[發明專利]一種應用于中子散射腔的屏蔽體及其設計方法

有效

• 申請號: 201810055760.0
• 申請日: 2018-01-20
• 公開（公告）號: CN108345028B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 何倫華;盧懷樂;康樂;陳潔;羅平
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所;東莞中子科學中心
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00;G01T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的屏蔽體為采用中子吸收材料制作成的中子吸收體，中子吸收體由四個不規則形狀的內壁屏蔽體和若干個空間屏蔽體裝配而成，內壁屏蔽體有四個，均開設有安裝孔，上壁屏蔽體、下壁屏蔽體、左壁屏蔽體和右壁屏蔽體分別安裝在散射腔內的上壁、下壁、左壁和右壁，使得散射腔內壁上附著大面積中子吸收材料，其中上壁屏蔽體和下壁屏蔽體上設計有通氣孔及溝槽；空間屏蔽體通過上壁屏蔽體和下壁屏蔽體上設計的溝槽安裝在散射腔內，將散射腔分割成若干個不同空間。

2.根據權利要求1所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的內壁屏蔽體的背面，即散射腔內壁和屏蔽體之間添加過渡層。

3.根據權利要求2所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的過渡層是鋁片或耐輻照膠層。

4.根據權利要求1所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的中子吸收體的原料主要采用中子吸收材料和高分子材料，其中中子吸收原料為具有較高中子吸收截面的材料，所述的高分子材料為熱固性材料或者熱塑性材料。

5.根據權利要求1或4所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的內壁屏蔽體和空間屏蔽體采用一次模壓成型、注塑成型或擠出成型方式制備。

6.根據權利要求1所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體，其特征在于：所述的中子吸收體中各塊屏蔽體的厚度不小于2mm。

7.一種應用于中子散射腔的屏蔽體的設計方法，其特征在于：所述的設計方案包括屏蔽體的結構設計、屏蔽體的制備及加工和屏蔽體的裝配；

屏蔽體的結構設計：根據中子散射腔的形狀、空間環境和探測器種類及布局四個方面設計屏蔽體，即內壁屏蔽體和空間屏蔽體的數量、形狀和尺寸，中子吸收體位置布局應與探測器盲區相對應，不得阻擋探測器盲區以外的探測空間，以避免中子通量的損失，同時使得安裝后的屏蔽體盡可能的布滿散射腔的內壁；

屏蔽體的制備及加工：根據設計的結果選用具有較大中子吸收截面的元素或化合物作為中子吸收材料的基體，摻入高分子材料，通過模壓、注塑或擠出成型方式制備出中子吸收體，即內壁屏蔽體和空間屏蔽體，可在模壓時置入相應的柱模或棒模，同時成型出通氣孔及溝槽，或者注塑或擠出成型后再加工通氣孔及溝槽，最后對中子吸收體進行成型后處理;

屏蔽體的裝配：根據設計的布局，將成型好的內壁屏蔽體和空間屏蔽體采用粘結固定或機械固定的方式，或者物理、機械相結合的方式安裝在散射腔的內壁及內部空間。

8.根據權利要求7所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體的設計方法，其特征在于：所述的內壁屏蔽體采用螺釘固定的方式裝配到散射腔內壁時，需在內壁屏蔽體和散射腔內壁相對應的位置預留孔位。

9.根據權利要求7所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體的設計方法，其特征在于：空間屏蔽體裝配到散射腔內時應采用線接觸或面接觸的方式進行安裝，并在散射腔的溝槽端面處置入固態膠或鋁片進行阻擋，以防止空間屏蔽體從散射腔內滑落。

10.根據權利要求1或7所述的一種應用于中子散射腔的屏蔽體的設計方法，其特征在于：所述的中子吸收體采用陶瓷做中子吸收材料時，拼接或安裝時需要采用錯縫拼接的方式進行裝配，以避免產生中子透過的直縫。