[實用新型]一種球形高能中子探頭

有效

• 申請號: 201220362993.3
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN202771002U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 劉建忠;王勇;于偉躍;姚小麗;楊紹文
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本實用新型涉及核輻射探測技術領域，具體涉及一種用于測量高能中子的探頭。

背景技術

目前常用的中子測量手段主要是使用熱中子探測器，如³He計數器、⁶LiF、BF₃計數器等，它們對熱中子有較高的探測效率，隨著中子能量的升高，其探測效率會急劇下降，即它們與中子的反應截面與中子速度成反比，為將能量高于0.025eV的中子慢化，須使用含輕核較多的材料制成慢化體，目前最常用的是使用聚乙烯制成的慢化體，這種慢化體適用的中子能量范圍一般是0.025eV～20MeV。因此，目前常用的中子測量手段所適用的能量范圍也是0.025eV～20MeV。

常見的中子監測儀表監測的是能量在熱中子～20MeV的中子，探測器使用的一般都是熱中子探測器，如³He計數器、⁶Li玻璃、BF₃計數器等，這些探測器對熱中子有較大的反應截面，隨著中子能量的升高，其探測效率急劇下降，即它們與中子的反應截面與中子速度成反比，為了拓展儀器的能量響應范圍，常見的中子監測儀表都使用單聚乙烯慢化體或聚乙烯加含硼聚乙烯結構，以便提高快中子的探測效率，而當中子能量大于20MeV時，由于上述兩種聚乙烯慢化體結構體積方面的原因，慢化體不足以將中子慢化至熱中子，中子監測儀表的能量響應開始明顯下降，而偏離國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的響應曲線。因此，當用普通的中子監測儀表測量高能加速器周圍的輻射場時，必然會造成不同程度上的過低估計。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種球形慢化體，可以將0.025eV～1000MeV的高能中子有效慢化至熱中子能區，并可以方便地與球形的熱中子探測器組合，形成高能中子探頭，適用于0.025eV～1000MeV的高能中子測量工作。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案如下所描述：

一種球形高能中子探頭，包括慢化體及正比計數器，其特征在于：所述慢化體為球形結構，包括聚乙烯材質的最外層，在最外層的內表面設置由鉛金屬制成的中間層，在中間層的內表面設置含硼聚乙烯材質的最內層，所述慢化體的中心內置正比計數器。

進一步,所述的正比計數器為³He正比計數器。

進一步,所述³He正比計數器為球形。

進一步,最外層的厚度為70-77mm，中間層的厚度為8-13mm，最內層的厚度為17-25mm。

進一步,所述最內層的內部球形空間的半徑為25mm。

再進一步,所述慢化體的直徑為240mm-280mm。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型通過在球形慢化體的外表面設置由聚乙烯制成的最外層，在最外層的內表面設置由鉛金屬制成的中間層，在中間層的內表面設置由含硼聚乙烯制成的最內層，并在球形慢化體的中心內置³He正比計數器，因此可以將0.025eV～1000MeV的高能中子有效慢化至熱中子能區，并可以方便地與球形的熱中子探測器組合，形成高能中子探頭，適用于0.025eV～1000MeV的高能中子測量工作，并能有效測量中子輻射場中的高能成份，同時，基本不改變儀器原有的對低能成份的探測能力，能廣泛應用于中子的輻射監測工作。

附圖說明

圖1是本實用新型的球形高能中子探頭的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例來對本實用新型進行描述。

常見的中子監測儀表監測的是能量在熱中子～20MeV的中子，探測器使用的一般都是熱中子探測器，如³He計數器、⁶Li玻璃、BF₃計數器等，這些探測器對熱中子有較大的反應截面，隨著中子能量的升高，其探測效率急劇下降，為了拓展儀器的能量響應范圍，常見的中子監測儀表都使用單聚乙烯慢化體或聚乙烯加含硼聚乙烯結構，以便提高快中子的探測效率，而當中子能量大于20MeV時，由于上述兩種聚乙烯慢化體結構體積方面的原因，慢化體不足以將中子慢化至熱中子，因此，當用普通的中子監測儀表測量高能加速器周圍的輻射場時，必然會造成不同程度上的過低估計。