CN102455433A - 利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于中子测量技术，具体涉及一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法及装置。该方法将慢化体制作成两个底面扣在一起的圆锥的形状，然后将一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向插入慢化体中，从位置灵敏中子探测器计数管的中心沿轴向往边缘依次划分若干个区域，每个区域分别对应多球中子谱仪的各个球体。本发明采用一维的位置灵敏中子探测器计数管，以及单慢化体的特殊结构，通过分区，模拟多球谱仪的工作模式，既保留了单慢化体结构测量方便的优点，又吸收了多球谱仪能量响应好的特点，可以广泛应用于中子辐射测量领域。
Description
技术领域
本发明属于中子测量技术，具体涉及一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法及装置。
背景技术
随着核技术应用的不断深入和核设施的不断增多，中子的辐射环境越来越受到人们的重视，由于中子辐射的特殊性，中子辐射防护量的监测非常重要，但目前中子辐射防护量的监测结果不能令人满意，主要原因是：①中子辐射场能量范围宽，可宽达9个量级，同时伴随有光子辐射；②中子注量与剂量的转换系数随能量变化比较大，几乎有两个量级的差异；③用于探测中子的探测器大多是对热中子灵敏的，对快中子灵敏度较低。
目前的中子剂量测量仪表大都是用单慢化体加普通探测器结构，探测器不具备位置灵敏的能力，其能量响应不理想，在低能段、中能段和高能段，测量仪表可能会有数倍的响应差异，这种能响差异造成测量结果的不确定度太大；而多球中子谱仪采用多个不同直径的慢化体，一般球的个数在5-18个之间，慢化体直径在0-35cm之间，测量结果经解谱算出辐射防护常用量，如周围剂量当量等，多球中子谱仪可以较好地解决能响的问题，但其设备数量多，笨重，测量过程繁琐，不适合常规的现场监测工作。
发明内容
本发明的目的在于针对多球中子谱仪的特点和缺陷，提供一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法及装置，既保留了单慢化体结构测量方便的优点，又吸收了多球中子谱仪能量响应好的特点。
本发明的技术方案如下：一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法，该方法将慢化体制作成两个底面扣在一起的圆锥的形状，然后将一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向插入慢化体中，从位置灵敏中子探测器计数管的中心沿轴向往边缘依次划分若干个区域，每个区域分别对应多球中子谱仪的各个球体。
一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，包括一维位置灵敏中子探测器计数管及其电子线路，所述的一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向置于慢化体中，所述的慢化体为两个底面扣在一起的圆锥的形状。
进一步，如上所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其中，所述的一维位置灵敏中子探测器计数管为两端都具有输出端口的圆管状结构，圆管中心沿轴向设有阳极丝，圆管内充有工作气体10BF3或3He。
进一步，如上所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其中，所述的圆管为不锈钢材质，阳极丝采用高阻钨合金丝。
进一步，如上所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其中，所述的慢化体为聚乙烯材质。
进一步，如上所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其中，所述的慢化体的直径和长度根据所模拟的多球中子谱仪各球体的直径和数量而定。
本发明的有益效果如下：本发明采用一维的位置灵敏中子探测器计数管，以及单慢化体的特殊结构，通过分区，模拟多球谱仪的工作模式，既保留了单慢化体结构测量方便的优点，又吸收了多球谱仪能量响应好的特点，可以广泛应用于中子辐射测量领域。
附图说明
图1为一维位置灵敏中子探测器计数管的结构示意图；
图2为模拟多球中子谱仪的测量装置结构示意图；
图3为实施例中两个中子的慢化路径图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，一维位置灵敏中子探测器计数管为两端都具有输出端口的不锈钢材质的圆管状结构，圆管1的中心沿轴向设有阳极丝2，阳极丝2采用高阻钨合金丝，圆管1内充有工作气体10BF3或3He。图1中的标号3表示中子入射位置。
如图2所示，利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置包括一维位置灵敏中子探测器计数管及其电子线路，所述的一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向置于慢化体4中，所述的慢化体4为两个底面扣在一起的圆锥的形状，慢化体4为聚乙烯材质。由于不同的入射位置中子3所经历的慢化厚度不同，即可模拟多球谱仪的方法进行中子的测量工作。
利用上述装置所进行的模拟多球中子谱仪的方法，就是从位置灵敏中子探测器计数管的中心沿轴向往边缘依次划分若干个区域，每个区域分别对应多球中子谱仪的各个球体。
当中子射入计数管，与10BF3中的10B或3He发生核反应，放出质子或α粒子，它们在电场的作用下向阴极运动，在阳极丝两端产生脉冲信号，经电荷灵敏前放放大后在两端分别形成输出信号Va和Vb，利用电路中的除法器计算Va/(Va+Vb)，得到入射中子的位置信息。
如图3所示，中子31的慢化长度为X1，中子32的慢化长度为X2，显然，中子31和中子32的在慢化体中的慢化长度明显不同。
多球谱仪的慢化球个数是有限的，一般为5-18个之间，直径从裸探测器至35cm之间，因此可对图3中的计数管在轴心方向从中心向边缘划分一定的区域，分别对应多球谱仪的各个球。以最大直径为30cm、长度为24cm的慢化体，有效长度28cm的计数管组成的装置为例，一种可能的划分方案如表1所示(方案可根据应用情况相应调整)。
表1慢化体的一种划分方案
| 长24cm、Φ30cm慢化体分区 | 对应的多球慢化球直径 | |
| 1 | 0～2cm和0～-2cm | 27.5cm |
| 2 | 2～4cm和-2～-4cm | 22.5cm |
| 3 | 4～6cm和-4～-6cm | 17.5cm |
| 4 | 6～8cm和-6～-8cm | 12.5cm |
| 5 | 8～10cm和-8～-10cm | 7.5cm |
| 6 | 10～12cm和-10～-12cn | 2.5cm |
| 7 | 12～14cm和-12～-14cm | 裸探测器 |
由上表可以看出，上述配置和结构的测量装置可以模拟由7个慢化球组成的多球中子谱仪，测量一次相当于用多球中子谱仪的7个不同的球进行了7次测量，应用多球中子谱仪的解谱技术，可以求出需要的中子辐射相关信息。
