[发明专利]一种双辐射场的热中子参考辐射装置

说明书

本发明属于中子物理与中子应用技术领域，提供了一种双辐射场的热中子参考辐射装置。该双辐射场的热中子参考辐射装置包括：第一保护层、第二保护层、中子源板、第一慢化层、第一均整透镜、第一辐射场、第一反射层、第二慢化层、第二均整透镜、第二辐射场以及第二反射层。一方面，中子源板释放的快中子依次经过第一慢化层、第一均整透镜以及第一反射层，最终得到热中子通量均匀且热中子注量率高的第一辐射场；另一方面，中子源板释放的快中子依次经过第二慢化层、第二均整透镜以及第二反射层，最终得到热中子通量均匀且热中子占比高的第二辐射场。

技术领域

本发明属于中子物理与中子应用技术领域，尤其涉及一种双辐射场的热中子参考辐射装置。

背景技术

双辐射场的热中子参考辐射装置是一类能够产生热中子参考辐射的装置，用于与热中子相关的计量学工作及其它研究工作，主要包括：开展热中子探测器或热中子成像等技术提供实验平台。双辐射场的热中子参考辐射装置由放射性核素中子源、慢化材料、辐射防护材料组成。构建方式是将放射性核素中子源嵌入到慢化材料中，放射性核素中子产生的快中子通过适当的慢化成为热中子，从而产生热中子参考辐射。常用的放射性核素中子源有²⁴¹Am-Be中子源、²⁴¹Am-B中子源、²³⁸Pu-Be中子源和²³⁹Pu-Be中子源等。热中子参考辐射产生的区域称作辐射场，表征整个辐射场性能的指标为：热中子注量率、热中子占比以及均匀性。不考虑中子源强度的差异，大部分同类型装置的综合性能接近。目前，在国际同类型装置中，“热中子占比”较高的是德国PTB实验室的双辐射场的热中子参考辐射装置，所述装置采用石墨作为慢化材料，辐射场的热中子占比为98.9％，热中子注量率为80/cm^-2·s^-1，但是辐射场的均匀性差。

发明内容

本发明实施例提供了一种双辐射场的热中子参考辐射装置，旨在解决现有参考辐射装置中辐射场的均匀性差的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种双辐射场的热中子参考辐射装置，该双辐射场的热中子参考辐射装置包括：第一保护层、第二保护层、中子源板、第一慢化层、第一均整透镜、第一辐射场、第一反射层、第二慢化层、第二均整透镜、第二辐射场以及第二反射层；

第一保护层设置在第二保护层之内，第一保护层内竖直设置中子源板；

中子源板向第一慢化层释放快中子群，快中子群经过第一慢化层慢化为热中子群，产生的热中子经过第一均整透镜得到均匀的热中子群，产生的均匀的热中子群经过第一反射层的反射得到含有热中子通量均匀且热中子注量率高的第一辐射场；

中子源板向第二慢化层释放快中子，快中子经过第二慢化层慢化为热中子占比高的热中子群，产生的热中子占比高的热中子群经过第二均整透镜得到均匀的热中子占比高的热中子群，产生的均匀的热中子占比高的热中子群经过第二反射层得到含有热中子通量均匀且热中子占比高的第二辐射场。

本发明实施例提供的双辐射场的热中子参考辐射装置的有益效果在于：一方面，中子源板向第一慢化层释放快中子群，快中子群经过第一慢化层慢化为热中子群，产生的热中子经过第一均整透镜得到均匀的热中子群，产生的均匀的热中子群经过第一反射层的反射得到含有热中子通量均匀且热中子注量率高的第一辐射场；另一方面，中子源板向第二慢化层释放快中子，快中子经过第二慢化层慢化为热中子占比高的热中子群，产生的热中子占比高的热中子群经过第二均整透镜得到均匀的热中子占比高的热中子群，产生的均匀的热中子占比高的热中子群经过第二反射层得到含有热中子通量均匀且热中子占比高的第二辐射场。本发明实施例基于第一均整透镜和第二均整透镜对该双辐射场的热中子参考辐射装置的进行调整，在不影响双辐射场的热中子注量率和热中子占比的情况下，提高了第一辐射场的均匀性和第二辐射场的均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双辐射场的热中子参考辐射装置的结构示意图；