[發(fā)明專利]一種中子復(fù)合探測裝置

在審

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• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107966727A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慶威;王婷婷;馬剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中核控制系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 張雅丁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輻射測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中子復(fù)合探測裝置。

背景技術(shù)

隨著我國核工業(yè)與核相關(guān)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，對中子探測的需求日益增加，主要表現(xiàn)在：中子屏蔽設(shè)計的合理性；中子對人造成劑量的多少；中子場分布的狀況等。要實現(xiàn)上述內(nèi)容必須對注量率、劑量率、中子的能譜等進行測量。

目前中子探測器都有自己的優(yōu)勢探測范圍，即不同的中子探測器的探測效率取決于所探測中子的能量，例如¹⁰BF₃正比計數(shù)管、⁶Li玻璃、⁶LiI(Eu)、³He正比計數(shù)管等中子探測器主要用于測量慢熱中子，塑料閃爍體、有機晶體閃爍體、液體閃爍體等主要用于測量快中子。如果為快中子與慢中子的混合場，則需要在慢中子探測器外面加上慢化體，來實現(xiàn)對快慢中子的同時探測，為了較好的實現(xiàn)對快中子的慢化，需要慢化體厚度都比較厚，而較厚的慢化體對慢中子又存在阻擋吸收，因此這種結(jié)構(gòu)對整個快慢中子混合場的中子探測效率較低，同時由于很厚的慢化體造成整個探測器重量與體積急劇增大，給使用者帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種中子復(fù)合探測裝置，解決傳統(tǒng)慢化體配慢中子探測器探測效率較低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種中子復(fù)合探測裝置，包括鋁殼、氧化鎂粉層、塑料閃爍體、⁶LiI(Eu)閃爍體、光耦合劑、密封膠和石英玻璃；

所述的鋁殼為圓筒形狀，用于避光與支撐；

所述的氧化鎂粉層均勻設(shè)于鋁殼的內(nèi)側(cè)壁上，用于反射閃爍光；

所述的塑料閃爍體為筒狀結(jié)構(gòu)，設(shè)于氧化鎂粉層的內(nèi)側(cè)；

所述的⁶LiI(Eu)閃爍體為實心圓柱體，設(shè)于塑料閃爍體的內(nèi)側(cè)，且與塑料閃爍體緊密貼合；

在所述的氧化鎂粉層、塑料閃爍體和⁶LiI(Eu)閃爍體的上表面通過涂覆一層光耦合劑與石英玻璃耦合。

在鋁殼的上表面通過設(shè)置一圈密封膠將鋁殼與石英玻璃密封固定。

所述的鋁殼、氧化鎂粉層、塑料閃爍體和⁶LiI(Eu)閃爍體共軸。

所述的鋁殼、氧化鎂粉層、塑料閃爍體和⁶LiI(Eu)閃爍體的上表面共面。

所述的鋁殼的厚度為0.5mm。

所述的氧化鎂粉層的厚度為1mm。

所述的塑料閃爍體與⁶LiI(Eu)閃爍體通過硅油耦合。

所述的光耦合劑為硅油。

所述的中子復(fù)合探測裝置與光電轉(zhuǎn)換裝置通過硅油耦合，后續(xù)連接電子學線路。

在所述的光電轉(zhuǎn)換裝置外部設(shè)有避光殼。

所述的中子探測器既能測量快中子，又能測量慢中子。

本發(fā)明的顯著效果在于：

(1)本發(fā)明裝置中采用的⁶LiI(Eu)閃爍體為易潮解，而非極易潮解，因此普通的封裝箱即可完成⁶LiI(Eu)閃爍體的封裝，更具經(jīng)濟性。

(2)本發(fā)明裝置可以直接與光電倍增管耦合，加上適當?shù)碾娮訉W電路，即可成為既能測量快中子，又能測量慢中子的中子探測器，且該探測器不需要在外部增加慢化體結(jié)構(gòu)，因此在體積與重量上有極大的優(yōu)勢，方便操作人員使用。

附圖說明

圖1為中子復(fù)合探測裝置示意圖；

圖2為中子復(fù)合探測裝置應(yīng)用實例示意圖。

圖中：1-鋁殼；2-氧化鎂粉層；3-塑料閃爍體；4-⁶LiI(Eu)閃爍體；5-光耦合劑；6-密封膠；7-石英玻璃；8-避光殼；9-硅油；Ⅰ-中子復(fù)合探測裝置；Ⅱ-光電轉(zhuǎn)換裝置；Ⅲ-電子學線路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示的一種中子復(fù)合探測裝置，包括鋁殼1、氧化鎂粉層2、塑料閃爍體3、⁶LiI(Eu)閃爍體4、光耦合劑5、密封膠6和石英玻璃7。

所述的鋁殼1為圓筒形狀，用于避光與支撐，厚度為0.5mm。

所述的氧化鎂粉層2均勻設(shè)于鋁殼1的內(nèi)側(cè)壁上，用于反射閃爍光，厚度為1mm。

所述的塑料閃爍體3為筒狀結(jié)構(gòu)，設(shè)于氧化鎂粉層2的內(nèi)側(cè)。