[发明专利]一种反冲质子法快中子探测装置

说明书

本发明提供一种反冲质子法快中子探测装置。该探测装置包括外壳、底座、探测器、含氢薄膜、抽气口、密封盖板、接头；该外壳为上端开口的筒体结构，且其上端部边缘具有周向向外延伸的外沿，其侧面设有向远离外壳轴心方向延伸的抽气口；该探测器包括探测器主体和信号输出端子；其中，该抽气口设置在外壳上，该外壳内设有底座，该底座上设有含氢薄膜和探测器，该探测器上设有信号输出端子，该端子与接头相连，该接头固定在密封盖板上，该密封盖板与底座上端部固定连接，且与外壳的外沿密封连接。本发明装置体积较小，结构简单，测量准确性和可靠性高。

技术领域

本发明属于中子探测器技术领域，尤其涉及一种反冲质子法快中子探测装置。

背景技术

中子的发现使原子核物理的研究取得了巨大进展，随着对中子物理理论研究的不断完善，相应的中子应用技术也发展起来，并且已经发现中子在核数据测量、聚变堆材料辐照损伤研究,半导体抗辐射加固、还是在辐照育种、活化分析、治疗癌症方面等都具有广泛的应用前景。在对中子进行基础研究和应用研究的过程中，中子产额及其测量就显得尤为重要，中子产额是十分重要的基础数据，其测量准确性直接影响着其他数据的可靠性。

现有的对中子源(如DD/DT加速器中子源)中中子产额的监测方法主要有对中子进行相对测量的裂变电离室和活化法和对中子进行绝对测量的伴随粒子法和反冲质子法，其中(1)裂变电离室和活化法属于相对测量，需要其他探测器对其探测效率进行刻度；(2)伴随粒子法通过测量DD/DT伴随质子或α粒子确定中子产额，该方法精确度高，方法简便，但是探测器要固定在加速器靶系统上，对采用大面积旋转靶的强流中子发生器应用受到限制；(3)反冲质子法测量的数据准确且完备因而误差较小，但是体积通常较大，系统结构较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反冲质子法快中子探测装置，其基于快中子和氢原子的弹性散射产生的反冲质子数来确定快中子产额，旨在确保探测数据的准确性和可靠性的基础上，实现高效率的探测且整个装置体积小、结构简单、布置灵活。

本发明是这样实现的，一种反冲质子法快中子探测装置，该探测装置包括外壳、底座、探测器、含氢薄膜、抽气口、密封盖板、接头；该外壳为上端开口的筒体结构，且其上端部边缘具有周向向外延伸的外沿，其侧面设有向远离外壳轴心方向延伸的抽气口；该探测器包括探测器主体和信号输出端子；其中，

该抽气口设置在外壳上，该外壳内设有底座，该底座上设有含氢薄膜和探测器，该探测器上设有信号输出端子，该端子与接头相连，该接头固定在密封盖板上，该密封盖板与底座上端部固定连接，且与外壳的外沿密封连接。

优选地，该底座为两端开口的筒体结构，且上端开口设有周向向外延伸的第一边沿，下端开口设有周向向外延伸的第二边沿，且该边沿设有可容纳探测器的凹口；

优选地，该外壳的外沿上设有若干开孔，且在该开孔靠轴心的一侧设有周向延伸的凹槽；该底座的第一边沿和第二边沿分别设有若干第一开孔和第二开孔；该密封盖板设有若干与第一外沿开孔相适应的第一固定孔；该密封盖板设有与该外沿开孔相适应的第二固定孔；该排气口设有周向向外延伸的第三边沿。

优选地，该探测器为两端内凹的柱体结构，其内凹部的尺寸与底座的内部尺寸相适应，且该主体结构的一侧设有向远离轴心方向延伸的信号输出端子；该密封盖板的中心设有通孔。

优选地，该底座的第二边沿的一侧设有凹槽。

优选地，该密封盖板的中心具有向外的凸起，其尺寸与底座的内部尺寸相匹配。

优选地，该外壳的底部外围设有屏蔽层。

优选地，该探测器与含氢薄膜之间设有限定宽度的间隔。

优选地，根据不同中子入射方向选择不同厚度的含氢薄膜，其厚度范围在0.1mm～2mm之间。