CN106290425A - 一种用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金及其应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金及其应用。本申请的钒镍合金的通式为VxNiy，其中钒和镍的原子数比例，即x:y＝(26.9±0.1):1。本申请的用于制备中子散射实验样品盒的材料，采用钒和镍的原子数比例为(26.9±0.1):1的钒镍合金，使得制备的样品盒几乎不会产生干扰信号峰贡献在探测到的测试样品数据里，使得中子散射实验的数据质量更加可靠、可信。同时本申请的钒镍合金材料，原料容易获取、成本较低，可批量生产并广泛应用于中子散射实验，为中子散射技术的推广和应用奠定了基础。
Description
技术领域
本申请涉及中子散射实验辅助工具领域，特别是涉及一种用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金及其应用。
背景技术
由于中子不带电、穿透性强、具有磁矩、对轻元素敏感、能区分同位素及邻近元素等独特的优点，使得中子散射技术在物理、化学、新能源、生命、医药、材料、工程和国家安全等科学研究和工业应用领域发挥着不可替代的作用。
在中子散射实验中，测试样品可以是液体、粉末和固体等形态，大部分样品都需采用样品盒盛放和封装，然后将样品盒放置到样品台，实验过程中，中子束入射到样品盒中，通过探测器采集中子散射数据，从而可分析样品的微观结构和动力学机制。
但是，盛放中子散射实验的样品盒，与一般的用于X射线实验的样品盒不同。相对于X射线来说，中子源的中子通量低，因此中子散射实验需要对背底进行严格的控制，避免各种背底信号来源对中子散射数据质量造成影响。而现有的样品盒，基本上都会有干扰信号峰贡献在探测到的样品数据里，对数据分析造成影响，从而无法准确的反映和分析测试样品的微观结构和动力学机制等信息。这在很大程度上抑制了中子散射技术的推广和应用。
发明内容
本申请的目的是提供一种新的用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金及其应用。
本申请采用了以下技术方案：
本申请公开了一种用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金，该钒镍合金的通式为VxNiy，其中钒和镍的原子数比例，即x:y＝(26.9±0.1):1。
需要说明的是，本申请的关键在于，创造性的提出，由钒和镍的原子数比例为(26.9±0.1):1的钒镍合金制备的中子散射实验样品盒，其干扰信号最低。特别是，在优选的方案中，钒镍合金为V26.935Ni时，由其制备的中子散射实验样品盒，几乎不会有干扰信号，能够有效的提高中子散射实验的数据质量，从而提出本申请。其中，(26.9±0.1):1，即26.8-27.0:1。
本申请的有益效果在于：
本申请的用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金材料，采用钒和镍的原子数比例为(26.9±0.1):1的钒镍合金，特别是V26.935Ni，使得制备的样品盒几乎不会产生干扰信号峰贡献在探测到的测试样品数据里，使得中子散射实验的数据质量更加可靠、可信。同时本申请的钒镍合金材料，原料容易获取、成本较低，可批量生产并广泛应用于中子散射实验，为中子散射技术的推广和应用奠定了基础。
附图说明
图1是本申请实施例中钒镍合金相干散射长度为零时的散射图谱模拟示意图；
图2是本申请实施例中相干散射长度非零的CeO2材料的散射图谱模拟示意图。
具体实施方式
本申请的关键在于创造性的发现，钒镍合金，特别是原子数比例为(26.9±0.1):1的钒镍合金，所制备的样品盒，其干扰信号最低；尤其是V26.935Ni钒镍合金，所制备的样品盒几乎没有干扰信号。
经过研究分析认为，本申请的原子数比例为(26.9±0.1):1的钒镍合金之所以可以用于制备中子散射实验样品盒，其关键在于，原子数比例(26.9±0.1):1的钒镍合金相干散射最低，特别是V26.935Ni，其中子相干散射长度为零，因此，将其制成中子散射实验样品盒时，其散射信号可以很容易的被处理，不会产生干扰信号。相反的，其它常规材料产生的散射信号会出现不同的衍射峰，具有相干散射，因此大大影响探测到的测试样品数据。
下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。
实施例
本例的用于制备中子散射实验样品盒的材料为V26.935Ni，其制备方法如下：
分别称取1372.07g的钒金属粉末和58.69g的镍金属粉末，混匀，熔炼呈棒材，即获得本例的用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金材料。
将本例制备的V26.935Ni材料，按照具体的使用需求，制备成适合尺寸的样品盒。
根据美国国家标准与技术研究院公布的中子散射长度和截面数据，计算本例制备的V26.935Ni，其所制备的样品盒中子相干散射长度为零。利用蒙特卡罗模拟软件Vitess，模拟计算相干散射长度为零时的散射图谱，结果如图1所述，本例制备的相干散射长度为零的V26.935Ni材料只会出现无峰、强度低、易处理的非相干散射谱，不会对测试样品的数据分析造成影响，从而使中子散射实验的数据质量更加可靠、可信。
另外，本例采用相干散射长度非零的CeO2材料作为对比分析，其散射图谱如图2所示，此类材料相干散射出现不同的衍射峰，这会影响测试样品的数据分析。
通过对图1和图2的效果进行对比，可见，本例制备的钒镍合金V26.935Ni，可以有效降低样品盒对中子散射数据的影响。
需要说明的是，本例的V26.935Ni，即钒和镍的原子数比例为26.935:1的钒镍合金，其中子相干散射长度为零，是制备中子散射实验样品盒的最佳材料；可以理解，在实际的钒镍合金制备过程中，该比例很难达到100％的精准，因此，经实验和分析认为，只要钒和镍的原子数比例在(26.9±0.1):1的范围内，都可以作为制备中子散射实验样品盒的材料。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于制备中子散射实验样品盒的钒镍合金，其特征在于：所述钒镍合金的通式为VxNiy，其中钒和镍的原子数比例，即x:y＝(26.9±0.1):1。
2.根据权利要求1所述的钒镍合金，其特征在于：所述钒镍合金为V26.935Ni。
3.根据权利要求1或2所述的钒镍合金在中子散射实验中的应用。
4.一种用于中子散射实验的样品盒，其特征在于：所述样品盒采用权利要求1或2所述的钒镍合金制备。
5.一种钒镍合金在制备中子散射实验样品盒中的应用，所述钒镍合金的通式为VxNiy，其中，钒和镍的原子数比例，即x:y＝(26.9±0.1):1。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述钒镍合金为V26.935Ni。
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