CN105118537B - 用于脉冲堆的辐照实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于脉冲堆的辐照实验装置，脉冲堆设有一径向孔道，径向孔道包括孔道出口，径向孔道内设有中子捕集器，径向孔道外部设有屏蔽体，所述屏蔽体上开设有通过孔；所述辐照实验装置包括活动屏蔽盖、屏蔽储存架、双丝杠同步驱动机构和电梯，屏蔽储存架设置在屏蔽体上方并避开通过孔所在区域，屏蔽储存架用以放置不同规格的屏蔽辐照腔；电梯包括电梯轿厢；电梯轿厢位于最底层时，电梯轿厢的开口与孔道出口正对。本发明利用双丝杠驱动机构，驱动电梯轿厢运动，实现本发明在屏蔽储存架与孔道出口处的自动转运与存储。从而在狭小的实验空间内实现了多套实验装置的更换与存储，同时还保证了实验人员的辐射防护安全。

Description

用于脉冲堆的辐照实验装置

技术领域

本发明属于反应堆应用技术及辐射效应研究领域，具体涉及到反应堆中子源用于位移损伤效应实验平台的存储、更换及定位装置，具体涉及一种用于脉冲堆的辐照实验装置。

背景技术

空间辐射环境中存在大量高能质子、电子和重离子，这些高能质子、电子和重离子对航天器电子元器件产生位移损伤效应，导致航天器电子系统性能退化和失效，反应堆中子源是目前国内外研究和考核航天器电子元器件位移损伤效应常用中子源。空间位移损伤效应是航天器电子元器件在轨可靠运行能力评估的重点之一，开展中子辐射损伤效应研究对评估航天器的在轨可靠运行能力具有重要意义。目前我国缺乏适用于空间位移损伤效应试验研究需求的具有不同中子伽马比的反应堆中子源，制约了航天器电子元器件空间位移损伤效应实验研究的深入发展，是急需解决的瓶颈问题。

为深入研究航天器电子元器件的位移损伤效应，提出了航天器电子元器件位移损伤辐照试验的任务需求，并制定了相应的抗中子辐照指标：1MeV等效中子注量为1×10¹⁰n·cm^-2至1×10¹²n·cm^-2。中子注量率一般要求位于5×10⁶n·cm^-2·s^-1至5×10⁸n·cm^-2·s^-1之间。目前脉冲堆辐照腔不能提供该中子辐射环境，为此满足航天器电子元器件位移损伤效应试验研究的低中子注量率辐照实验装置。脉冲反应堆的1#径向孔道出口处的中子注量率与上述需求基本处于同一水平。脉冲反应堆是以铀氢锆燃料-慢化剂材料作元件、石墨-水作反射层的池式研究堆，堆芯靠池水自然循环冷却，具有固有安全性高、实验孔道设置较全的特点。脉冲反应堆径向孔道中子、γ参数的最初设计指标不满足当前位移损伤效应试验研究和考核要求。

径向孔道为偏心结构，在进行空间位移损伤效应实验准备时，由用户单位选择中子伽马比、快中子注量率等实验参数，以此确定选择哪台空间位移损伤效应屏蔽辐照腔。随后实验人员布置待考核电子元器件与相应测量系统，布置完成后即可启堆并进行位移损伤效应研究。但由于径向孔道屏蔽室空间内部及走廊的空间限制，屏蔽室内无法同时放置多台屏蔽辐照腔及其相应的起吊装置(每台装置自重为500kg)。如果利用走廊建立相应的轨道吊装屏蔽辐照腔，则实验人员无法出入。为此，多台屏蔽辐照腔的更换、储存与定位成为实验平台能否正常运转的关键问题。

在解决屏蔽辐照腔的更换、储存与定位问题时，遇到的限定条件如下：

1、空间位移效应实验平台由屏蔽辐照腔和中子捕集器组成，屏蔽辐照腔的屏蔽结构参数决定了辐照实验平台的辐射场参数，但各屏蔽辐照腔的外形尺寸相同，即为470×470×550mm，自重约为500kg。为对径向孔道内及环境中的热中子、伽马射线进行有效屏蔽，屏蔽辐照腔必须与径向孔道出口紧密贴合。同时还要使其与径向孔道辐射场束斑精确定位，以保证实验样品进行空间位移损伤效应时可以处于均匀的辐射场中；

