[發明專利]一種中子產額檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201110004599.2
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102162857A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 羅建文;鄧智宏
• 申請（專利權）人: 長沙開元儀器股份有限公司
• 主分類號: G01T1/17
• 分類號: G01T1/17
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及煤質分析領域，尤其涉及一種中子產額檢測方法及系統。

背景技術

脈沖中子煤質在線分析是煤質分析過程中較為常用的分析方法。該方法使用中子轟擊煤流，中子碰撞到煤流中的核素就會發生反應，釋放出各種能量的伽瑪射線。因為被中子轟擊到的核素不同，釋放出的伽瑪射線能量也會有差異。通過這些能量的差異判斷出煤流中到底存在哪些核素，然后獲知煤流中各核素所占的含量。進而獲知煤炭的相關指標。中子發生器是該設備的中子源，它的中子產額具有可控性，能按照需要通過調節輸入到中子發生器的電壓控制中子的產額，不通電時就不會產生中子。只要能檢測中子發生器的中子產額作為反饋，再通過調節中子發生器的電壓就能起到控制中子產額的目的。所以需要一種檢測中子管產額的變化方法。

目前在脈沖中子煤質在線分析設備中檢測中子產額使用的是中子探測器。中子探測器在市面上都有成品出售。使用的比較多的有³He正比計數管，它是一種氣體電離性計數管，用來探測熱中子和超熱中子。現有技術將探測器被布置在中子發生器的下方它們外圍都被中子慢化層所包圍，并且二者之間也用中子慢化物隔開，其具體安裝結構如圖1所示，包括中子發生器11、中子探測器12、探測器13、周圍物體14，其中周圍物體包括：屏蔽體141、中子反射層142、快、熱中子調節層143、中子屏蔽層144、煤樣145和中子慢化層146。

但是，³He探測器的價格昂貴，使用其作為檢測中子發生器產額的方法成本較高，而且，³He探測器的探測效率較低，探測穩定性差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種中子產額檢測方法及系統，以解決現有技術中采用中子探測器造成的成本高，效率低，穩定性能差的問題。其具體方案如下：

一種中子產額檢測方法，包括：

接收中子發生器在預設電壓下發生的中子轟擊周圍物體產生的特征伽馬射線，所述周圍物體中至少包括反饋物，并將其轉換為電脈沖信號；

將所述電脈沖信號進行模數轉換，并存儲轉換后的數據；

按照預設時間間隔，讀取所述存儲的轉換后的數據，并依據所述反饋物的特征伽馬射線能量分析出所述中子轟擊所述反饋物產生的特征伽馬射線計數；

利用中子產額與所述反饋物的特征伽馬計數的關系獲得中子產額。

優選的，還包括：調節所述中子發生器的電壓以調節所述中子產額。

優選的，所述反饋物包括：鉛、銅或鎘中的任意一種。

優選的，所述將接收的伽馬射線轉換為電脈沖信號步驟后，將所述電脈沖信號進行模數轉換的步驟前還包括：

將所述電脈沖信號進行放大。

優選的，所述利用中子產額與所述反饋物的伽馬計數的關系獲得中子產額的步驟包括：

計算所述預設時間間隔Δt內的反饋物特征伽馬計數增量ΔY的比值，獲得所述反饋物的伽馬計數率；

利用所述反饋物的伽馬計數率和中子產出率與反饋物伽馬計數率的關系函數y＝bv+ε，其中y為中子產出率，b為比例系數，ε為誤差，獲得所述中子產出率；

依據所述中子產出率獲得所述中子產額。

優選的，所述預設電壓為中子發生器上次關機前的電壓。

一種中子產額檢測系統，包括：

中子發生器，用于在預設電壓下發生中子；

周圍物體，用于接收所述中子發生器發生的中子的轟擊，產生伽馬射線，所述周圍物體中至少包括反饋物；

伽馬射線探測器，用于檢測所述中子轟擊所述周圍物體發出的特征伽馬射線，并將其轉換成電脈沖信號；

通過數據線與所述伽馬射線探測器相連的多道分析器，用于將所述電脈沖信號進行模數轉換，并存儲轉換后的數據；

通過數據接口與所述多道分析器相連的處理器，用于按照預設時間間隔，讀取所述存儲的轉換后的數據，依據所述反饋物的特征伽馬射線能量分析出所述中子轟擊所述反饋物產生的特征伽馬射線計數，并利用中子產額與所述反饋物的特征伽馬計數的關系獲得中子產額。

優選的，還包括：通過接口與所述伽馬探測器相連，通過數據線與所述多道分析器相連的放大器，用于將所述電脈沖信號進行放大后傳輸至所述多道分析器。

如上述方案所述，本發明公開的中子產額檢測方法，通過檢測反饋物被中子轟擊后產生的特征伽馬射線強度檢測中子產額，無需增加新的設備儀器，方法簡單，易于實現，整個檢測過程中無需使用中子探測器，降低了設備的成本。并且提高了反應效果以及分析結果的穩定性。

附圖說明