注量率就越小；在不考慮位置情況下，注量率近似（sì）與橢（tuǒ）圓聚焦鏡的長度成正比關係。

橢圓聚焦鏡是中子束聚焦係（xì）統的重要部件，其參數對聚焦效果有較大影響（xiǎng）。通（tōng）過對橢圓聚（jù）焦鏡位置、長度、超反射鏡塗層以及選用源尺寸大小的討論，得到以下定性關係：聚焦方向的源尺寸適（shì）當增大有助於提高樣品處（chù）中子（zǐ）注量，但到達一定上限（本文（wén）情（qíng）況為２５ｍｍ）後不再有效；在一定的超（chāo）反射鏡塗層（ｍ＝３）和橢圓聚焦（jiāo）鏡長度（２５０ｍｍ）下，超反射鏡存在最佳位（wèi）置（本文為距離試樣最（zuì）遠５６０ｍｍ時）；超反射鏡的ｍ 值大於２以後，樣品處（chù）注量提高倍數近似（sì）與之成正比關係。橢圓（yuán）聚焦鏡製作存在兩個難點：超鏡因子ｍ 提高困難；反射橢圓麵精密加工。計算結（jié）果表明，追求很（hěn）高的ｍ 值對於提高樣品處（chù）中子注（zhù）量率的意義不大，而橢圓麵的加工精度（dù）需要控製在５μｍ以（yǐ）內才能通過調試達到最佳聚焦（jiāo）效果；最佳聚焦鏡（jìng）位置（zhì）存在（zài）較寬區（qū）間（jiān），在偏（piān）差５０ｍｍ影響不明顯。