2、为防止辐射场中的快中子通过屏蔽辐照腔后，经过环境散射再次进入辐照实验装置设计了中子捕集器，中子捕集器与屏蔽辐照腔同样紧密贴合。为方便实验人员布置实验样品与相关测量系统，中子捕集器与屏蔽辐照腔需要具有可移动性；

3、为满足不同实验需求研制的屏蔽辐照腔为3台，现有的径向孔道屏蔽室无法同时放置如此多的屏蔽辐照腔，为此更换屏蔽辐照腔必须使用自动化的机械装置。为保证实验人员能够方便进入孔道屏蔽室，用于屏蔽辐照腔置更换的自动化装置不能占用走廊；

4、为保证实验过程中人员辐射防护安全，用于屏蔽辐照腔更换的自动化装置不能够破坏现有径向孔道屏蔽装置的屏蔽结构。

发明内容

本发明提供了一种用于脉冲堆的辐照实验装置，该辐照实验装置屏蔽效果好，能够安装多台屏蔽辐照腔，并能够对这些屏蔽辐照腔进行自动化转运、更换及存储。

本发明的技术方案如下：

用于脉冲堆的辐照实验装置，脉冲堆设有一径向孔道，径向孔道包括孔道出口，径向孔道内设有中子捕集器，径向孔道外部设有屏蔽体，其特殊之处在于：所述屏蔽体上开设有通过孔；所述辐照实验装置包括活动屏蔽盖、屏蔽储存架、双丝杠同步驱动机构和电梯，屏蔽储存架设置在屏蔽体上方并避开通过孔所在区域，屏蔽储存架具有多层物架用以分别放置不同规格的屏蔽辐照腔；每层物架设有供屏蔽辐照腔通过的开口；

双丝杠同步驱动机构包括丝杠、驱动电机和同步传动机构，丝杠有两根，活动屏蔽盖覆于通过孔上并活动套接在这两根丝杠上，每根丝杠的两端分别设置有底座和顶部固定座，顶部固定座的安装位置高于屏蔽储存架的高度；驱动电机驱动同步传动机构旋转，同步传动机构带动两根丝杠同步旋转；电梯包括电动推杆、第一锁止机构及电梯轿厢；

电动推杆和第一锁止机构设置在电梯轿厢内，第一锁止机构用于锁止固定电梯轿厢运载的屏蔽辐照腔，电动推杆用于推动电梯轿厢运载的屏蔽辐照腔运动；

所述屏蔽储存架的每层物架均包括驱动部件和传动部件，并设有供屏蔽辐照腔通过的开口；所述屏蔽辐照腔呈桶状，屏蔽辐照腔的开口朝向物架内侧；

若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，电梯轿厢的开口与相应物架的开口正对，驱动部件驱动传动部件运动，传动部件带动相应物架内的屏蔽辐照腔由屏蔽储存架运动至电梯轿厢内；

电梯轿厢的两侧设有传动丝母，传动丝母分别与两根丝杠一一对应螺纹连接；丝杠旋转时，电梯轿厢将沿丝杠上下运动，在电梯轿厢运动过程中，电梯轿厢能够将活动屏蔽盖顶起随电梯轿厢运动；电梯轿厢位于最底层时，电梯轿厢的开口与所述孔道出口正对，电动推杆推动屏蔽辐照腔运动至孔道出口处与中子捕集器对接。

每层物架底部均设有轨道一，电梯轿厢的底部设有轨道二；屏蔽辐照腔的底部设有滚轮，滚轮的轮距、轨道一的轨距和轨道二的轨距均相等，若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，轨道二与相应的轨道一对接。

