熱中子以及冷中子是研究材料的理想探針，通過其彈性和非彈性散射可以獲得材料的微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)信息。與同步輻射相比，中子注量率要低４～５個(gè)數(shù)量級(jí)，在一定程度上影響了中子散射技術(shù)的應(yīng)用。為了提高樣品處中子注量率，研究人員發(fā)展了多種聚焦技術(shù)，如聚焦單色器、中子匯聚導(dǎo)管、磁聚焦棱鏡、中子毛細(xì)管棱鏡等
采用橢圓聚焦鏡的目的，在于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擇多大的入射束可以獲得較好的束流強(qiáng)度。為此計(jì)算了源不同尺寸（高度ｓｏｕｙｈ和寬度ｓｏｕｘｗ）下在樣品位置０．２ｍｍ×５ｍｍ束斑強(qiáng)度的變化情況
考慮中子粉末衍射譜儀試樣位置束斑為０．２ｍｍ×５ｍｍ，聚焦鏡長度為２５０ｍｍ，討論聚焦橢圓長半軸和橢圓聚焦鏡長度和左側(cè)（遠(yuǎn)樣品）位置對(duì)樣品處注量率的影響，隨著橢圓長半軸的增
加，樣品處最強(qiáng)中子強(qiáng)度對(duì)應(yīng)聚焦鏡位置也隨之遠(yuǎn)離樣品，橢圓長軸和橢圓聚焦鏡位置的合理選擇可以達(dá)到最
佳的注量。聚焦橢圓長半軸ａ最佳尺寸為１?。常担埃埃保叮恚恚瑢?duì)應(yīng)橢圓聚焦鏡左側(cè)（ＥＦＭ＿Ｌｘ）的最佳位置大約為７９０ｍｍ 橢圓聚焦鏡的位置和長度決定其相對(duì)入射中子源所張立體角大小和以及超反射鏡的反射效率。在工藝條件和使用空間限制下，超反射鏡的長度越小越好。為
此計(jì)算了不同長度橢圓聚焦鏡放置在不同位置對(duì)樣品處束流強(qiáng)度的影響，其結(jié)果圖４?？梢钥闯?，整個(gè)束流強(qiáng)度隨著橢圓聚焦鏡靠近試樣而增加、隨著橢圓聚焦鏡長度的增加而增大。同時(shí)，最佳聚焦鏡位置并不是離源越遠(yuǎn)越好，而是在其中某特定位置，對(duì)聚焦鏡長度為２５０ｍｍ情況的ＥＦＭ＿Ｌｘ為７９０ｍｍ。這主要是由橢圓聚焦鏡反射層的最大全反射角和其相對(duì)于中子源的掠入射角度決定的。在橢圓聚焦鏡長度固定（２５０ｍｍ）情況下，越靠近樣品略入射角越大，超反射鏡的反射性
能越差、相應(yīng)中子強(qiáng)度降低；同時(shí)超鏡越靠近樣品其對(duì)中子源所張的立體角越大，接受的中子越多，二者在相互競爭，在特定情況達(dá)到強(qiáng)度最大?？梢钥闯觯诓豢紤]超反射鏡長度情況下，橢圓聚焦鏡左側(cè)位置距樣品越近則能夠達(dá)到的最大注量率就越??；在不考慮位置情況下，注量率近似與橢圓聚焦鏡的長度成正比關(guān)系。
橢圓聚焦鏡是中子束聚焦系統(tǒng)的重要部件，其參數(shù)對(duì)聚焦效果有較大影響。通過對(duì)橢圓聚焦鏡位置、長度、超反射鏡涂層以及選用源尺寸大小的討論，得到以下定性關(guān)系：聚焦方向的源尺寸適當(dāng)增大有助于提高樣品處中子注量，但到達(dá)一定上限（本文情況為２５ｍｍ）后不再有效；在一定的超反射鏡涂層（ｍ＝３）和橢圓聚焦鏡長度（２５０ｍｍ）下，超反射鏡存在最佳位置（本文為距離試樣最遠(yuǎn)５６０ｍｍ時(shí)）；超反射鏡的ｍ?值大于２以后，樣品處注量提高倍數(shù)近似與之成正比關(guān)系。橢圓聚焦鏡制作存在兩個(gè)難點(diǎn)：超鏡因子ｍ?提高困難；反射橢圓面精密加工。計(jì)算結(jié)果表明，追求很高的ｍ?值對(duì)于提高樣品處中子注量率的意義不大，而橢圓面的加工精度需要控制在５μｍ以內(nèi)才能通過調(diào)試達(dá)到最佳聚焦效果；最佳聚焦鏡位置存在較寬區(qū)間，在偏差５０ｍｍ影響不明顯。
