【GB国家标准】 无损检测 中子小角散射检测方法

ICS 19.100 J04 C 中华人民共和国国家标准 GB/T 38944—2020 无损检测 中子小角散射检测方法 Non-destructive testing—Testing method of small-angle neutron scattering 发布日期：2020-06-02 实施日期：2020-12-01 发布单位：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009起草，由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC 56）提出并归口。起草单位包括中国工程物理研究院核物理与化学研究所、中国科学院长春应用化学研究所、上海材料研究所、中国科学技术大学、中国科学院高能物理研究所、中国原子能科学研究院、上海交通大学、中国科学院金属研究所。本标准主要起草人包括闫冠云、陈杰、陈波、孙光爱、黄朝强、刘栋、钱达志、刘耀光、龚建、门永锋、丁杰、李良彬、程贺、王芳卫、李天富、钟圣怡、蔡桂喜。 引言 中子小角散射是由样品中纳米到亚微米尺度结构不均匀性引起的、位于入射中子束附近（通常小于10°）的相干散射。中子小角散射试验利用谱仪测量入射中子束附近的相干散射信号，并进行数据处理与分析，以获得样品内部纳米到亚微米尺度结构信息。典型可测量结构包括金属样品中的析出相、气泡，矿石样品中的孔洞，陶瓷、高分子、溶液样品中的聚集体等。本标准中将上述特征结构统一称为第二相粒子。中子小角散射试验可提供第二相粒子的含量、尺寸分布、比表面积等信息，在特定条件下，还可以分析粒子的形状。随着我国大型中子散射科研设施的建设，使用中子小角散射的研究用户群体将不断扩大，因此制定本标准为检测第二相粒子提供技术规范。中子小角散射试验获得的数据为倒易空间信息，通过反演可得到实空间中第二相粒子的结构信息，并可结合扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等方法进行分析和解释。 警示 本标准不涉及任何安全问题，即使出现相关内容，也仅与应用有关。使用安全和健康规范由用户自行建立并遵守。 1 范围 本标准规定了基于反应堆中子源的中子小角散射试验，用于检测样品内部第二相粒子（微孔洞、析出相、填料等）的尺寸分布、含量和比表面积。本标准适用于第二相粒子尺寸在纳米到亚微米范围、统计各向同性的稀疏样品体系。适用样品包括金属、陶瓷、高分子、矿物等固体样品，对于液体样品可参考执行。适宜样品厚度约为0.5mm～10mm，例如高分子样品0.5mm～3mm，陶瓷、矿物0.5mm～5mm，常用金属材料0.5mm～10mm。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用必不可少。凡注日期的引用文件，仅注日期版本适用；凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用。 GB/T 12604.8 无损检测术语 中子检测 GB/T 12604.11 无损检测术语 X射线数字成像检测 GB/T 26140 无损检测测量残余应力的中子衍射方法 GB/T 30705 微束分析电子探针显微分析波谱法实验参数测定导则 GB/T 36053 X射线反射法测量薄膜厚度、密度和界面宽度仪器要求、准直和定位、数据采集、数据分析和报告 3 术语和定义 本标准适用GB/T 12604.8、GB/T 26140、GB/T 12604.11、GB/T 36053、GB/T 30705界定的术语和下列定义。 3.1 稀疏体系（Dilute system） 粒子浓度低（例如第二相体积比在1%以内的金属、高分子材料），粒子间相互作用可忽略的体系。 3.2 中子散射长度（Neutron scattering length） 中子被原子核散射的几率，具有长度量纲。 3.3 中子散射长度密度（Neutron scattering length density） 单位体积内所有原子与中子作用并发生散射的总量。