上述屏蔽辐照腔的腔体由内向外依次为铅屏蔽层、含硼聚乙烯的屏蔽层和铝壳。

上述径向孔道为长方体状。

屏蔽储存架还包括钢板屏蔽层，钢板屏蔽层上开设有钢检修门，每层物架位于钢屏蔽层内，每层物架均设有第二锁止机构，若屏蔽辐照腔不工作时，第二锁止机构用于将屏蔽辐照腔锁止在相应的轨道一上。

活动屏蔽盖包括自下而上的聚乙烯慢化层、含硼聚乙烯的慢化吸收层一、铁吸收层一、含硼聚乙烯的慢化吸收层二和铁吸收层二，自下而上各层的厚度分别为10cm、12cm、8cm、10cm和12cm。

两根丝杠的上端设有用于锁止活动屏蔽盖的第三锁止机构，当检修时，可通过第三锁止机构将活动屏蔽盖固定在两根丝杠的上端，方便检修人员进出；所述屏蔽体上设有厚度是10cm的聚乙烯屏蔽门，为工作人员的通过提供了方便。

上述规格与辐射场参数有关。

上述底座是箱梁式底座，驱动电机安装在顶部固定座上，传动部件为丝杠传动部件，驱动电机为伺服电机。

活动屏蔽盖是基于蒙特卡罗方法的MCNP软件设计的活动屏蔽盖。

本发明具有的有益效果：

1、该辐照转运装置能够在狭小的实验空间内实现多台不同参数屏蔽辐照腔的快速更换、存储，降低了实验人员受照剂量；

2、本发明的活动屏蔽盖是基于蒙特卡罗方法的MCNP软件设计的，有效降低了脉冲堆径向孔道屏蔽体外的辐射水平，保证实验人员的辐射防护安全；

3、双丝杠同步驱动机构，在伺服电机驱动下能够实现电梯轿厢的升降与定位，整体定位精度可达0.1mm；

4、本发明的屏蔽储存架，与电梯轿厢联合作用下可以实现多台屏蔽辐照腔的轮换与存储。屏蔽储存架每层带有第二锁止机构与驱动机构，第二锁止机构能够实现屏蔽辐照腔存储状态下的锁止，保证地震时屏蔽辐照腔不滑落。驱动机构可以实现屏蔽辐照腔在电梯轿厢与屏蔽储存架之间转运。

5、本发明的结构特点，使得本发明能够进一步加强径向孔道的屏蔽效果，提高实验人员辐射防护水平；

6、本发明具有较高自动化水平，保证实验安全。

附图说明

图1本发明的屏蔽辐照腔与中子捕集器的连接关系示意图；

图2本发明的正视图；

图3本发明的侧视图；

图4屏蔽辐照腔屏蔽储存架正视图；

图5屏蔽辐照腔屏蔽储存架侧视图；

图6屏蔽辐照腔正视图；

图7屏蔽辐照腔侧视图；

图8电梯轿厢正视图；

图9电梯轿厢侧视图；

图10双丝杠同步驱动机构正视图；

图11双丝杠同步驱动机构俯视图；

图12双丝杠同步驱动机构的底座结构示意图；

图13活动屏蔽盖结构示意图；

附图标记：

15-碳化硼，25-铅屏蔽体，45-中子捕集器；1-双丝杠同步驱动机构，2-屏蔽储存架，3-活动屏蔽盖，4-电梯轿厢，5-屏蔽辐照腔，6-通过孔，7-屏蔽体；11-丝杠传动部件；21-铅屏蔽层，31-含硼聚乙烯的屏蔽层，41-铝壳；12-传动丝母，22-轨道二，32-第一锁止机构；13-丝杠，23-顶部固定座，33-驱动电机，43-同步传动机构，51-底座，61-地脚螺栓；14-聚乙烯慢化层，24-含硼聚乙烯的慢化吸收层一，34-铁吸收体层一，42-含硼聚乙烯的慢化吸收层二，52-铁吸收层二，62-丝杠通过孔，71-第三锁止机构。