本方法既保留了便携式仪表携带测量方便的优点，又吸取了多球谱仪能量响应好的优点，可以广泛应用于中子辐射测量领域。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的方法，其特征在于：该方法将慢化体制作成两个底面扣在一起的圆锥的形状，然后将一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向插入慢化体中，从位置灵敏中子探测器计数管的中心沿轴向往边缘依次划分若干个区域，每个区域分别对应多球中子谱仪的各个球体。
2.一种利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，包括一维位置灵敏中子探测器计数管及其电子线路，其特征在于：所述的一维位置灵敏中子探测器计数管沿轴向置于慢化体中，所述的慢化体为两个底面扣在一起的圆锥的形状。
3.如权利要求2所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其特征在于：所述的一维位置灵敏中子探测器计数管为两端都具有输出端口的圆管状结构，圆管中心沿轴向设有阳极丝，圆管内充有工作气体10BF3或3He。
4.如权利要求3所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其特征在于：所述的圆管为不锈钢材质，阳极丝采用高阻钨合金丝。
5.如权利要求2所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其特征在于：所述的慢化体为聚乙烯材质。
6.如权利要求2或5所述的利用位置灵敏正比管模拟多球中子谱仪的装置，其特征在于：所述的慢化体的直径和长度根据所模拟的多球中子谱仪各球体的直径和数量而定。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104360372A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-18 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种双连接器输出的计数管及其工作方法 |
| CN109143318A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 中国辐射防护研究院 | 利用硅PIN探测器降低γ射线干扰的中子探测方法及设备 |
| CN109143315A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 中国辐射防护研究院 | 利用GM计数管降低γ射线干扰的中子探测方法 |
| CN109387865A (zh) * | 2017-08-11 | 2019-02-26 | 中国辐射防护研究院 | 一种便携式多球中子谱仪系统及其监测中子辐射的方法 |
| CN110018513A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-16 | 东莞东阳光高能医疗设备有限公司 | 一种多面体结构的中子谱仪 |
| CN111708076A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-25 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 多通道智能bf3中子产额监视器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100065531A (ko) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 한국원자력연구원 | 넓은 에너지 범위의 중성자 에너지 분포 측정 장치와 방법 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100065531A (ko) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 한국원자력연구원 | 넓은 에너지 범위의 중성자 에너지 분포 측정 장치와 방법 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（博士）工程科技Ⅱ辑》 20050615 李桃生 "中子周围剂量当量（率）监测方法的研究" 第21页第5段 3-4 , * |
| 李桃生: ""中子周围剂量当量（率）监测方法的研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（博士）工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104360372A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-18 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种双连接器输出的计数管及其工作方法 |
| CN104360372B (zh) * | 2014-11-05 | 2017-02-15 | 武汉海王核能装备工程有限公司 | 一种双连接器输出的计数管及其工作方法 |
| CN109143318A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 中国辐射防护研究院 | 利用硅PIN探测器降低γ射线干扰的中子探测方法及设备 |
| CN109143315A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 中国辐射防护研究院 | 利用GM计数管降低γ射线干扰的中子探测方法 |
| CN109143315B (zh) * | 2017-06-16 | 2023-04-28 | 中国辐射防护研究院 | 利用GM计数管降低γ射线干扰的中子探测方法 |
| CN109143318B (zh) * | 2017-06-16 | 2023-09-15 | 中国辐射防护研究院 | 利用硅PIN探测器降低γ射线干扰的中子探测方法及设备 |
| CN109387865A (zh) * | 2017-08-11 | 2019-02-26 | 中国辐射防护研究院 | 一种便携式多球中子谱仪系统及其监测中子辐射的方法 |
| CN110018513A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-16 | 东莞东阳光高能医疗设备有限公司 | 一种多面体结构的中子谱仪 |
| CN110018513B (zh) * | 2019-05-16 | 2024-01-26 | 中国科学院高能物理研究所 | 一种多面体结构的中子谱仪 |
| CN111708076A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-25 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 多通道智能bf3中子产额监视器 |
| CN111708076B (zh) * | 2020-06-18 | 2022-04-22 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 多通道智能bf3中子产额监视器 |
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