[发明专利]一种可开合的多面网壳装置

说明书

本发明公开一种可开合的多面网壳装置，包括第一半网壳和第二半网壳，第一半网壳和第二半网壳拼接形成内接球形的网壳体；网壳体上带有十二个正五边形面和三十个六边形面，每个正五边形面的一个侧边连接一个六边形面；每个六边形面设有两个长边和四个短边，两个长边相对设置，且每个长边与一个正五边形面相接。本多面网壳装置主要是针对固定氟化钡探测器中四十二个探测单元的安装固定而设计的，其网壳体结构分布合理，具有较强的适应性，网壳体上每个面对应形成的五边形通孔或六边形通孔均可安装对应的探测器单元，使网壳体得到最大化的利用，减轻网壳体的重量，并确保其结构的稳定性。

技术领域

本发明涉及散裂中子源技术领域，特别涉及一种可开合的多面网壳装置。

背景技术

中国散裂中子源(CSNS)是国家“十一五”期间重大科技基础设施建设项目，作为CSNS束流扩展应用重要平台的反角白光中子源(WNS)，短期内将成为中国唯一的高性能白光中子源。反角白光中子源所具有的良好的能谱结构以及时间分辨率，适宜开展核数据测量工作。氟化钡探测器是其重要的探测装置，由十二个五棱台晶体探测器单元和三十个六棱台晶体探测器单元组成，共四十二个探测器单元在内部形成一个自洽的球形空腔。氟化钡探测器可以在线测量(n，γ)反应截面，解决核天体物理、核能应用研究等对(n，γ)反应截面数据的精度和能区的需求。其中，四十二个探测器单元如何安装确保其内部形成一个自洽的球形空腔，这对其探测精度、探测效率等均有着重要的影响。

目前常用的方式是采用球壳支架，如图1所示，在球壳上直接开设通孔，按照探测器单元分布的角度加工，孔与孔之间无规律分布，且孔的大小与球壳的半径无关。在使用时，由于球壳上的通孔分布无规律，导致整个球壳很难实现最优设计，需要采用较多的材料先制造球壳，球壳自身重量也较大，同时，容易发展中子散射，导致本底升高，影响探测器的测量精度。

目前在艺术制品中也有四十二面球体的设计，但首先，这些艺术制品的造型设计仅仅是为了满足人们的视觉感官，其结构无法应用于散裂中子源中，此外，这些四十二面球体中，组成该球体的五边形面和六边形面面积往往差异较大，即使加工成网壳结构，也无法适应探测器的安装，同时，其网格分布不均匀，容易导致受力分布不合理而产生变形。所以，这些结构即使进一步改进，也并不适用于散裂中子源中的氟化钡探测器安装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可开合的多面网壳装置，该装置主要用于支撑固定氟化钡探测器的四十二个探测单元，其结构分布合理，具有较强的适应性，且采用可开合的结构方式，使用灵活而方便。

本发明的技术方案为：一种可开合的多面网壳装置，包括第一半网壳和第二半网壳，第一半网壳和第二半网壳拼接形成内接球形的网壳体(即网壳体上的每个面均与内接球形的球面相切，或者网壳体上的每个面均平行包覆于内接球形的球面上)；网壳体上带有十二个正五边形面和三十个六边形面，每个正五边形面的一个侧边连接一个六边形面；每个六边形面设有两个长边和四个短边，两个长边相对设置，且每个长边与一个正五边形面相接。

所述网壳体中，各正五边形面和相邻的六边形面之间形成的面面夹角均为148.28252558°，相邻两个六边形面之间形成的面面夹角均为144°。

所述网壳体中，假设正五边形面的边长为a，内接球形的半径为r，六边形面的长边为L₁，六边形面的短边为L₂，则：

a/r＝0.41279101，

L₁＝a，

L₂/r＝0.33395494。

所述网壳体中，六边形面的长边和短边之间的夹角为121.717474411°。