具体实施方式

本发明提供了一种用于脉冲堆的辐照实验装置，如图1至图13，脉冲堆设有一径向孔道，径向孔道包括孔道出口，径向孔道内设有中子捕集器45，向孔道外部设有屏蔽体7，屏蔽体上开设有通过孔6；屏蔽体上部有较大空间，屏蔽体有较大的承重能力，可以考虑利用径向孔道屏蔽体上方空间存放屏蔽辐照腔。

为了能利用该空间，在现有屏蔽体上开设通过孔6，该通过孔的尺寸可为100cm×60cm，以使屏蔽辐照腔可以垂直通过。改造后的屏蔽体主体部分仍采用混凝土屏蔽模式，同时制作一个活动屏蔽盖3与主体配合，使得实验时可以有效屏蔽中子和伽马，活动屏蔽盖是基于蒙特卡罗方法的MCNP软件设计的。屏蔽体上还设有厚度是10cm的聚乙烯屏蔽门，该屏蔽门在保证屏蔽效果的同时，还为工作人员的通过提供了方便。

本发明的辐照实验装置包括活动屏蔽盖3、屏蔽储存架2、双丝杠同步驱动机构1和电梯；屏蔽储存架设置在屏蔽体上方并避开通过孔所在区域，屏蔽储存架具有多层物架用以分别放置不同规格的屏蔽辐照腔；该规格与辐射场参数有关，不同规格的屏蔽辐照腔可以是不同辐射场参数的屏蔽辐照腔。其中，屏蔽储存架具体可设两层物架。

双丝杠同步驱动机构包括丝杠13、驱动电机33、和同步传动机构43，丝杠有两根，为不降低屏蔽的屏蔽特性，活动屏蔽盖覆于通过孔上并活动套接在这两根丝杠上，每根丝杠的两端分别设置有底座和顶部固定座，顶部固定座的安装位置高于屏蔽储存架的高度；驱动电机驱动同步传动机构旋转，同步传动机构带动两根丝杠同时旋转；丝杠底部由底座支撑，底座可采用箱梁式底座，箱梁式底座具有高承载能力，可以将丝杠压力均匀分散至径向孔道屏蔽体地面；可将驱动电机安装在顶部固定座上。

双丝杠同步驱动机构的两根丝杠为本发明的核心，长度为4.75m；顶部固定座与箱梁式底座共同拉伸丝杠，同时还可以调整两根丝杠位置，始终保持两根丝杠平行且与地面保持垂直。

电梯包括电动推杆、第一锁止机构32及电梯轿厢4；

电动推杆和第一锁止机构设置在电梯轿厢内，第一锁止机构用于锁止固定电梯轿厢运载的屏蔽辐照腔，电动推杆用于推动电梯轿厢运作的屏蔽辐照腔运动，第一锁止机构能够实现前后微调，电动推杆还驱动第一锁止机构，用于固定及前后微调屏蔽辐照腔；

屏蔽储存架的每层物架均包括驱动部件和传动部件，并设有供屏蔽辐照腔通过的开口；传动部件为前后传动的丝杠传动部件11，以实现屏蔽辐照腔的前后传动；屏蔽辐照腔呈桶状，屏蔽辐照腔的开口朝向物架内侧。

若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，电梯轿厢的开口与相应物架的开口正对，驱动部件驱动传动部件运动，传动部件带动相应物架内的屏蔽辐照腔由屏蔽储存架运动至电梯轿厢内；此时，第一锁止机构将这个屏蔽辐照腔锁止，还将电梯轿厢内的电动推杆锁止；屏蔽辐照腔以后的运动将由电动推杆负责。

电梯轿厢的两侧设有传动丝母12；传动丝母分别与两根丝杠一一对应螺纹连接；丝杠旋转时，电梯轿厢将沿丝杠上下运动，在电梯轿厢运动过程中，电梯轿厢能够将活动屏蔽盖顶起随电梯轿厢运动；当电梯轿厢运动至最底层时(即电梯轿厢下降到工作位置后)，电梯轿厢的开口与所述孔道出口正对，若屏蔽辐照腔与径向孔道出口间还存在间隙，这将使得环境中杂散的中子、伽马射线进入实验装置，从而无法得到有效屏蔽，这时第一锁止机构解除对屏蔽辐照腔的锁止，电梯轿厢内的电动推杆将推动屏蔽辐照腔沿轨道向径向孔道移动直至贴合，消除径向孔道出口与屏蔽辐照腔之间的间隙，同时电动推杆推动电梯轿厢内的屏蔽辐照腔运动至孔道出口处与中子捕集器对接，此时实验人员即可放置实验样品并开展相关实验，实验人员可从屏蔽门处通过。

