CN104516022A - 铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,属于辐射测量领域。现有的方法中,3He正比计数器在低能段的响应明显高于国际放射委员会(ICRP)74号出版物给出的注量剂量转换曲线,如不加以补偿,会给实际测量工作带来较大的误差。本发明所述的方法在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金的薄片,所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。采用本发明所述的方法能够实现低能补偿,有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。
Description
技术领域
本发明属于辐射测量领域,具体涉及一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法。
背景技术
3He正比计数器以其探测效率高、使用方便而广泛应用于中子的测量活动中。3He正比计数器是以3He(n,p)T反应对中子进行探测的,3He气体与中子的反应截面与中子能量相关,以热中子为最高(5330靶),随着中子能量的升高,反应截面呈下降趋势。在实际应用过程中,3He正比计数器在低能段的响应明显高于国际放射委员会(ICRP)74号出版物给出的注量剂量转换曲线,如不加以补偿,会给实际测量工作带来较大的误差。ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线和未经补偿的3He正比计数器能量响应曲线对比如图1所示,从图1中可明显看出,两条在中子能量低能段有较大的差异。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的是提供一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,该方法能够实现低能补偿,有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,包括以下步骤:在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片,所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。
进一步,所述的铝锂合金薄片的厚度在3~10㎜范围内,优选在6~7㎜之间。
进一步,在铝锂合金薄片上均匀打有直径为2~10㎜的孔洞,优选地,孔洞的直径为3~4㎜。
进一步,所述孔洞的总面积占整个铝锂合金薄片面积的10~20%,优选地,所述孔洞的总面积占整个铝锂合金薄片面积的14~15%。
进一步,所述的铝锂合金直接包裹在正比计数器外。
进一步,所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间填充有慢化材料,所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离不超过30㎜。
进一步,铝锂合金薄片的厚度用蒙卡的方法计算后确定,并将铝锂合金加工成与探测器相同的形状,孔洞的直径和数量也用蒙卡的方法计算后确定。
本发明的效果在于:采用本发明所述的方法,实现了低能补偿,有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。
附图说明
图1是注量剂量转换曲线和未经补偿的能量响应曲线对比图;
图2是本发明具体实施例1中含铝锂合金筒的形状示意图;
图3是本发明具体实施例1中注量剂量转换曲线和补偿后的能量响应曲线对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
实现低能补偿有两种方法:一是降低探测器在低能段中子的响应;二是降低低能段中子的数量。本发明是采用第二种方法达到补偿的目的。
6Li与中子的反应截面较高,和热中子的截面是940靶,因此含有6Li的材料能有效吸收低能段中子,方法是在3He正比计数器外包裹一层含有6Li的铝锂合金薄片,为使3He正比计数器的低能段响应不至于过低,铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。
铝锂合金的厚度、孔的数量和直径等参数可以用实验或模拟计算两种方法确定。由于通过实验的方法费时费力,而且只能在有限的几个能量点进行实验,因此本专利的各项参数是由模拟计算的方式给出的。常用的蒙卡模拟计算程序都能使用,如MCNP、Geant4、FLUKA等,本专利的参数是使用MCNP计算得到的,程序的版本是4C。首先在仪器适用的中子能量范围,计算经过慢化后到达铝锂合金处的中子注量,在MCNP输入文件中调整铝锂合金厚度使所有的热中子都会被吸收。在铝锂合金上打孔,在输入文件中调整孔的直径大小和数量多少,在结果中挑选一个最优的方案,使其响应与ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线尽量贴近。
进一步,根据3He正比计数器的形状,按照上述计算得到的厚度、孔洞直径和数量,将铝锂合金薄片加工成能罩住3He正比计数器的形状和大小,孔洞应均匀分布在铝锂合金薄片上。
一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,包括以下步骤:在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片,铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。
铝锂合金薄片的厚度通常在3~10㎜,优选为6~7㎜,铝锂合金薄片上均匀打有φ2~10㎜的孔,孔的直径优选为3~4㎜,孔洞面积占整个镉薄片面积的10~20%,优选为14~15%。
铝锂合金薄片可以直接包裹在正比计数器外,也可以与正比计数器间有一定的间隙(这个间隙中可以填充慢化材料),但不应使铝锂合金薄片与3He正比计数器距离过大,一般不宜超过30㎜,以使中子能够充分慢化。
实施例1
本实施例中,利用表面打孔的铝锂合金薄片来压低3He正比计数器的低能段响应,使计数器在0.025~20Mev能量区间内的响应与ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线更加贴近,有效降低测量的不确定度。
测量时,能量较高的中子先经聚乙烯慢化,中子能量逐步降低直至降到热中子,慢化后的中子进入探测器与3He发生反应放出质子,质子在向负极运动的过程中在电子学系统产生脉冲,完成对中子的测量。
不同能量的中子慢化到热中子的慢化距离是不一样的,总体而言是能量较低的中子需要的慢化距离短,能量较高的中子需要较长的慢化距离;对固定距离的慢化体来说,能量较低的中子慢化成热中子的比例高,能量高的中子被慢化成热中子的比例较低,造成探测器对低能中子的过响应。
改善3He正比计数器对低能中子响应的关键是降低热中子的数量,将铝锂合金材料做成薄片并包裹在3He正比计数器外,能有效降低进入计数管的热中子数量。由于6Li的中子反应截面较高,为不至于吸收掉过多的中子,铝锂合金薄片应打有一定数量的孔洞。
以圆柱形3He正比计数器为例,计数管外面包裹了一层6Li含量为10%、厚度6㎜的铝锂合金薄片,铝锂合金薄片上均匀打有φ3㎜的孔,孔洞面积占整个含铝锂合金薄片面积的15%,铝锂合金筒的形状如图2所示,计算得到如图3所示的能量响应。
对比图1和图3可以看出,补偿后的能量响应曲线在低能段有明显的改善,如在中子能量为1000ev时,3He正比计数器的响应从补偿前的109.7降为35.3,改善效果显著。
实施例2
