[发明专利]中子剂量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种中子剂量计，该中子剂量计检测诸如在核反应堆和 粒子加速器设施中的涉及中子照射的各种泄漏中子场所的中子能量，并 且显示周围剂量当量(1cm剂量当量)作为实用量(operational quantity)。

背景技术

1990年在ICRP建议中引入了表示中子照射对人体的影响程度的有 效剂量。然而，因为这些有效剂量是不能够直接测量的量，因此已经设 计了与有效剂量相对应的实用量。随着实用量的建立，法律规定了周围 剂量当量的测量。

在这种测量中使用了便携式中子剂量计(通常称为REM计数器)。 中子剂量计从入射热中子并从能量比热中子高的中高速中子获得检测信 号，并对该检测信号执行信号处理，将结果转换成能够从指示器立即读 出的周围剂量当量，使得能够直接读出周围剂量当量。这种中子剂量计 包括热中子检测器。作为热中子检测器，使用了BF₃比例计数器、³He比 例计数器以及⁶LiI(Eu)闪烁检测器等。

参照附图说明现有技术的这种中子剂量计。图17是现有技术的中子 剂量计的示图，其中，图17中(a)示出了现有技术的第一示例的内部 结构，图17中(b)示出了现有技术的第二示例的内部结构，17中(c) 示出了现有技术的第三示例的内部结构，而17中(d)示出了现有技术 的第四示例的内部结构。

图17中(a)所示现有技术的第一示例的中子剂量计100是使用了 BF₃比例计数器101的示例；该BF₃比例计数器101的周围以多层结构覆 盖有聚乙烯减速剂102，进一步覆盖有作为中子吸收剂的硼塑性材料103， 最后覆盖有聚乙烯减速剂104。速率计105通过指示器(未示出)显示对 检测信号进行演算之后的周围剂量当量。

图17中(b)所示现有技术的第二示例的中子剂量计200是使用了 ⁶LiI(Eu)闪烁检测器的示例；⁶LiI(Eu)闪烁检测器包括⁶LiI(Eu)闪 烁器201和光电倍增管202。⁶LiI(Eu)闪烁器201的周围覆盖有聚乙烯 减速剂204并且其间具有聚乙烯盘203，进一步覆盖有作为中子吸收剂的 镉205，并且最后整体覆盖有聚乙烯减速剂206。光电倍增管202覆盖有 聚乙烯材料207。聚乙烯减速剂206形成球形，并且光电倍增管202通过 保持环208保持聚乙烯减速剂206。

图17中(c)所示现有技术的第三示例的中子剂量计300是使用了 ³He比例计数器301的示例；该³He比例计数器301的周围以多层结构覆 盖有聚乙烯减速剂302，进一步覆盖有中子吸收剂303，最后覆盖有聚乙 烯减速剂304。通过信号处理部305对检测信号进行演算之后，通过操作 面板306的指示器(未示出)显示周围剂量当量。利用大部分材料以球 形形成最外部的聚乙烯减速剂304。

图17中(d)所示现有技术的第四示例的中子剂量计400是使用了 ³He比例计数器401的示例；该³He比例计数器401以多层结构覆盖有聚 乙烯减速剂402，进一步覆盖有中子吸收剂403，最后覆盖有聚乙烯减速 剂404。通过信号处理部405对检测信号进行演算之后，通过外部指示器 (未示出)显示周围剂量当量。大致以球形形成最外部聚乙烯材料404。

接着，将说明在第一到第四示例的各示例中用聚乙烯材料覆盖检测 位置的原因。为了更具体地说明，考虑BF₃比例计数器和³He比例计数 器的示例。BF₃比例计数器和³He比例计数器检测中子的原理涉及当通过 在入射热中子与比例计数器中封装的气体(BF₃，³He)之间的核反应产生 的该封装气体(BF₃，³He)被带电粒子电离时获得脉冲形状的检测信号。