[实用新型]大动态脉冲中子测量系统

说明书

本发明公开了一种大动态脉冲中子测量系统，包括用于放置目标中子源的靶仓、样品搭载组件，其包括真空隔离直筒和位于该真空隔离直筒内的样品固定件，并在驱动机构的驱动下直线移动以靠近或远离位于靶仓内的目标中子源，样品固定件上具有至少两种直径规格和/或深度规格的搭载孔，搭载孔用于固定待活化样。采用以上方案，通过可移动的真空隔离直筒，以及具有多种规格搭载孔的样品固定件，满足大范围中子产额测量需求，且精准控制各步时间，大大提高测量精度和效率。

技术领域

本发明涉及中子测量设备领域，具体涉及一种大动态脉冲中子测量系统。

背景技术

在聚变物理实验中，聚变中子在极短时间内产生。瞬态中子产额通常使用中子活化测量系统给出。聚变中子在活化样品靶材料内激发出特征活化核素，活化后的样品靶材料转运到伽马射线探测器上进行特征伽马射线测量。由于伽马射线探测器存在一定的线性范围，故使用单一尺寸的样品经活化后测量得到的中子产额范围有限，导致聚变物理实验中子产额通常不能够精确预测，即使用单一尺寸样品较难获得较高的测量准确度，同时，聚变物理实验中瞬态中子产额测量精度还与样品到目标中子源距离的控制精度、活化样品测量时间同步精度等相关，故亟需一种能够兼顾上述诸多问题的测量系统，以提高实验中瞬态中子产额的测量精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种大动态脉冲中子测量系统，以便快速测得伽马射线能谱，并提高测量仪器的可靠性和稳定性。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种大动态脉冲中子测量系统，其关键在于，包括：

呈中空结构的靶仓，用于放置目标中子源；

样品搭载组件，包括真空隔离直筒和位于该真空隔离直筒内的样品固定件，所述真空隔离直筒能够与靶仓合围形成真空空间，并在驱动机构的驱动下直线移动以靠近或远离位于靶仓内的目标中子源，所述样品固定件上具有至少两种直径规格和/或深度规格的搭载孔，所述搭载孔用于固定待活化样品。

采用以上方案，通过样品固定件上不同直径规格和/或深度规格的搭载孔，可用于放置不同规格的样品，能够实现一次聚变实验中多种尺寸样品的活化测量，多种尺寸样品活化能够避免单一样品活化后样品活度过低或过高引起伽马射线探测器无法准确测量的问题，即适合聚变物理实验多种产额的范围，提高瞬态中子产额准确测量的动态范围，

作为优选：还包括集中控制箱，其用于接收真空隔离直筒前端与目标中子源的距离信号，并控制驱动机构工作；

伽马测量组件，用于测量样品活化后的中子产额，其包括伽马能谱记录器和伽马射线探测器；

触发同步控制器，用于控制集中控制箱和伽马能谱记录器的工作时间节点。

采用以上结构，同时通过同步控制器依靠脉冲信号控制相关设备，可以很好的控制聚变实验各步的时间节点，避免时间不同步造成瞬态中子产额测量出现误差，大大提高测量精度。

作为优选：所述样品搭载组件还包括套设于真空隔离直筒外侧的波纹伸缩管，所述波纹伸缩管具有前连接端和后连接端，其中后连接端与真空隔离直筒的后端固定连接，所述前连接端固套有右安装法兰，所述靶仓上具有与所述右安装法兰匹配的左安装法兰。采用以上结构，通过波纹伸缩管可以更好的对真空隔离直筒和靶仓的连接位置进行密封，保证辐照环境的真空度，有利于提高实验测量精度。