[發明專利]HE-3探測器防護帶

在審

• 申請號: 201380066142.1
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN104838290A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: R.拉里克;M.伯恩斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00;H01J47/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

技術領域

本發明大體上涉及使用氦-3(³HE)中子探測器的中子探測，并且具體涉及包括防護結構的³HE中子探測器。

背景技術

氦-3(³HE)中子探測器用于探測自由中子。大體上，³HE中子探測器包括延伸穿過陰極外殼的陽極，其中絕緣體將陽極與陰極外殼分開。為了探測中子，一定量的³He氣體設在陰極外殼的內部內。由陰極外殼內的中子反應引起的離子/顆粒將與³He氣體碰撞來產生自由電子。這些自由電子吸入陽極中，因此自由電子生成信號/電子脈沖。分析該信號/電子脈沖來確定中子計數率。現在轉到圖4，示出了之前已知的中子探測器300的實例。中子探測器300包括外殼320、中心結構340和隔離部分360。然而，在操作中，泄漏電流由于絕緣體的退化或故障而形成在絕緣體的表面上。在圖4的實例內，泄漏電流可在第一方向380(如圖4中的箭頭大體上/示意性示出)上沿絕緣部分360行進。沿第一方向380行進的泄漏電流可到達中心結構340的結構端部342。該泄漏電流可通過生成錯誤電流來不利地影響中子探測器300的測量能力。具體而言，該泄漏電流可產生中子的錯誤探測，并且可影響中子計數率。因此，存在的需要和將有益的是關注涉及流至陽極的泄漏電流的問題。

發明內容

下文提出了本發明的簡要概括，以便提供本發明的一些示例性方面的基本理解。該概括并非本發明的寬泛概述。此外，該概括不期望識別本發明的關鍵元件，也并未描繪本發明的范圍。概括的唯一目的在于以簡化形式提出本發明的一些構想作為隨后提出的更詳細描述的序言。

根據一個方面，本發明提供了一種用于探測中子的中子探測器。中子探測器包括界定和密封內部容積的外殼。外殼用作陰極。中子探測器包括在外殼內沿縱向延伸的中心結構。中心結構用作陽極，并且保持在第一電壓下。中子探測器包括在中心結構與外殼之間沿徑向延伸的絕緣部分。絕緣部分朝中心結構的結構端部沿縱向延伸經過外殼的殼端部。中子探測器包括圍繞絕緣部分的外絕緣表面沿周向延伸的防護結構。防護結構在殼端部與結構端部之間定位在絕緣部分上。防護結構保持在第二電壓下，使得絕緣部分的外絕緣表面上的泄漏電流由防護結構吸收。

根據另一個方面，本發明提供了一種用于探測中子的中子探測器。中子探測器包括界定和密封內部容積的外殼。外殼用作陰極。中子探測器包括在外殼內沿縱向延伸的中心結構。中心結構用作陽極，并且保持在第一電壓下。中子探測器包括在中心結構與外殼之間沿徑向延伸的絕緣部分。絕緣部分朝中心結構的結構端部沿縱向延伸經過外殼的殼端部。中子探測器包括圍繞絕緣部分的外絕緣表面沿周向延伸的防護結構。防護結構在殼端部與結構端部之間定位在絕緣部分上。防護結構保持在與中心結構大致等同的電壓下。防護結構與中心結構電性隔離，使得絕緣部分的外絕緣表面上的泄漏電流由防護結構吸收。

根據另一個方面，本發明提供了一種利用中子探測器探測中子的方法。該方法包括提供在外殼內沿縱向延伸的中心結構的步驟。該方法還包括將中心結構保持在第一電壓下的步驟。該方法還包括將絕緣部分沿徑向設在中心結構與外殼之間，其中絕緣部分沿縱向延伸經過外殼的殼端部的步驟。該方法還包括提供圍繞絕緣部分沿周向延伸的防護結構的步驟。該方法還包括將防護結構保持在第二電壓下使得絕緣部分上的泄漏電流由防護結構吸收的步驟。

附圖說明

在參照附圖閱讀以下描述時，本發明的前述和其它方面將對本發明所涉及的領域的技術人員而言變得顯而易見，其中：

圖1為根據本發明的方面的示例性中子探測器的透視圖；

圖2為具有相關聯的示意性地示出的構件的沿圖1的線2-2的示例性中子探測器的一部分的截面視圖；

圖3為繪出利用圖1的示例性中子探測器探測中子的方法的流程圖；以及

圖4為現有技術的中子探測器的截面視圖。

具體實施方式

附圖中描述和示出了并入本發明的一個或更多個方面的示例性實施例。這些所示實例并不旨在限制本發明。例如，本發明的一個或更多個方面可用于其它實施例以及甚至其它類型的裝置中。此外，某些用語在本文中僅為了方便使用，并且不被看作是限制本發明。更進一步，在附圖中，相同的附圖標記用于表示相同的元件。