[发明专利]一种中高能中子探测器

说明书

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术领域，具体涉及一种探测能量范围宽的中高能中子探测器探测器。

背景技术

由于强流回旋加速在调试和运行中由于多种原因会产生能量范围很宽的中子，这种中子会对设备和人员造成伤害，其能量分布可从热中子一直到所加速粒子的最高能量。考虑到加速器设施的设备安全和人员安全情况，需要在加速器大厅和束流输运线大厅设立能监测这样能量范围的中子探测装置，以便记录中子辐射场的数据，并判断是否有超出设计要求的中子辐射事件发生。

目前市场上最常用的是Andersson-Braun（A-B）型雷姆计，但标准的A-B雷姆计对高于15MeV的中子响应急剧下降，导致对这部分中子剂量的低估。1990年米兰大学的Birattari C.等设计了扩展型中子雷姆计LINUS（Long Interval Neutron Suvery-meter）。其与普通中子雷姆计的区别在于对慢化层进行了改造。但都用于加速器厅外的监测，没有考虑到针对加速器厅内中子通量高的特点。因此不适用于中高能加速器厅内固定测量使用。

发明内容

针对现有中高能加速器中子辐射探测技术中探测能量范围窄的缺点，本发明的目的在于提供一种结构简单、安全可靠、安装方便、体积小巧并可以方便检修的固定式中高能中子探测装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下所描述：

一种中高能中子探测器，包括设置在最外层的外慢化体、设在外慢化体内的吸收层及设在吸收层内的内慢化体，其特征在于：在外慢化体及吸收层之间设置衰减层，外慢化体、衰减层、吸收层及内慢化体包含共同的中心孔，在中心孔内部设置低能中子探头，低能中子探头的引出线与设置在中高能中子探测器外部的计数器相连接。

进一步，所述外慢化体、内慢化体采用聚乙烯制成，衰减层采用纯铅制成，吸收层采用含硼聚乙烯制成。

进一步，所述外慢化体采用聚四氟乙烯制成。

进一步，所述外慢化体的顶部为凹台结构，具有凸台结构的顶盖固定在外

慢化体的凹台上,顶盖采用聚乙烯制成，顶盖上设有与所述中心孔相对应的通孔。

进一步，所述外慢化体的凹台结构上设置3-12个螺丝固定孔，用螺丝穿过

螺丝固定孔将顶盖固定在外慢化体的凹台上。

进一步，所述衰减层采用8-12毫米的纯铅制成。

进一步，所述吸收层上设置有占吸收层总面积15%-30%的通孔。

进一步，所述低能中子探头为BF3正比计数管。

再进一步，所述中高能中子探测器为多层圆筒型结构。

本发明的有益效果如下：本发明通过在外慢化体及吸收层之间套接设置衰减层，外慢化体、衰减层、吸收层及内慢化体包含共同的中心孔，在中心孔内部设置低能中子探头，将低能中子探头的引出线与设置在中高能中子探测器外部的计数器相连接，因此具有探测范围宽、结构简单、安全可靠、安装方便、体积小巧并方便检修的优点。

附图说明

图1是本发明中高能中子探测器的结构图；

图2 是本发明中高能中子探测器沿A－A位置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

本发明的中高能中子探测器是由多层圆筒状慢化吸收材料构成的慢化吸收体和位于中心的低能中子探测器构成，本发明的关键在于吸收层设有通孔并采用含硼聚乙烯制成，衰减层由纯铅构成，内、外慢化体均采用聚乙烯制成。本发明的外慢化体、衰减层、吸收层、内慢化体都为圆筒形状，其中，吸收层上面设置均匀分布的通孔。

本发明的中高能中子探测器如图1-2所示，为多层圆筒型结构，包括设置在最外层的外慢化体2、设在外慢化体2内的吸收层4及设在吸收层4内的内慢化体5，在外慢化体2及吸收层4之间设置衰减层3，外慢化体2、衰减层3、吸收层4及内慢化体5包含共同的中心孔6，在中心孔6内部设置低能中子探头11，低能中子探头11的引出线与设置在中高能中子探测器外部的计数器相连接。

本发明的外慢化体2、内慢化体5采用聚乙烯制成，衰减层3采用纯铅制成，吸收层4采用含硼聚乙烯制成，吸收层4上设置有占吸收层4总面积15%-30%的通孔12。外慢化体2的顶部为凹台结构，凹台结构上设置3-12个螺丝固定孔1，用螺丝穿过螺丝固定孔1及设置在顶盖7上的安装螺丝孔，将具有凸台结构的顶盖7固定在外慢化体2的凹台上,顶盖7上设有与所述中心孔6相对应的通孔，顶盖7也采用聚乙烯制成。