[实用新型]一种多面体结构的中子谱仪

说明书

本实用新型属于辐射测量技术领域，公开一种多面体结构的中子谱仪，包括探测器(1)和设置在所述探测器(1)外的慢化体(2)，所述慢化体(2)包括多个子慢化体(21)，多个所述子慢化体(21)以所述探测器(1)为端点向外发散设置，多个所述子慢化体(21)具有多种不同的厚度。本实用新型提供一种多面体结构的中子谱仪，能根据需求变换慢化体厚度，且结构简单，无需考虑液体的密封问题。

技术领域

本实用新型涉及辐射测量技术领域，尤其涉及一种多面体结构的中子谱仪。

背景技术

随着中子技术在前沿基础研究、核能、核武器、医学、工业、农业等领域的应用普及与高速发展，中子辐射测量及防护正日益受到人们的重视。工作场所的中子辐射效应常用中子周围剂量当量来描述，它与中子的注量、能量密切相关；尤其是能量，相同注量、不同能量的中子对剂量的贡献不同，这使得中子能谱测量在辐射防护剂量测算中占有重要地位。所谓“中子能谱”，是指不同能量中子的注量随中子能量E的分布统计谱图，也叫“中子注量——能量分布谱”。通常关心的中子能量范围为10^-9～20MeV，按其能量大小分为：快中子(＞100keV)、慢中子(即中能中子，0.5eV～100keV)、热中子(约为0.025eV)以及冷中子(＜0.005eV)。

可使用与热中子具有较大反应截面的³He、⁶LiF、BF₃等制作成热中子探测器来进行中子能谱测量，它们对热中子具有较高的探测效率。然而随着中子能量的升高，反应截面降低，其探测效率会急剧下降。采用含轻核较多的材料制成慢化体，慢化体包覆在热中子探测器表面，可将高能量中子慢化为热中子，从而提高高能量中子的探测效率。这种利用慢化体包覆热中子探测器进行中子能谱测量的主要方法为多球谱仪法，其由热中子探测器以及多种不同厚度的球形慢化体组成。常规的多球中子谱仪结构如专利申请CN201710201494.3，记载一种抽注水多层同心球装置及中子能谱探测系统，该抽注水多层同心球装置包括中子探测器、多个从内到外依次套设的壳体以及抽注水装置，壳体中最内层的壳体套设在中子探测器的表面，任意两个相邻的壳体之间形成有用于容纳液体的间隙，壳体采用铝材料制作而成，最内层的壳体外的每个壳体均设置有阀门，抽注水装置依次连接最内层的壳体外的每个壳体的阀门以便于向间隙中注水或排出间隙中的水。这种多球中子谱仪由于需要向多层壳体内依次注入或排水，对装置的液体密封性要求过高，变化慢化体的方式复杂。

基于上述情况，我们有必要设计一种能够解决上述问题的中子谱仪探测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种多面体结构的中子谱仪，能根据需求变换慢化体厚度，且结构简单，无需考虑液体的密封问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多面体结构的中子谱仪，包括探测器和设置在所述探测器外的慢化体，所述慢化体包括多个子慢化体，多个所述子慢化体以所述探测器为端点向外发散设置，多个所述子慢化体具有多种不同的厚度。

具体地，所述子慢化体与所述探测器连接。所述子慢化体的厚度是指所述子慢化体的外端面到所述探测器中心的距离，所述子慢化体的外端面为所述子慢化体远离所述探测器中心的一端的端面，中子束从所述子慢化体的外端面进入所述子慢化体内。

多个所述子慢化体具有多种不同的厚度，每一所述子慢化体的厚度与其他所述子慢化体的厚度均不相同，即所述子慢化体厚度种类的数量与所述子慢化体的个数的数量相同，如N个所述子慢化体，具有N种厚度；或者，

至少两个所述子慢化体厚度相同且相同厚度的所述子慢化体与其他所述子慢化体的厚度均不相同，即所述子慢化体的厚度种类的数量多于一种但少于所述子慢化体的个数的数量，如N个所述子慢化体，具有M种厚度，1<M<N。

优选的，多个所述子慢化体具有多种不同的厚度，每一所述子慢化体的厚度与其他所述子慢化体的厚度均不相同。