[发明专利]HE-3探测器防护带

说明书

技术领域

本发明大体上涉及使用氦-3(³HE)中子探测器的中子探测，并且具体涉及包括防护结构的³HE中子探测器。

背景技术

氦-3(³HE)中子探测器用于探测自由中子。大体上，³HE中子探测器包括延伸穿过阴极外壳的阳极，其中绝缘体将阳极与阴极外壳分开。为了探测中子，一定量的³He气体设在阴极外壳的内部内。由阴极外壳内的中子反应引起的离子/颗粒将与³He气体碰撞来产生自由电子。这些自由电子吸入阳极中，因此自由电子生成信号/电子脉冲。分析该信号/电子脉冲来确定中子计数率。现在转到图4，示出了之前已知的中子探测器300的实例。中子探测器300包括外壳320、中心结构340和隔离部分360。然而，在操作中，泄漏电流由于绝缘体的退化或故障而形成在绝缘体的表面上。在图4的实例内，泄漏电流可在第一方向380(如图4中的箭头大体上/示意性示出)上沿绝缘部分360行进。沿第一方向380行进的泄漏电流可到达中心结构340的结构端部342。该泄漏电流可通过生成错误电流来不利地影响中子探测器300的测量能力。具体而言，该泄漏电流可产生中子的错误探测，并且可影响中子计数率。因此，存在的需要和将有益的是关注涉及流至阳极的泄漏电流的问题。

发明内容

下文提出了本发明的简要概括，以便提供本发明的一些示例性方面的基本理解。该概括并非本发明的宽泛概述。此外，该概括不期望识别本发明的关键元件，也并未描绘本发明的范围。概括的唯一目的在于以简化形式提出本发明的一些构想作为随后提出的更详细描述的序言。

根据一个方面，本发明提供了一种用于探测中子的中子探测器。中子探测器包括界定和密封内部容积的外壳。外壳用作阴极。中子探测器包括在外壳内沿纵向延伸的中心结构。中心结构用作阳极，并且保持在第一电压下。中子探测器包括在中心结构与外壳之间沿径向延伸的绝缘部分。绝缘部分朝中心结构的结构端部沿纵向延伸经过外壳的壳端部。中子探测器包括围绕绝缘部分的外绝缘表面沿周向延伸的防护结构。防护结构在壳端部与结构端部之间定位在绝缘部分上。防护结构保持在第二电压下，使得绝缘部分的外绝缘表面上的泄漏电流由防护结构吸收。

根据另一个方面，本发明提供了一种用于探测中子的中子探测器。中子探测器包括界定和密封内部容积的外壳。外壳用作阴极。中子探测器包括在外壳内沿纵向延伸的中心结构。中心结构用作阳极，并且保持在第一电压下。中子探测器包括在中心结构与外壳之间沿径向延伸的绝缘部分。绝缘部分朝中心结构的结构端部沿纵向延伸经过外壳的壳端部。中子探测器包括围绕绝缘部分的外绝缘表面沿周向延伸的防护结构。防护结构在壳端部与结构端部之间定位在绝缘部分上。防护结构保持在与中心结构大致等同的电压下。防护结构与中心结构电性隔离，使得绝缘部分的外绝缘表面上的泄漏电流由防护结构吸收。

根据另一个方面，本发明提供了一种利用中子探测器探测中子的方法。该方法包括提供在外壳内沿纵向延伸的中心结构的步骤。该方法还包括将中心结构保持在第一电压下的步骤。该方法还包括将绝缘部分沿径向设在中心结构与外壳之间，其中绝缘部分沿纵向延伸经过外壳的壳端部的步骤。该方法还包括提供围绕绝缘部分沿周向延伸的防护结构的步骤。该方法还包括将防护结构保持在第二电压下使得绝缘部分上的泄漏电流由防护结构吸收的步骤。

附图说明

在参照附图阅读以下描述时，本发明的前述和其它方面将对本发明所涉及的领域的技术人员而言变得显而易见，其中：

图1为根据本发明的方面的示例性中子探测器的透视图；

图2为具有相关联的示意性地示出的构件的沿图1的线2-2的示例性中子探测器的一部分的截面视图；

图3为绘出利用图1的示例性中子探测器探测中子的方法的流程图；以及

图4为现有技术的中子探测器的截面视图。

具体实施方式

附图中描述和示出了并入本发明的一个或更多个方面的示例性实施例。这些所示实例并不旨在限制本发明。例如，本发明的一个或更多个方面可用于其它实施例以及甚至其它类型的装置中。此外，某些用语在本文中仅为了方便使用，并且不被看作是限制本发明。更进一步，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。