一種中高能中子探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中高能中子探測(cè)器，包括設(shè)置在最外層的外慢化體（2）、設(shè)在外慢化體（2）內(nèi)的吸收層（4）及設(shè)在吸收層（4）內(nèi)的內(nèi)慢化體（5），在外慢化體（2）及吸收層（4）之間設(shè)置衰減層（3），外慢化體（2）、衰減層（3）、吸收層（4）及內(nèi)慢化體（5）包含共同的中心孔（6），在中心孔（6）內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭（11），低能中子探頭（11）的引出線與設(shè)置在中高能中子探測(cè)器外部的計(jì)數(shù)器相連接，外慢化體（2）、內(nèi)慢化體（5）采用聚乙烯制成，衰減層（3）采用純鉛制成，吸收層（4）采用含硼聚乙烯制成，因而具有探測(cè)范圍寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、安裝方便、體積小巧及方便檢修的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種中高能中子探測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核輻射探測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種探測(cè)能量范圍寬的中高能中子探測(cè)器探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于強(qiáng)流回旋加速在調(diào)試和運(yùn)行中由于多種原因會(huì)產(chǎn)生能量范圍很寬的中子，這種中子會(huì)對(duì)設(shè)備和人員造成傷害，其能量分布可從熱中子一直到所加速粒子的最高能量?？紤]到加速器設(shè)施的設(shè)備安全和人員安全情況，需要在加速器大廳和束流輸運(yùn)線大廳設(shè)立能監(jiān)測(cè)這樣能量范圍的中子探測(cè)裝置，以便記錄中子輻射場(chǎng)的數(shù)據(jù)，并判斷是否有超出設(shè)計(jì)要求的中子輻射事件發(fā)生。
[0003]目前市場(chǎng)上最常用的是Andersson-Braun (A-B)型雷姆計(jì)，但標(biāo)準(zhǔn)的A-B雷姆計(jì)對(duì)高于15MeV的中子響應(yīng)急劇下降，導(dǎo)致對(duì)這部分中子劑量的低估。1990年米蘭大學(xué)的Birattari C.等設(shè)計(jì)了擴(kuò)展型中子雷姆計(jì)LINUS (Long Interval NeutronSuvery-meter)0其與普通中子雷姆計(jì)的區(qū)別在于對(duì)慢化層進(jìn)行了改造。但都用于加速器廳外的監(jiān)測(cè)，沒(méi)有考慮到針對(duì)加速器廳內(nèi)中子通量高的特點(diǎn)。因此不適用于中高能加速器廳內(nèi)固定測(cè)量使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有中高能加速器中子輻射探測(cè)技術(shù)中探測(cè)能量范圍窄的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、安裝方便、體積小巧并可以方便檢修的固定式中高能中子探測(cè)裝置。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下所描述:
一種中高能中子探測(cè)器，包括設(shè)置在最外層的外慢化體、設(shè)在外慢化體內(nèi)的吸收層及設(shè)在吸收層內(nèi)的內(nèi)慢化體，其特征在于:在外慢化體及吸收層之間設(shè)置衰減層，外慢化體、衰減層、吸收層及內(nèi)慢化體包含共同的中心孔，在中心孔內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭，低能中子探頭的引出線與設(shè)置在中高能中子探測(cè)器外部的計(jì)數(shù)器相連接。
[0006]進(jìn)一步，所述外慢化體、內(nèi)慢化體采用聚乙烯制成，衰減層采用純鉛制成，吸收層采用含硼聚乙烯制成。
[0007]進(jìn)一步，所述外慢化體采用聚四氟乙烯制成。
[0008]進(jìn)一步，所述外慢化體的頂部為凹臺(tái)結(jié)構(gòu)，具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的頂蓋固定在外
慢化體的凹臺(tái)上，頂蓋采用聚乙烯制成，頂蓋上設(shè)有與所述中心孔相對(duì)應(yīng)的通孔。
[0009]進(jìn)一步，所述外慢化體的凹臺(tái)結(jié)構(gòu)上設(shè)置3-12個(gè)螺絲固定孔，用螺絲穿過(guò) 螺絲固定孔將頂蓋固定在外慢化體的凹臺(tái)上。
