[實(shí)用新型]一種中子探測裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820251539.8
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN207908701U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯立飛;余波;王鵬;黃天暄;杜華冰;車興森;韋敏習(xí);王靜;楊國洪;尚萬里
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01T3/08
• 分類號: G01T3/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 孫輝

本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種中子探測裝置及系統(tǒng)，涉及中子輻射探測技術(shù)領(lǐng)域。該中子探測系統(tǒng)包括中子探測裝置、電子學(xué)裝置、中子源裝置，中子探測裝置包括輸出頭、連接件、探測件及外殼。中子探測裝置安裝于中子源裝置中，輸出頭安裝于外殼上，并與電子學(xué)裝置連接；連接件和探測件安裝于外殼內(nèi)，且連接件分別與輸出頭和探測件連接；探測件用于采集中子源裝置產(chǎn)生的電信號；連接件用于將電信號傳輸至輸出頭，以傳輸至電子學(xué)裝置進(jìn)行分析處理，以得到中子數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的中子探測裝置及系統(tǒng)具有阻抗匹配更好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及中子輻射探測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種中子探測裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在間接驅(qū)動慣性約束聚變領(lǐng)域，內(nèi)爆過程中燃料達(dá)到熱核反應(yīng)條件，產(chǎn)生聚變反應(yīng)，將釋放大量高能中子、帶電粒子和γ光子，這些聚變產(chǎn)物攜帶了芯部燃料的燃燒和等離子體狀態(tài)的信息。其中，大部分帶電粒子將在高密度區(qū)被慢化，甚至完全沉積在燃料區(qū)，無法離開靶到達(dá)探測器；γ光子產(chǎn)額極低，是中子產(chǎn)額的十萬分之一。而中子不帶電，具有非常強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，絕大多數(shù)中子幾乎可以無碰撞地離開芯部等離子體。逃逸出來的中子攜帶了聚變反應(yīng)過程的全部信息，因此利用聚變反應(yīng)產(chǎn)生的中子可以測量內(nèi)爆過程和聚變?nèi)紵脑S多特性參數(shù)。

慣性約束聚變源在時間(≤100ps)和空間(≤100μm)上近似理想的點(diǎn)源，且中子在輸運(yùn)到探測器過程幾乎不會發(fā)生碰撞，因而可以采用飛行時間技術(shù)測量中子的飛行時間譜。通過中子的飛行時間譜測量，可以得到中子產(chǎn)額、Bang time、燃料面密度、離子溫度等數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中的CVD金剛石中子探測器將金剛石與射頻輸出頭直接相連，具有阻抗匹配性能不足的缺點(diǎn)。金剛石與射頻輸出頭直接相連，金剛石與射頻頭芯針連接沒有考慮阻抗匹配，探測器信號會有反射，并出現(xiàn)失真，影響測量結(jié)果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種中子探測裝置，所述中子探測裝置具有阻抗匹配更好的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種中子探測系統(tǒng)，所述中子探測系統(tǒng)具有阻抗匹配更好的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種中子探測裝置，包括輸出頭、連接件、探測件以及外殼，所述輸出頭固定安裝于所述外殼上，所述連接件和所述探測件安裝于所述外殼內(nèi)，所述連接件分別與所述輸出頭和所述探測件連接；

所述探測件用于采集電信號；

所述連接件用于將所述電信號傳輸至所述輸出頭。

進(jìn)一步地，所述連接件包括底端和頂端，所述底端橫截面積大于所述頂端橫截面積，所述底端與所述探測件連接，所述頂端與所述輸出頭連接。

進(jìn)一步地，所述連接件設(shè)置有孔洞，所述孔洞與所述輸出頭配合。

進(jìn)一步地，所述輸出頭包括針芯、第一絕緣層以及第一外殼層，所述第一絕緣層和所述第一外殼層由內(nèi)向外依次設(shè)置于所述針芯中部，所述針芯一端與所述連接件連接，所述第一外殼層與所述外殼連接。

進(jìn)一步地，所述探測件采用CVD金剛石。

進(jìn)一步地，所述中子探測裝置還包括固定環(huán)，所述固定環(huán)與所述連接件連接，用于將所述探測件夾持于所述固定環(huán)與所述連接件之間。

進(jìn)一步地，所述固定環(huán)包括相互連接且同軸設(shè)置的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)，所述第一圓環(huán)的外徑與所述第二圓環(huán)的外徑相等，所述第一圓環(huán)的內(nèi)徑小于所述第二圓環(huán)的內(nèi)徑，所述第一圓環(huán)在其與所述第二圓環(huán)的連接處設(shè)置有一階梯面，所述探測件安裝于所述階梯面處，所述連接件和所述探測件連接的一端與所述第二圓環(huán)的內(nèi)壁過盈配合。