本实施例中,,铝锂合金薄片材料层的厚为3㎜,铝锂合金薄片上均匀打有φ2㎜的孔,孔洞面积占整个铝锂合金薄片面积的12%。
铝锂合金薄片与正比计数器间有一定的间隙,这个间隙中填充慢化材料,所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离为30㎜,以使中子能够充分慢化。
实施例3
本实施例中,铝锂合金薄片材料层的厚为10㎜,铝锂合金薄片上均匀打有φ10㎜的孔,孔洞面积占整个铝锂合金薄片面积的20%。
铝锂合金薄片与正比计数器间有一定的间隙,这个间隙中填充慢化材料,所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离为2㎜。
本领域技术人员应该明白,本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例,上面的具体描述只是为了解释本发明的目的,并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围,本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,包括以下步骤:在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片,所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。
2.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述的铝锂合金薄片的厚度在3~10㎜范围内。
3.如权利要求2所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述的铝锂合金薄片的厚度在6~7㎜之间。
4.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:在铝锂合金薄片上均匀打有直径为2~10㎜的孔洞。
5.如权利要求4所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:孔洞的直径为3~4㎜。
6.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述孔洞的总面积占整个镉薄片面积的10~20%。
7.如权利要求6所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述孔洞的总面积占整个镉薄片面积的14~15%。
8.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述的铝锂合金薄片直接包裹在正比计数器外。
9.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间填充有慢化材料,:所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离不超过30㎜。
10.如权利要求1所述的一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法,其特征是:铝锂合金薄片的厚度用蒙卡的方法计算后确定,并将铝锂合金加工成与探测器相同的形状,孔洞的直径和数量也用蒙卡的方法计算后确定。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107462916A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-12 | 北京聚合信机电有限公司 | Gm计数管能响优化装置 |
CN108152853A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-06-12 | 北京聚合信机电有限公司 | 计数管能量补偿装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007218657A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 中性子検出器および中性子線量計 |
CN101419290A (zh) * | 2008-12-04 | 2009-04-29 | 哈尔滨工程大学 | 二元慢化型高能中子剂量仪 |
US20110049380A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Dubeau Jacques | Neutron Energy Spectrometer |
CN102928867A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-13 | 哈尔滨工程大学 | 补偿型中子剂量仪 |
CN202771002U (zh) * | 2012-07-25 | 2013-03-06 | 中国辐射防护研究院 | 一种球形高能中子探头 |
CN202837557U (zh) * | 2012-07-25 | 2013-03-27 | 中国辐射防护研究院 | 一种圆柱形高能中子探头 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007218657A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 中性子検出器および中性子線量計 |
CN101419290A (zh) * | 2008-12-04 | 2009-04-29 | 哈尔滨工程大学 | 二元慢化型高能中子剂量仪 |
US20110049380A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Dubeau Jacques | Neutron Energy Spectrometer |
CN202771002U (zh) * | 2012-07-25 | 2013-03-06 | 中国辐射防护研究院 | 一种球形高能中子探头 |
CN202837557U (zh) * | 2012-07-25 | 2013-03-27 | 中国辐射防护研究院 | 一种圆柱形高能中子探头 |
CN102928867A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-13 | 哈尔滨工程大学 | 补偿型中子剂量仪 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李桂生: "中子REM计的能量响应研究近况", 《原子核物理评论》 * |
王正 等: "镉吸收层球形中子剂量仪能响研究", 《核电子学与探测技术》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107462916A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-12 | 北京聚合信机电有限公司 | Gm计数管能响优化装置 |
CN107462916B (zh) * | 2017-09-21 | 2023-09-15 | 北京聚合信机电有限公司 | Gm计数管能响优化装置 |
CN108152853A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-06-12 | 北京聚合信机电有限公司 | 计数管能量补偿装置 |
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