[發明專利]一種可開合的多面網殼裝置

在審

• 申請號: 201910406840.0
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110058293A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 于永積;賀國珠;唐靖宇;康玲;阮錫超;敬罕濤;寧常軍;欒廣源
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06;G01T7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

本發明公開一種可開合的多面網殼裝置，包括第一半網殼和第二半網殼，第一半網殼和第二半網殼拼接形成內接球形的網殼體；網殼體上帶有十二個正五邊形面和三十個六邊形面，每個正五邊形面的一個側邊連接一個六邊形面；每個六邊形面設有兩個長邊和四個短邊，兩個長邊相對設置，且每個長邊與一個正五邊形面相接。本多面網殼裝置主要是針對固定氟化鋇探測器中四十二個探測單元的安裝固定而設計的，其網殼體結構分布合理，具有較強的適應性，網殼體上每個面對應形成的五邊形通孔或六邊形通孔均可安裝對應的探測器單元，使網殼體得到最大化的利用，減輕網殼體的重量，并確保其結構的穩定性。

技術領域

本發明涉及散裂中子源技術領域，特別涉及一種可開合的多面網殼裝置。

背景技術

中國散裂中子源(CSNS)是國家“十一五”期間重大科技基礎設施建設項目，作為CSNS束流擴展應用重要平臺的反角白光中子源(WNS)，短期內將成為中國唯一的高性能白光中子源。反角白光中子源所具有的良好的能譜結構以及時間分辨率，適宜開展核數據測量工作。氟化鋇探測器是其重要的探測裝置，由十二個五棱臺晶體探測器單元和三十個六棱臺晶體探測器單元組成，共四十二個探測器單元在內部形成一個自洽的球形空腔。氟化鋇探測器可以在線測量(n，γ)反應截面，解決核天體物理、核能應用研究等對(n，γ)反應截面數據的精度和能區的需求。其中，四十二個探測器單元如何安裝確保其內部形成一個自洽的球形空腔，這對其探測精度、探測效率等均有著重要的影響。

目前常用的方式是采用球殼支架，如圖1所示，在球殼上直接開設通孔，按照探測器單元分布的角度加工，孔與孔之間無規律分布，且孔的大小與球殼的半徑無關。在使用時，由于球殼上的通孔分布無規律，導致整個球殼很難實現最優設計，需要采用較多的材料先制造球殼，球殼自身重量也較大，同時，容易發展中子散射，導致本底升高，影響探測器的測量精度。

目前在藝術制品中也有四十二面球體的設計，但首先，這些藝術制品的造型設計僅僅是為了滿足人們的視覺感官，其結構無法應用于散裂中子源中，此外，這些四十二面球體中，組成該球體的五邊形面和六邊形面面積往往差異較大，即使加工成網殼結構，也無法適應探測器的安裝，同時，其網格分布不均勻，容易導致受力分布不合理而產生變形。所以，這些結構即使進一步改進，也并不適用于散裂中子源中的氟化鋇探測器安裝。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可開合的多面網殼裝置，該裝置主要用于支撐固定氟化鋇探測器的四十二個探測單元，其結構分布合理，具有較強的適應性，且采用可開合的結構方式，使用靈活而方便。

本發明的技術方案為：一種可開合的多面網殼裝置，包括第一半網殼和第二半網殼，第一半網殼和第二半網殼拼接形成內接球形的網殼體(即網殼體上的每個面均與內接球形的球面相切，或者網殼體上的每個面均平行包覆于內接球形的球面上)；網殼體上帶有十二個正五邊形面和三十個六邊形面，每個正五邊形面的一個側邊連接一個六邊形面；每個六邊形面設有兩個長邊和四個短邊，兩個長邊相對設置，且每個長邊與一個正五邊形面相接。

所述網殼體中，各正五邊形面和相鄰的六邊形面之間形成的面面夾角均為148.28252558°，相鄰兩個六邊形面之間形成的面面夾角均為144°。

所述網殼體中，假設正五邊形面的邊長為a，內接球形的半徑為r，六邊形面的長邊為L₁，六邊形面的短邊為L₂，則：

a/r＝0.41279101，

L₁＝a，

L₂/r＝0.33395494。

所述網殼體中，六邊形面的長邊和短邊之間的夾角為121.717474411°。