[发明专利]小型套筒中子能谱探测装置及探测方法有效

专利信息
申请号: 202010026155.8 申请日: 2020-01-10
公开(公告)号: CN111190218B 公开(公告)日: 2022-09-30
发明(设计)人: 杨剑波;李锐;庹先国;成毅;王洪辉;王磊;刘明哲;周建斌 申请(专利权)人: 四川轻化工大学;成都理工大学
主分类号: G01T3/00 分类号: G01T3/00
代理公司: 成都市熠图知识产权代理有限公司 51290 代理人: 邓昉
地址: 643000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 小型 套筒 中子 探测 装置 方法
【说明书】:

本发明公开了一种小型套筒中子能谱探测装置,慢化腔、热中子探测器、分析处理系统,其中,慢化腔为同轴设置的内腔、外腔结构,内腔、外腔均通过活塞分为注液腔和空气腔;内腔、外腔底部设有通孔,顶部设有一气孔,本发明还设有一液位调节系统,通过改变内腔、外腔的气压,来改变内腔中慢化液的厚度,从而进行中子能谱测量。本发明以自身携带的液体作为慢化剂,不需要外部水泵和水源,慢化厚度可以根据需要进行调节,整套装置体积小,重量轻,自动化程度高,装置高度整合,方便移动和放置在现场设备之上进行原位中子能谱测量,整个测量过程不需要操作人员,利于推广使用的小型套筒中子能谱探测装置及探测方法。

技术领域

本发明涉及一种中子能谱探测装置及探测方法,尤其涉及一种小型套筒中子能谱探测装置及探测方法。

背景技术

在辐射环境测量和辐射防护中,中子能谱是获得中子剂量的基础数据,在中子活化应用中,中子能谱是开展中子慢化、中子屏蔽、中子辐射防护、中子活化的关键数据,准确的测量中子能谱对开展相关的生产、科研活动具有重要意义。

现有可移动式的中子能谱测量装置中,主要是以“慢化层+热中子探测器”的模式开展中子能谱测量工作,例如:申请号为201710201494.3的发明专利:注水多层同心球装置及中子能谱探测系统,和申请号为201610264803.7的发明专利:一种注水排水全自动多球中子谱仪及测量方法,两者中提到多个从内到外依次套设的壳体,任意两个相邻的壳体之间形成有用于容纳液体的间隙,通过组合不同的球层达到不同慢化厚度的目的,由于体积限制,不能在一些狭窄位置或者放置现场设备装置之上进行测量。

申请号为201210243798.3的发明专利:一种多层球形聚乙烯慢化体和单探头中子能谱及注量测量装置,和申请号为201210332734.0的发明专利:一种连续中子谱实时探测系统中,均提到若干个球形聚乙烯慢化体层层累加构成不同的慢化体,利用固体聚乙烯作为慢化体,增加了设备的重量,且需要手动进行聚乙烯球壳的更换,给测量带来不便。

申请号:201810954513.4的发明专利:一种套娃中子谱仪中提到将不同慢化厚度的水体依次嵌套形成不同的慢化体组合,测量过程需要携带多个容器杯,需要手动安装容器杯,不利于自动化测量和保护测量人员的安全。

上述发明专利多以球形或者方形结构,不能准确的判断所测中子能谱的位置信息,并且需要携带较多的测量部件,且自动化程度不高,由于体积和重量的限制导致便携性不高,现场原位测量也较为困难。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题,以自身携带的液体作为慢化剂,不需要外部水泵和水源,慢化厚度可以根据需要进行调节,整套装置体积小,重量轻,自动化程度高,装置高度整合,方便移动和放置在现场设备之上进行原位中子能谱测量,整个测量过程不需要操作人员,利于推广使用的小型套筒中子能谱探测装置及探测方法。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:一种小型套筒中子能谱探测装置,慢化腔、热中子探测器、分析处理系统,所述慢化腔采用聚乙烯材料制成,还包括一液位调节系统;

所述慢化腔为竖直设置的空心圆柱形,内部同轴设有一圆管,所述圆管两端与慢化腔两端密封连接,将慢化腔分为互不相通的两个空间,位于圆管内的空间为内腔,圆管和慢化腔内壁间的环形空间为外腔;

内腔内设有圆形活塞,外腔内设有环形活塞,所述圆形活塞、环形活塞均将对应的内腔或外腔分为上部的空气腔、和下部的注液腔,且注液腔内充满慢化液,所述外腔容积为A,内腔容积为B,慢化液体积为C,A≥C≥B;

所述内腔底部设有与外腔连通的通孔,所述内腔顶部设有一与外腔连通的气孔;

所述液位调节系统包括微处理器、与微处理器连接的两气压检测传感器和气压调节泵,其中,两气压检测传感器分别设置在两空气腔顶部,用于采集两空气腔的气压信号,并将气压信号送入微处理器中;

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