在本发明中，电梯轿厢及活动屏蔽盖共用垂直升降机，为了减小本发明整体高度，活动屏蔽盖与电梯轿厢均采用活动丝母与丝杠相连；可通过在电梯轿厢的运行实现屏蔽辐照腔的存储与轮换。

为使屏蔽辐照腔平顺转移，在每层物架底部均设有轨道一，电梯轿厢的底部设有轨道二22；屏蔽辐照腔的底部设有滚轮，滚轮的轮距、轨道一的轨距和轨道二的轨距均相等，若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，轨道二与相应的轨道一对接。

活动屏蔽盖包括自下而上的聚乙烯慢化层14、含硼聚乙烯的慢化吸收层一24、铁吸收层一34、含硼聚乙烯的慢化吸收层二42和铁吸收层二52，自下而上各层的厚度分别为10cm、12cm、8cm、10cm和12cm。

屏蔽辐照腔的腔体由内向外依次为铅屏蔽层21、含硼聚乙烯的屏蔽层31和铝壳41。因此，屏蔽辐照腔不仅能够对热中子、Y射线进行屏蔽，同时对快中子也由一定的衰减效果。

径向孔道可为长方体状。

屏蔽储存架还包括钢板屏蔽层，钢板屏蔽层上开设有钢检修门，每层物架位于钢屏蔽层内，每层物架均设有第二锁止机构，若屏蔽辐照腔不工作时，第二锁止机构用于将屏蔽辐照腔锁止在相应的轨道一上。屏蔽储存架的结构框架要求具有较高承载能力与结构强度，保证在承载实验装置条件下系统型变量满足屏蔽储存架与电梯轿厢对接时的精度要求；屏蔽辐照腔在不工作状态下存储在相应轨道上并用相应的锁止结构锁止，保证在地震条件下装置仍被固定在屏蔽储存架上；需要屏蔽辐照腔进行实验时由驱动机构将其输送至电梯轿厢；实验后的屏蔽辐照腔将带有少量的感生放射性，钢板屏蔽层可以将其衰减并对屏蔽储存架进行封闭；检修门同样使用钢板材料制成，供实验人员检修系统，日常条件下同样作为屏蔽体使用。

两根丝杠的上端设有用于锁止活动屏蔽盖的第三锁止机构71，当检修时，可通过第三锁止机构将活动屏蔽盖固定在两根丝杠的上端，方便检修人员进出。第三锁止机构具体可采用如下结构：在两根丝杠的上端设置挂钩，活动屏蔽盖的两侧设有挂钩孔，可通过挂钩孔将活动屏蔽盖挂在挂钩上。

在屏蔽辐照腔后部中子捕集器内，实验前先将样品放置在样品支架上，屏蔽辐照腔就位后样品支架将样品送入屏蔽辐照腔内，辐照结束后将样品取回至中子捕集器内；

中子捕集器可前后微调以消除其与屏蔽辐照腔间的间隙。

活动屏蔽盖的结构设计基于径向孔道出口处等效中子、伽马平面源，并利用基于蒙特卡罗方法的MCNP软件模拟径向孔道屏蔽体外各个位置处的伽马剂量率与中子通量。通过模拟不同材料、不同厚度屏蔽材料的组合情况，理论上各屏蔽材料越厚越能够降低中子、伽马射线的泄露，但较厚的活动屏蔽体仅能够部分提高径向孔道屏蔽体的屏蔽性能，无法提高径向孔道屏蔽体的整体屏蔽性能，同时也会增加活动屏蔽自重增加制作成本。

