[實用新型]補償型中子劑量儀

有效

• 申請號: 201220542049.6
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN203037861U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 李桃生;楊國召;顏強;宮存潰;劉瓊瑤;王慶宇;彭幫保
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是核工程及輻射防護領域中的中子注量率測量裝置。

背景技術

中子注量率測量在核技術應用的諸多領域中具有重要地位；例如：核反應堆堆芯功率監測與堆芯設計參數驗證，核素中子核反應截面的測量，及標準中子輻射場參數的測量等。現行的中子注量率儀（測量裝置）包括：長中子計數器，裂變電離室，多球譜儀及塑料閃爍體探測器等。

上述的中子注量率儀大多數采用熱中子靈敏的計數器，如BF₃正比計數器、³He正比計數器和⁶Li玻璃探測器等，該類型計數器與中子反應截面滿足1/v規律，當該計數器直接用于中子注量率測量時，因為計數器的注量能量響應很差，無法滿足在較寬的能量范圍內的中子探測效率基本恒定的假設。為此，人們設計了慢化型的中子注量測量方法，如長中子計數器采用石蠟或聚乙烯做慢化體，雖然其中子注量響應較為理想，但其體積大，質量重，不便攜帶；為屏蔽輻射場所散射中子對測量的影響，在慢化體中加入圓柱狀含B塑料吸收層，則被測中子只能從探測器端面進入探測器靈敏體積；因而，該探測器指向性很強。裂變電離室主要應用于反應堆功率量程中子注量率測量，是一種高中子注量率測量儀器；它時間響應快，可連續測量，但其靈敏度隨中子積分通量的增加而降低，長時間使用需要校準。多球譜儀是由多個直徑不同的聚乙烯慢化球組成，它能夠很好地測量輻射場所的中子能譜；但其測量結果依賴于多球響應函數的確定，后續的數據處理也十分復雜；同時該儀器相對笨重，不便攜帶。⁶Li玻璃閃爍體探測器主要利用核反應⁶Li(n,α)T探測中子，由于⁶Li中子核反應截面的限制，⁶Li玻璃閃爍體探測器探測中子的能量范圍≤5MeV。此外，也有用塑料閃爍體晶體測量中子注量率的，一方面，該類型只能用于快中子的注量測量，另一方面，受到輻射場中的γ射線干擾，進行中子注量率測量時存在n-γ甄別問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供使用方便、重量輕、角響應好、抗γ、X射線能力強的補償型中子劑量儀。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型補償型中子劑量儀，其特征是：包括包裝層、慢化球體、重金屬層，慢化球體設置在包裝層里，慢化球體與包裝層之間設置中子裂變增殖層，重金屬層設置在慢化球體里，重金屬層里安裝計數器，慢化球體沿徑向設置空氣棒。

本實用新型還可以包括：

1、所述的中子裂變增殖層的材料包括鈾、釷或钚其中之一或其組合，其中鈾優選富度為0.72%-10.0%的鈾-235，中子裂變增殖層的形狀為球殼型，厚度在0.05-0.5cm之間。

2、重金屬層的材料包括鉛、銅、鎢、鉭、金或鉑其中之一或其組合，重金屬層的形狀為球殼型，厚度在0.2-1.5cm之間。

3、所述的計數器為³He正比計數器或BF₃正比計數器、熱釋光對計數器、“夾層”式半導體計數器、鋰玻璃計數器，優選為³He正比計數器。

4、所述的慢化球體的材料為富含氫材料，優選聚乙烯材料。

5、所述的空氣棒位于中子裂變增殖層和重金屬層之間且立體均勻分布，空氣棒的形狀為圓柱體，直徑在0.2-1.5cm之間。

6、包裝層為球形，其外徑范圍為12-32cm之間。

本實用新型的優勢在于：本實用新型既能使熱能區中子注量響應得到提高，又能使中能區中子注量響應得到減少，還能對中子輻射場中的伴隨γ射線進行屏蔽。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的A-A示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：

結合圖1～2，本實用新型包括包裝層1和計數器5之間有中子裂變性增值層2、重金屬層4和慢化球體6，慢化球體6沿徑向有一定數量的空氣棒3。其特征是：探頭的外徑變化范圍是在12-32cm之間。

計數器5外層有重金屬層4，是指對高能中子具有較高的(n,xn)核反應截面的金屬，是鉛、銅、鎢、鉭、金或鉑中的一種。重金屬層4的厚度在0.2-1.5cm之間，優先考慮形狀是球殼狀。

重金屬層4優先考慮鉛材料，它具有較好的屏蔽X、γ射線能力。

計數器5外層有裂變中子增殖層2，是由對熱能區和高能區的中子具有較大裂變核反應截面的材料組成，是鈾、釷或钚中的一種。所述的增殖層的厚度在0.05-0.5cm之間，優先考慮形狀是球殼狀。