[发明专利]计数速率测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及裂变室计数速率测量装置以及包括本发明所述的计数速率装置的裂变室校准装置。本发明还涉及裂变室计数速率测量方法。

背景技术

裂变室用来探测中子。裂变室包含裂变物质以及能够电离的气体。在中子的作用下，裂变物质发射粒子，所述粒子电离所述气体。电离气体量反映了裂变室中容纳的中子的数量。仅有一部分被称为有效质量的裂变物质参与了电离所述气体的粒子的发射。实际上，需要精确知道有关所述有效质量来确定绝对物理量，即，中子通量或光谱指数。本发明的校准装置使得可以测量裂变同位素的有效质量。

截至目前，在核反应堆中以热谱(或热柱)或者裂变谱的方式对裂变室进行校准。在这方面已经开发了多种校准方法。所述方法都需要能够使用并获得研究用反应堆。出于安全原因，所述方法需要实现实施起来很繁琐的实验程序，因此非常昂贵。此外，全世界配备了校准装置的研究用反应堆少而又少，因此，如果希望校准裂变室，可能需要旅行。

现有技术的校准装置存在很多缺点。本发明的校准装置不存在这些缺点。

发明内容

实际上，本发明涉及一种容纳裂变物质的至少一种裂变室的计数速率测量装置，其特征在于，该计数速率测量装置包括：

测量室，其容纳所述裂变室，

中子产生器，其以周期性脉冲的形式朝所述裂变室发射中子，

测量缆线，其经由连接器收集所述裂变室在所述中子与所述裂变物质交互作用下而馈送的信号，

中子计数器，其馈送由所述中子产生器发射的中子计数信号，

处理系统，其在所述中子产生器发射的中子的发射时段内包含的预定时间间隔上馈送表示所述裂变室所馈送信号的信号和表示所述中子计数信号的信号，以及

电路，其根据表示所述裂变室所馈送信号的信号和表示所述中子计数信号的信号，计算参照所述中子计数信号进行了归一化的所述裂变室的计数速率。

根据本发明的附加特征：

所述测量室包括结构，在该结构中形成有圆筒形腔，该圆筒形腔经由开口而连通到所述结构的壁中，

第一圆筒形套，其置于所述圆筒形腔的壁上，所述第一圆筒形套容纳所述测量缆线的第一部分、所述裂变室以及所述连接器，

第二圆筒形套，其与所述第一圆筒形套相隔一定距离且包围所述第一圆筒形套，所述第一圆筒形套和所述第二圆筒形套各具有通过第一环固定在所述结构中的第一端，和通过第二环固定在所述结构中的第二端，其中所述第一环位于所述空腔连通到所述结构的壁中的一侧，

第三圆筒形套，其位于所述结构的外部，大致与所述第一圆筒形套对齐，所述第三圆筒形套容纳所述测量缆线的从所述第一部分延伸的第二部分，和将所述缆线保持在所述第二套中的定心环。

根据本发明的另一附加特征，所述装置包括：

片材，其覆盖所述第一圆筒形套，和

中空圆筒形结构，其位于所述片材与所述第二圆筒形套之间。

根据本发明的另一附加特征，所述片材是镉片。

根据本发明的另一附加特征，构成位于所述片材上的中空圆筒形结构(10)的材料是含硼聚乙烯(borolene)。

根据本发明的另一附加特征，所述第一圆筒形套和所述第二圆筒形套由填充空气的间隙分隔。

根据本发明的另一附加特征，形成有所述腔的所述结构由石墨制成。

根据本发明的另一附加特征，所述中子产生器集成在所述测量室的所述结构中。

本发明还涉及一种校准装置，该校准装置用于测量至少一个裂变室中容纳的裂变物质的有效质量，其特征在于，该校准装置包括根据本发明的计数速率测量装置，还包括电路，该电路根据由所述计数速率计算电路馈送的计数速率来计算所述裂变物质的有效质量。

本发明还涉及一种测量至少一个容纳裂变物质的裂变室的计数速率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

以周期性脉冲的形式朝所述裂变室发射中子，以使所述裂变室馈送因所述中子与所述裂变物质交互作用而产生的信号，

对所发射的中子计数，以形成计数信号，

在所发射的中子的发射时段内包含的预定时间间隔上，对由所述裂变室馈送的所述信号和所述计数信号进行处理，以便馈送表示所述裂变室所馈送信号的信号和表示所述计数信号的信号，以及

根据表示所述裂变室所馈送信号的信号和表示所述计数信号的信号，计算参照所述计数信号进行了归一化的所述裂变室的计数速率。

本发明的计数速率测量装置包括以脉冲模式工作的中子产生器。

本发明所述的装置有利地使得可以：