为达到保持原有屏蔽能力，模拟计算屏蔽体修改前后各监测点的空气吸收剂量率与中子注量率，同时对修改前的屏蔽体各处伽马剂量率进行测量并于模拟结果进行比较，模拟与测量结果如表1所示。

表1 模拟计算屏蔽体修改前后各监测点的空气吸收剂量率与中子注量率

模拟计算表明实验人员所处的径向孔道屏蔽室外侧剂量非常低，能够满足实验人员长时间活动，其它监测点均在反应堆运行时的伽马剂量率与中子通量率情况，其中伽马剂量率模拟结果与实际测量结果吻合较好。为达到并部分提高原有径向孔道屏蔽室原有屏蔽效果，设计了本发明的活动屏蔽盖，模拟结果显示改造后的屏蔽结构不但可以保持其实验人员所处实验区域的低伽马剂量率，保证实验人员的辐射防护安全。

双丝杠驱动机构

为完成电梯轿厢与活动屏蔽体的升降需要相应的驱动机构，此机构为系统的核心机构，保证整套系统的运转。系统需要达到的3吨提升能力(实际重量为1.5吨、为保证足够的安全裕度要求提升能力为3吨)与小于1mm的定位精度。目前常用的提升机构包括带有钢丝绳的卷扬机、液压机构及丝杠。带有钢丝绳的卷扬机成本较低且占用空间较小，但其在提升稳定性与定位精度上无法满足辐照转运设备的需求；液压机构具有较好的稳定性与提升能力，但其径向孔道内无法放置满足其要求的最小操作空间；丝杠在提升稳定性、定位精度、占用空间等方面均可满足使用需求，但简单的丝杠结构同样不具有高可靠性，为此选择了双丝杠结构。

控制系统

辐照转运装置上述部分动作均由控制系统负责，同时该控制系统还将负责辐照转运装置开机时的自检，记录各屏蔽辐照腔位置、采集装置中多种传感器信息、实现操作人员控制逻辑等功能。系统由控制器、信号采集器、控制面板、驱动器与电源构成。

本发明工作流程

1.打开控制系统，系统将检测装置状态，以确定装置中各部分所处状态是否满足启动条件，如果满足启动条件进入实验人员操作界面。在不满足启动条件则控制系统将装置各部分恢复至默认状态再进入实验人员操作界面，无法恢复时提示操作人员进行人工检修；

2.进入操作界面后实验人员根据实验需要进行选择屏蔽辐照腔，由控制程序驱动双丝杠同步驱动机构提升降电梯轿厢，待电梯轿厢升至径向孔道屏蔽室顶部时顶起活动屏蔽盖，到达相应屏蔽储存架后与电梯轿厢轨道对接；

3.将屏蔽储存架内的屏蔽辐照腔推至电梯轿厢内，然后电梯轿厢内第一锁止机构将屏蔽辐照腔锁止；

4.双丝杠同步驱动机构将装有屏蔽辐照腔的电梯轿厢放下，同时活动屏蔽盖随电梯轿厢下降直至到达径向孔道开口，电梯轿厢则降落至径向孔道出口处；

5.电梯轿厢内的电动推杆控制屏蔽辐照腔向径向孔道出口处运动，直至消除径向孔道出口与屏蔽辐照腔间间隙。此时实验人员即可放置实验样品并开展相关实验；

6.实验完成后，载有屏蔽辐照腔的电梯轿厢在双丝杠同步驱动机构的驱动下连同活动屏蔽盖提升至屏蔽储存架目标位置，两者轨道对接后由电梯轿厢内的电动推杆将屏蔽辐照腔放回至存储位置；

7.电梯轿厢与活动屏蔽盖分别落回至径向孔道开口处和径向孔道出口处，系统完成自检并关闭系统。

Claims (10)

