[實用新型]一種快中子探測器

有效

• 申請號: 201120557438.1
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN202404247U
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 楊祎罡;張勤儉;劉毅
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰

技術領域

本實用新型一般性地涉及核技術應用，特別是中子散射和安全檢測技術。更具體地，本實用新型涉及一種快中子探測器。

背景技術

在傳統的針對核材料的安全檢測技術中，利用³He正比計數器和聚乙烯慢化體進行快中子檢測是一種常規技術。但是，這種技術至少存在兩方面的不足。

1.?³He供氣不足。由于³He是探測中子的重要核素，其世界范圍內較普遍出現的供貨不足問題已經對核材料安全檢測技術的應用提出了嚴重的挑戰，使得安檢設備的制造成本迅速飆升。

2.?在這種技術中，中子的慢化體積和測量體積是獨立的，即：慢化體積由聚乙烯構成，測量體積由³He正比計數器構成。慢化體積和測量體積在空間上存在競爭關系，而它們所分別對應的快中子慢化效率和熱中子吸收效率的乘積決定了最終的探測效率，所以既不能使慢化體積過大，也不能使測量體積過大，這就限制了該技術所能實現的最大快中子探測效率。

實用新型內容

本實用新型的一個目的旨在提供一種無需利用緊缺核素³He進行快中子檢測的新的技術方案，以便降低制造成本，更好地滿足安檢設備日益增長的市場需求。

本實用新型的進一步的目的是要使得在本實用新型的技術方案中，對于快中子最大探測效率的實現不存在相互制約的因素，以回避現有技術中慢化體積和測量體積間的競爭關系，獲得更大的快中子探測效率。

總體而言，本實用新型創造性地采用如下基本思路來實現本實用新型的上述目的，以在有利地降低快中子探測器制造成本的同時獲得高的快中子探測效率：

1.?利用塑料閃爍體來實現快中子探測器所需的中子慢化和信號形成功能；

2.?利用在塑料閃爍體的表面進行中子敏感鍍膜處理來實現中子探測器所需的中子吸收功能。

具體地，本實用新型提供了一種快中子探測器，包括：塑料閃爍體陣列，所述塑料閃爍體陣列包括至少一個塑料閃爍體單元，每個所述塑料閃爍體單元的側壁表面上包覆或涂鍍有中子敏感鍍膜。

優選地，所述塑料閃爍體陣列具有接收入射快中子的第一端以及與所述第一端相對的第二端。而且優選地，所述快中子探測器還包括：光導裝置，其設置在所述塑料閃爍體陣列的所述第二端，以對所述塑料閃爍體單元中形成的出射到所述第二端的光進行收集和導向；以及光電轉換裝置，其設置在所述光導裝置的出射端，以將所述光導裝置收集和引導到其上的光轉換為電信號。

優選地，所述塑料閃爍體單元的數量為多個。

優選地，所述中子敏感鍍膜是直接在每個所述塑料閃爍體單元的側壁表面上鍍膜形成的。

優選地，所述中子敏感鍍膜是在基材上鍍膜形成的，鍍膜后的所述基材以使得所述中子敏感鍍膜與所述塑料閃爍體單元的側壁表面相接觸的方式包裹在所述塑料閃爍體單元的側壁表面上。

優選地，形成所述中子敏感鍍膜的材料含有硼或釓。

優選地，所述中子敏感鍍膜的厚度為0.1μm～4μm。

優選地，每個所述塑料閃爍體單元的高度為10cm～50cm，長度和寬度為0.1cm～5cm。

優選地，每個所述塑料閃爍體單元的橫截面皆為正多邊形，更優選地可為正方形或正六邊形。

優選地，本實用新型的快中子探測器還可包括：放大成型電路，其接收所述光電轉換裝置輸出的電信號并對其進行放大整形；信號揀出電路，其接收所述放大成型電路輸出的電信號并從中提取出時間信號；延時電路，其接收所述信號揀出電路輸出的時間信號并對其進行延時；至少具有第一輸入通道和第二輸入通道的符合電路，所述第一輸入通道接收所述信號揀出電路輸出的非延時時間信號，所述第二輸入通道接收所述延時電路輸出的延時時間信號，并根據所述非延時時間信號和所述延時時間信號生成符合脈沖信號；以及計數器，其接收所述符合電路輸出的符合脈沖信號進行計數，獲得符合計數。

在本實用新型的這種基于鍍膜塑料閃爍體實現的新型快中子探測器中，可以近似地認為慢化體積和測量體積是相同的，因此本實用新型有利地解決了現有技術中兩種體積相互競爭制衡的問題，能夠獲得更大的快中子探測效率。

根據下文結合附圖對本實用新型優選實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明