[实用新型]一种球形高能中子探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及核辐射探测技术领域，具体涉及一种用于测量高能中子的探头。

背景技术

目前常用的中子测量手段主要是使用热中子探测器，如³He计数器、⁶LiF、BF₃计数器等，它们对热中子有较高的探测效率，随着中子能量的升高，其探测效率会急剧下降，即它们与中子的反应截面与中子速度成反比，为将能量高于0.025eV的中子慢化，须使用含轻核较多的材料制成慢化体，目前最常用的是使用聚乙烯制成的慢化体，这种慢化体适用的中子能量范围一般是0.025eV～20MeV。因此，目前常用的中子测量手段所适用的能量范围也是0.025eV～20MeV。

常见的中子监测仪表监测的是能量在热中子～20MeV的中子，探测器使用的一般都是热中子探测器，如³He计数器、⁶Li玻璃、BF₃计数器等，这些探测器对热中子有较大的反应截面，随着中子能量的升高，其探测效率急剧下降，即它们与中子的反应截面与中子速度成反比，为了拓展仪器的能量响应范围，常见的中子监测仪表都使用单聚乙烯慢化体或聚乙烯加含硼聚乙烯结构，以便提高快中子的探测效率，而当中子能量大于20MeV时，由于上述两种聚乙烯慢化体结构体积方面的原因，慢化体不足以将中子慢化至热中子，中子监测仪表的能量响应开始明显下降，而偏离国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的响应曲线。因此，当用普通的中子监测仪表测量高能加速器周围的辐射场时，必然会造成不同程度上的过低估计。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种球形慢化体，可以将0.025eV～1000MeV的高能中子有效慢化至热中子能区，并可以方便地与球形的热中子探测器组合，形成高能中子探头，适用于0.025eV～1000MeV的高能中子测量工作。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案如下所描述：

一种球形高能中子探头，包括慢化体及正比计数器，其特征在于：所述慢化体为球形结构，包括聚乙烯材质的最外层，在最外层的内表面设置由铅金属制成的中间层，在中间层的内表面设置含硼聚乙烯材质的最内层，所述慢化体的中心内置正比计数器。

进一步,所述的正比计数器为³He正比计数器。

进一步,所述³He正比计数器为球形。

进一步,最外层的厚度为70-77mm，中间层的厚度为8-13mm，最内层的厚度为17-25mm。

进一步,所述最内层的内部球形空间的半径为25mm。

再进一步,所述慢化体的直径为240mm-280mm。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过在球形慢化体的外表面设置由聚乙烯制成的最外层，在最外层的内表面设置由铅金属制成的中间层，在中间层的内表面设置由含硼聚乙烯制成的最内层，并在球形慢化体的中心内置³He正比计数器，因此可以将0.025eV～1000MeV的高能中子有效慢化至热中子能区，并可以方便地与球形的热中子探测器组合，形成高能中子探头，适用于0.025eV～1000MeV的高能中子测量工作，并能有效测量中子辐射场中的高能成份，同时，基本不改变仪器原有的对低能成份的探测能力，能广泛应用于中子的辐射监测工作。

附图说明

图1是本实用新型的球形高能中子探头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行描述。

常见的中子监测仪表监测的是能量在热中子～20MeV的中子，探测器使用的一般都是热中子探测器，如³He计数器、⁶Li玻璃、BF₃计数器等，这些探测器对热中子有较大的反应截面，随着中子能量的升高，其探测效率急剧下降，为了拓展仪器的能量响应范围，常见的中子监测仪表都使用单聚乙烯慢化体或聚乙烯加含硼聚乙烯结构，以便提高快中子的探测效率，而当中子能量大于20MeV时，由于上述两种聚乙烯慢化体结构体积方面的原因，慢化体不足以将中子慢化至热中子，因此，当用普通的中子监测仪表测量高能加速器周围的辐射场时，必然会造成不同程度上的过低估计。