[0010]進(jìn)一步，所述衰減層采用8-12毫米的純鉛制成。
[0011]進(jìn)一步，所述吸收層上設(shè)置有占吸收層總面積15%_30%的通孔。
[0012]進(jìn)一步，所述低能中子探頭為BF3正比計(jì)數(shù)管。[0013]再進(jìn)一步，所述中高能中子探測(cè)器為多層圓筒型結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明通過(guò)在外慢化體及吸收層之間套接設(shè)置衰減層，外慢化體、衰減層、吸收層及內(nèi)慢化體包含共同的中心孔，在中心孔內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭，將低能中子探頭的引出線與設(shè)置在中高能中子探測(cè)器外部的計(jì)數(shù)器相連接，因此具有探測(cè)范圍寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、安裝方便、體積小巧并方便檢修的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明中高能中子探測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明中高能中子探測(cè)器沿A — A位置的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
[0017]本發(fā)明的中高能中子探測(cè)器是由多層圓筒狀慢化吸收材料構(gòu)成的慢化吸收體和位于中心的低能中子探測(cè)器構(gòu)成，本發(fā)明的關(guān)鍵在于吸收層設(shè)有通孔并采用含硼聚乙烯制成，衰減層由純鉛構(gòu)成，內(nèi)、外慢化體均采用聚乙烯制成。本發(fā)明的外慢化體、衰減層、吸收層、內(nèi)慢化體都為圓筒形狀，其中，吸收層上面設(shè)置均勻分布的通孔。
[0018]本發(fā)明的中高能中子探測(cè)器如圖1-2所示，為多層圓筒型結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在最外層的外慢化體2、設(shè)在外慢化體2內(nèi)的吸收層4及設(shè)在吸收層4內(nèi)的內(nèi)慢化體5，在外慢化體2及吸收層4之間設(shè)置衰減層3，外慢化體2、衰減層3、吸收層4及內(nèi)慢化體5包含共同的中心孔6，在中心孔6內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭11，低能中子探頭11的引出線與設(shè)置在中高能中子探測(cè)器外部的計(jì)數(shù)器相連接。
[0019]本發(fā)明的外慢化體2、內(nèi)慢化體5采用聚乙烯制成，衰減層3采用純鉛制成，吸收層4采用含硼聚乙烯制成，吸收層4上設(shè)置有占吸收層4總面積15%-30%的通孔12。外慢化體2的頂部為凹臺(tái)結(jié)構(gòu)，凹臺(tái)結(jié)構(gòu)上設(shè)置3-12個(gè)螺絲固定孔1，用螺絲穿過(guò)螺絲固定孔I及設(shè)置在頂蓋7上的安裝螺絲孔，將具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的頂蓋7固定在外慢化體2的凹臺(tái)上，頂蓋7上設(shè)有與所述中心孔6相對(duì)應(yīng)的通孔，頂蓋7也采用聚乙烯制成。
[0020]本發(fā)明的外慢化體2優(yōu)選地采用聚四氟乙烯制成；衰減層3優(yōu)選地采用8-12毫米的純鉛制成；本發(fā)明所述的低能中子探頭11為BF3正比計(jì)數(shù)管。
[0021]本發(fā)明衰減層3的頂蓋8設(shè)置在外慢化體2的頂蓋7的下方，吸收層4的頂蓋9設(shè)置在衰減層3的頂蓋8的下方，內(nèi)慢化體5的頂蓋10設(shè)置在吸收層4的頂蓋9的下方。
[0022]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，中高能中子探測(cè)器采用普通聚乙烯作為外慢化體2，外慢化體2為圓筒形狀，在外慢化體內(nèi)套接圓筒型鉛層作為中間衰減層3，在衰減層3內(nèi)套接由含硼聚乙烯制成的圓筒型吸收層4，在吸收層4內(nèi)是圓筒型的內(nèi)慢化體5，在內(nèi)慢化體5內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭11。
