[發明專利]利用NaI(TI)閃爍體降低γ射線干擾的中子探測方法及設備

有效

• 申請號: 201710455265.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109143316B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 李建偉;李德源;楊明明;楊彪;林海鵬;于偉躍;張凱;王勇;趙佳輝;李健;楊發濤;張文濤;張秀;楊甲橋;呂文強;趙迎喜;宋嘉濤;劉建忠
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;王體浩

1.利用NaI(TI)閃爍體降低γ射線干擾的中子探測方法，通過采用⁶LiI閃爍體的⁶LiI閃爍體探測器對混合輻射場中的中子射線進行探測時，在與所述⁶LiI閃爍體相連的第一比較電路中設置第一電壓幅值甄別閾值，將所述⁶LiI閃爍體測到的低能γ射線的信號過濾掉，其特征是，為了解決高能γ射線對測量效果的影響，采用所述的利用NaI(TI)閃爍體降低γ射線干擾的中子探測方法，包括如下步驟：

(S1)，在所述⁶LiI閃爍體附近設置一個采用NaI(TI)閃爍體的NaI(TI)閃爍體探測器；

(S2)，在所述NaI(TI)閃爍體相連的比較電路中設置第二電壓幅值甄別閾值，將所述NaI(TI)閃爍體測到的所述低能γ射線的信號過濾掉；

(S3)，記錄第一信號、第二信號；所述第一信號包括所述⁶LiI閃爍體所測到的所述中子射線和所述高能γ射線的計數率；所述第二信號為所述NaI(TI)閃爍體所測到的所述高能γ射線的計數率；

(S4)，計算凈中子計數率，對所述第二信號乘以修正系數，通過在所述第一信號中減去乘以所述修正系數后的所述第二信號得到所述凈中子計數率；

所述第一電壓幅值甄別閾值為所述γ射線的能量為662keV時所述⁶LiI閃爍體所探測得到的電壓幅值；

所述第二電壓幅值甄別閾值為所述γ射線的能量為662keV時所述NaI(TI)閃爍體所探測得到的電壓幅值；

所述低能γ射線是指能量小于等于662keV的γ射線；所述高能γ射線是指能量大于662keV的γ射線；

在所述步驟(S4)中獲得所述修正系數包括如下步驟：

(S4.1)將能量為662keV-3MeV的γ放射源設置在距離所述⁶LiI閃爍體、NaI(TI)閃爍體直線距離60cm的照射位置上；

(S4.2)利用所述γ放射源產生662keV-3MeV之間的不同的能量段的γ射線照射所述⁶LiI閃爍體、NaI(TI)閃爍體，并記錄所述⁶LiI閃爍體、NaI(TI)閃爍體在不同的所述能量段的γ射線照射下所測得的計數率；

(S4.3)計算在同一個所述能量段的γ射線照射下的所述⁶LiI閃爍體、NaI(TI)閃爍體所測得的計數率的比值；

(S4.4)將步驟(S4.3)中各個所述能量段的γ射線照射下所測得的所述比值求平均值，所述平均值就是所述修正系數。

2.如權利要求1所述的中子探測方法，其特征是：在所述步驟(S1)中還包括在所述⁶LiI閃爍體外部設置中子響應層；所述NaI(TI)閃爍體設置在所述中子響應層中部；所述中子響應層為聚乙烯慢化體；所述聚乙烯慢化體的厚度為8-10cm。

3.用于實現權利要求1至2任一項所述的中子探測方法的利用NaI(TI)閃爍體降低γ射線干擾的中子探測設備，包括⁶LiI閃爍體探測器，所述⁶LiI閃爍體探測器包括依次連接的所述⁶LiI閃爍體(1)、設有偏置電壓(3)的PIN發光二極管(2)、第一前置放大電路(4)、第一比較電路(5)、第一整形電路(6)、單片機系統(7)，其中在所述第一比較電路(5)中設置第一電壓幅值甄別閾值，將所述⁶LiI閃爍體測到的低能γ射線的信號過濾掉；其特征是：還包括與所述單片機系統(7)相連的采用NaI(TI)閃爍體(8)的NaI(TI)閃爍體探測器，在所述NaI(TI)閃爍體(8)相連的比較電路中設置第二電壓幅值甄別閾值，將所述NaI(TI)閃爍體(8)測到的低能γ射線的信號過濾掉。

4.如權利要求3所述的中子探測設備，其特征是：

所述NaI(TI)閃爍體探測器包括依次相連的NaI(TI)閃爍體(8)、設有高壓(13)的光電倍增管(9)、第二前置放大電路(10)、第二比較電路(11)、第二整形電路(12)，所述第二整形電路(12)連接所述單片機系統(7)；

在所述第二比較電路(11)中設置所述第二電壓幅值甄別閾值。