1.用于脉冲堆的辐照实验装置，脉冲堆设有一径向孔道，径向孔道包括孔道出口，径向孔道内设有中子捕集器，径向孔道外部设有屏蔽体，其特征在于：

所述屏蔽体上开设有通过孔；所述辐照实验装置包括活动屏蔽盖、屏蔽储存架、双丝杠同步驱动机构和电梯，

屏蔽储存架设置在屏蔽体上方并避开通过孔所在区域，屏蔽储存架具有多层物架用以分别放置不同规格的屏蔽辐照腔；每层物架设有供屏蔽辐照腔通过的开口；

双丝杠同步驱动机构包括丝杠、驱动电机和同步传动机构，丝杠有两根，活动屏蔽盖覆于通过孔上并活动套接在这两根丝杠上，每根丝杠的两端分别设置有底座和顶部固定座，顶部固定座的安装位置高于屏蔽储存架的高度；驱动电机驱动同步传动机构旋转，同步传动机构带动两根丝杠同步旋转；

电梯包括电动推杆、第一锁止机构及电梯轿厢；

电动推杆和第一锁止机构设置在电梯轿厢内，第一锁止机构用于锁止固定电梯轿厢运载的屏蔽辐照腔，电动推杆用于推动电梯轿厢运载的屏蔽辐照腔运动；

所述屏蔽储存架的每层物架均包括驱动部件和传动部件，并设有供屏蔽辐照腔通过的开口；所述屏蔽辐照腔呈桶状，屏蔽辐照腔的开口朝向物架内侧；

若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，电梯轿厢的开口与相应物架的开口正对，驱动部件驱动传动部件运动，传动部件带动相应物架内的屏蔽辐照腔由屏蔽储存架运动至电梯轿厢内；

电梯轿厢的两侧设有传动丝母，传动丝母分别与两根丝杠一一对应螺纹连接；丝杠旋转时，电梯轿厢将沿丝杠上下运动，在电梯轿厢运动过程中，电梯轿厢能够将活动屏蔽盖顶起随电梯轿厢运动；电梯轿厢位于最底层时，电梯轿厢的开口与所述孔道出口正对，电动推杆推动屏蔽辐照腔运动至孔道出口处与中子捕集器对接。

2.根据权利要求1所述的辐照实验装置，其特征在于：

每层物架底部均设有轨道一，电梯轿厢的底部设有轨道二；屏蔽辐照腔的底部设有滚轮，滚轮的轮距、轨道一的轨距和轨道二的轨距均相等，若电梯轿厢运动至任意一层物架的开口处时，轨道二与相应的轨道一对接。

3.根据权利要求2所述的辐照实验装置，其特征在于：所述屏蔽辐照腔的腔体由内向外依次为铅屏蔽层、含硼聚乙烯的屏蔽层和铝壳。

4.根据权利要求3所述的辐照实验装置，其特征在于：所述径向孔道为长方体状。

5.根据权利要求4所述的辐照实验装置，其特征在于：屏蔽储存架还包括钢板屏蔽层，钢板屏蔽层上开设有钢检修门，每层物架位于钢屏蔽层内，每层物架均设有第二锁止机构，若屏蔽辐照腔不工作时，第二锁止机构用于将屏蔽辐照腔锁止在相应的轨道一上。

6.根据权利要求1至5任一所述的辐照实验装置，其特征在于：活动屏蔽盖包括自下而上的聚乙烯慢化层、含硼聚乙烯的慢化吸收层一、铁吸收层一、含硼聚乙烯的慢化吸收层二和铁吸收层二，自下而上各层的厚度分别为10cm、12cm、8cm、10cm和12cm。

7.根据权利要求6所述的辐照实验装置，其特征在于：两根丝杠的上端设有用于锁止活动屏蔽盖的第三锁止机构，所述屏蔽体上设有厚度是10cm的聚乙烯屏蔽门。

8.根据权利要求7所述的辐照实验装置，其特征在于：所述规格与辐射场参数有关。

9.根据权利要求8所述的辐照实验装置，其特征在于：所述底座是箱梁式底座，驱动电机安装在顶部固定座上，传动部件为丝杠传动部件，驱动电机为伺服电机。

10.根据权利要求9所述的辐照实验装置，其特征在于：活动屏蔽盖是基于蒙特卡罗方法的MCNP软件设计的活动屏蔽盖。