[0023]其中，外慢化體2和內(nèi)慢化體5優(yōu)選地采用高純度聚乙烯制成，衰減層3采用8-12毫米的純鉛制成，吸收層4采用含硼聚乙烯制成，并在其上均勻地設(shè)置占吸收層總面積15%-30%的通孔12，外慢化體2的頂部采用凹臺(tái)結(jié)構(gòu)，在凹臺(tái)上設(shè)置3-12個(gè)螺絲固定孔1，外慢化體的頂蓋7設(shè)置有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)上對(duì)應(yīng)地設(shè)置3-12個(gè)安裝螺絲孔，用螺絲將頂蓋7和外慢化體2組裝，采用同樣高純度聚乙烯制成外慢化體2的頂蓋7。[0024]本發(fā)明是多層的圓筒型結(jié)構(gòu)，在最外層是優(yōu)選地采用聚四氟乙烯制成的外慢化體2和頂蓋7，在外慢化體2內(nèi)是鉛金屬制成的圓筒形的衰減層3及其鉛金屬頂蓋8，在衰減層3內(nèi)是打有通孔的含硼聚乙烯制成的圓筒型吸收層4及其頂蓋9，在吸收層4內(nèi)部是由普通聚乙烯制成的內(nèi)慢化體5及其頂蓋10，外慢化體2、衰減層3、吸收層4、以及內(nèi)慢化體5有共同的中心孔6，在內(nèi)慢化體2內(nèi)部的中心孔6內(nèi)設(shè)置低能中子探測(cè)器BF3正比計(jì)數(shù)管，將BF3正比計(jì)數(shù)管的引出線通過(guò)中心孔6引出，用螺絲將外慢化體2的頂蓋7固定在外慢化體2上，再將BF3正比計(jì)數(shù)管的引出線連接至外部的計(jì)數(shù)器，就可以方便的探測(cè)能量范圍為熱中子到100 MeV的中子輻射場(chǎng)。
[0025]本發(fā)明的中高能中子探測(cè)器可以探測(cè)的能量范圍為熱中子到100 MeV的中子輻射場(chǎng)，本發(fā)明還可用于電子直線加速器、質(zhì)子直線加速器、同步輻射光源等大型科研設(shè)施的中子輻射場(chǎng)的探測(cè)。
[0026]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種中高能中子探測(cè)器，包括設(shè)置在最外層的外慢化體(2)、設(shè)在外慢化體(2)內(nèi)的吸收層(4)及設(shè)在吸收層(4)內(nèi)的內(nèi)慢化體(5)，其特征在于:在外慢化體(2)及吸收層(4)之間設(shè)置衰減層(3)，外慢化體(2)、衰減層(3)、吸收層(4)及內(nèi)慢化體(5)包含共同的中心孔(6)，在中心孔(6)內(nèi)部設(shè)置低能中子探頭(11)，低能中子探頭(11)的引出線與設(shè)置在中高能中子探測(cè)器外部的計(jì)數(shù)器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述外慢化體(2)、內(nèi)慢化體(5)采用聚乙烯制成，衰減層(3)采用純鉛制成，吸收層(4)采用含硼聚乙烯制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述外慢化體(2)采用聚四氟乙烯制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2或3所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述外 慢化體(2)的頂部為凹臺(tái)結(jié)構(gòu)，具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的頂蓋(7)固定在外慢化體(2)的凹臺(tái)上，頂蓋(7)采用聚乙烯制成，頂蓋(7)上設(shè)有與所述中心孔(6)相對(duì)應(yīng)的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述外慢化 體(2)的凹臺(tái)結(jié)構(gòu)上設(shè)置3-12個(gè)螺絲固定孔(1)，用螺絲穿過(guò)螺絲固定孔(I)將頂蓋(7)固定在外慢化體(2)的凹臺(tái)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述衰減 層(3)采用8-12毫米的純鉛制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求書6所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述吸收層 (4)上設(shè)置有占吸收層(4)總面積15%-30%的通孔(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述低能中子探頭(11)為BF3正比計(jì)數(shù)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求書8所述的中高能中子探測(cè)器，其特征在于:所述中高能中子探測(cè)器為多層圓筒型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01T3/00GK103472477SQ201210187719
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】王峰, 侯世剛, 張?zhí)炀? 李振國(guó), 宋國(guó)芳 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院