[发明专利]一种定位未知能谱中子辐射场中子源位置的方法

说明书

本发明提供一种定位未知能谱中子辐射场中子源位置的方法，方法包括：(1)将组合编码板作为相机屏蔽箱的一个端面，在相机屏蔽箱内沿组合编码板一端依次放置具有热中子、快中子及伽马甄别能力的位置灵敏中子探测器和位置灵敏吸收中子探测器；(2)记录组合编码板到位置灵敏中子探测器的距离Dsubgt;1/subgt;，让待测中子源透过组合编码板被位置灵敏中子探测器探测获得第一成像；(3)调节组合编码板到位置灵敏中子探测器的距离为Dsubgt;2/subgt;，让待测中子源透过组合编码板被位置灵敏中子探测器探测获得第二成像，计算得到待测中子源到组合编码板的距离L。本发明提供的方法能同时探测热中子和快中子并根据探测不同粒子的产生信号衰减时间不同分辨源项种类且能快速定位。

技术领域

本发明属于辐射测量技术领域，具体涉及一种定位未知能谱中子辐射场中子源位置的方法。

背景技术

911事件爆发之后、世界各国投入大量人力物力进行反恐。其中大规模杀伤性武器(铀弹、钚弹、贫铀弹等)更是需要严格管控，而从源头上防止核材料扩散，国际社会采用的重要做法就是控制核材料非法走私。对于核弹头的统计、核武器管控及防止偷运特殊核材料的，这些均离不开中子相机技术。核应急响应中也需要宽能谱中子相机的支援。核事故应急场所的放射源项复杂，除了伽马源项外，往往可能还有中子源项，单纯的探测伽马源项和监测伽马剂量不能很好的反映辐射场实际情况。况且，核应急场所中子源项的信息未知，可能是快中子源项也可能是热中子源项，也可能是被含H材料所包裹的快中子源项。准确的定位和分辨源项种类、强度、几何结构和其屏蔽材料及厚度对辐射防护安全要求及应急响应方案的制定至关重要。

传统的³He或BF₃气体探测器有计数功能，却无法对中子源进行定位。对于核材料放出的裂变中子，目前常有三种探测方式：(1)快中子散射相机。(2)基于快中子径迹探测的时间投影室方法(TPC)(3)快中子编码孔相机。然而，尚无同时探测热中子和快中子的中子相机，而在未知辐射场中中子源的能谱及位置未知，中子源可能被高含H材料包裹，故而，需要能用于未知能谱中子辐射场中子源定位的中子相机。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种定位未知能谱中子辐射场中子源位置的方法，能同时探测热中子和快中子，可用于分辨源项种类，且能快速定位中子源位置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种定位未知能谱中子辐射场中子源位置的方法，所述方法包括：(1)将组合编码板作为相机屏蔽箱的一个端面，在相机屏蔽箱内沿组合编码板一端依次放置具有热中子、快中子及伽马甄别能力的位置灵敏中子探测器和位置灵敏吸收中子探测器；(2)记录组合编码板到位置灵敏中子探测器的距离D₁，让待测中子源透过组合编码板被位置灵敏中子探测器探测获得第一成像；(3)调节组合编码板到位置灵敏中子探测器的距离为D₂，让待测中子源透过组合编码板被位置灵敏中子探测器探测获得第二成像，根据相关关系计算得到待测中子源到组合编码板的距离L。

进一步的，步骤(3)中若第二成像与第一成像的放大比为M₀，则待测中子源到组合编码版的距离L的计算公式为：

L＝(M₀D₂-D₁)/(1-M₀)。

进一步的，所述具有热中子、快中子及伽马甄别能力的位置灵敏中子探测器包括掺⁶Li或¹⁰B的有机闪烁体或者在前端面涂有⁶Li或¹⁰B荧光粉的有机闪烁体、光导、光电倍增管和电子学系统。

进一步的，所述组合编码板由高密度聚乙烯编码板和镉编码板的贴合而成，两编码板编码孔编码方式相同，开孔大小相同。

进一步的，所述相机屏蔽箱采用聚乙烯材料，内衬镉板。