[其他]熱中子-γ射線透射檢測裝置

無效

• 申請號: 85201083
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85201083U
• 公開（公告）日: 1986-02-05
• 發明（設計）人: 劉圣康
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于核技術應用領域，提出了一種放射性同位素檢測儀器。

目前一般設計的熱中子透射計是由同位素中子源、減速體、中子探測器和計數系統所組成〔參見原子能科學技術、第2期、1983年、北京、王述新、劉圣康、熱中子透射計及其應用、201－205頁〕。它只利用中子源發射的中子，因此，只能檢測一個物理量（例如水分）。但是，另一個物理量的變化會影響所測物理量的值（例如樣品密度變化會影響水分的測量值），所以，熱中子透射計的精度和用途受到一定的限制。還有一種能測量焦炭水分和密度兩個量的儀器，使用強源（快中子和γ射線），放射性強，價格很貴。

現有γ射線透射計是由同位素γ射線源、γ射線探頭和計數系統所組成〔參見核技術成果選編、1983年、北京、營口市電子儀器廠JSHM－1型γ射線密度計、282－283頁〕。它可以測量與樣品密度有關的一個物理量。同樣，樣品的其他物理量變化時也會影響密度的測量值。

本發明的任務是研究一種能同時檢測樣品的兩個物理量的方法及其裝置。

本發明的技術解決方案是同時利用中子源發射的中子和γ射線，用同一個探頭同時測量熱中子和γ射線，利用探頭輸出的熱中子和γ射線訊號的幅度差異，分別給出熱中子和γ射線的計數率，經數據處理后，給出同一樣品的兩個物理量（例如，水分和密度）的值。本發明設計了一種熱中子和γ射線透射檢測的裝置，用一個能發射熱中子束和γ射線束的束發射裝置，用一個探測器（例如鋰玻璃探頭）同時探測熱中子束和γ射線束，本裝置的信號處理系統帶有兩個單道分析器，接入微機接口可以從微機直接得到物理量的數字結果。

下面通過附圖由實施例對發明進一步說明。

圖表示本裝置的示意圖。

〔1〕是中子源；〔2〕是減速體；〔3〕是屏蔽層；

〔4〕是束發射裝置；〔5〕是喇叭口；〔6〕是發射井；

〔7〕是熱中子準直器；〔8〕是鎘上中子過濾器；

〔9〕是γ射線準直器；〔10〕是面板；〔11〕是樣品；

〔12〕是探頭；〔13〕是探頭支架；〔14〕是電纜；

〔15〕是信號處理系統；〔16〕是放大器；〔17〕是單道分析器；

〔18〕是定標器（或微機接口）；〔19〕是微機；

〔20〕是電源。

該裝置由束發射裝置〔4〕、樣品〔11〕、探頭〔12〕和信號處理系統所組成。

束發射裝置〔4〕包括中子源〔1〕、減速體〔2〕、屏蔽層〔3〕和發射井〔6〕。中子源采用Am－Be中子源，其強度根據測量精度的要求確定，一般為0.1－1.0Ci。減速體是使中子減速用的，采用石蠟或其他減速劑，外形可為圓柱體，直徑約為36cm，高度約為28cm。屏蔽層是為了減弱泄漏劑量，采用含硼石蠟加鐵殼，含硼石蠟層厚度大于5cm，鐵殼厚約3mm，高度同減速體。發射井是發射熱中子和γ射線束的措施。井孔為2.5～5cm，井深5～8cm。底部喇叭口〔5〕是為了增大熱中子的發射面。發射井上部由熱中子準直器〔7〕和γ射線準直器〔9〕所組成，還可裝有超熱中子過濾器〔8〕和面板〔10〕。其中，熱中子準直器為中心開孔的鎘板，厚度約1mm，孔徑同井孔。γ射線準直器為中心開孔的鉛板或鐵板，厚度約5mm，孔徑同井孔。超熱中子過濾器為可移動的鎘板，厚度約1mm，面積大于井孔。該過濾器是為鎘差法測量備用的。井上的面板是鋁制的，樣品放在面板上標志的位置上。

樣品〔11〕最好采取圓柱體狀，直徑同井孔。對于固體材料可以直接加工；對于粉狀或液體材料，可裝在鋁制的樣品盒內。

探頭〔12〕采用鋁制的圓柱體殼，內裝鋰玻璃閃爍體、光電倍增管和前置放大器。探頭由支架〔13〕固定，對準樣品中心。鋰玻璃的直徑最好同井孔。對于熱中子本底大的環境，探頭外包鎘片。探頭檢測到的訊號，用電纜〔14〕輸到主機。

信號處理系統〔15〕包括放大器〔16〕、兩個單道分析器〔17〕、兩個定標器（或微機接口）〔18〕、一臺微機〔19〕和電源〔20〕。由探頭輸入的訊號，經放大后，輸入兩個單道分析器。由于熱中子和γ射線的訊號幅度不同，單道分析器采用不同的上下甄別閾，從而可以分別獲得熱中子和γ射線的計數率。熱中子透射率T_n（m，ρ），γ射線透射率T_r（m，ρ），函數中變量m為與樣品組成有關的物理量，ρ為與密度有關的物理量。由微機解這兩個函數方程，最后同時給出樣品的兩個物理量m和ρ的值。