CN115508880A - 中子放射源快速定位装置、定位方法 - Google Patents

中子放射源快速定位装置、定位方法 Download PDF

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CN115508880A
CN115508880A CN202211253411.2A CN202211253411A CN115508880A CN 115508880 A CN115508880 A CN 115508880A CN 202211253411 A CN202211253411 A CN 202211253411A CN 115508880 A CN115508880 A CN 115508880A
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孙远东
丁毅
井美艺
董红
全豪
刘继凯
张俊奎
孙兵
李金伟
赵颖图
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Abstract

本发明实施例公开的中子放射源快速定位装置,包括:探测器底座,具有连续的球面;多个中子源探测器,按设定规则布设在探测器底座的球面上形成探测器阵列,用于探测中子源;装置支架,用于设置探测器底座。多个中子源探测器布设在探测器底座的球面上,形成以球面方式排列的中子源探测器阵列,能够在球面辐射空间范围内的进行同步检测,提高了中子源的探测效率,提高了对中子源的定位准确率,探测效率高,在军事、海关、边防等探测未知中子源、特殊核素等中子探测技术领域有良好应用前景。

Description

中子放射源快速定位装置、定位方法
技术领域
本发明属于中子探测技术领域,具体涉及中子放射源快速定位装置、定位方法。
背景技术
中子探测器是指能探测中子的探测器,通常用于国土安全、反恐、中子放射源测量等。由于中子本身不带电,不能产生电离或激发,所以不能用普通探测器直接探测中子。通常的中子探测器利用中子与掺入探测器中的某些原子核作用产生次级粒子,然后对次级粒子进行测量,从而实现对中子的测量。
传统的中子探测器是基于3He气体探测器,但是只能检测一定范围内是否存在中子放射源,而无法定向确定中子放射源的位置,而且3He探测器作为中子探测领域的主要设备,价格昂贵,体积庞大,通常适用于固定位置的中子源检测,不利于携带。
对于多种不同条件下的中子源探测情况,对中子源的探测精度不高,导致探测结果不准确,不能对中子源进行准确定位。通常情况下由于探测器的探测范围有限,很难快速对空间位置不确定的中子源进行快速定位。
发明内容
有鉴于此,一方面,一些实施例公开了中子放射源快速定位装置,包括:
探测器底座,具有连续的球面;
多个中子源探测器,按设定规则布设在探测器底座的球面上形成探测器阵列,用于探测中子源;
装置支架,用于设置探测器底座。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,探测器底座为球形壳体。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,探测器底座为半球形壳体。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,中子源探测器为定向中子探测器,定向中子探测器包括:
具有至少一个开口端的腔体,形成腔体的壁上设置有中子屏蔽层,中子屏蔽层用于防止慢中子通过腔体的壁进入腔体的内部;
慢中子转换部件,设置在腔体的内部,用于接收从开口端进入腔体中的慢中子,产生He离子;
半导体探测部件,设置在腔体的内部,与慢中子转换部件适配设置,用于接收慢中子转换部件产生的He离子,并激发半导体内产生电子空穴对,产生电信号;
信号处理电路,设置与半导体探测部件连接,用于接收并处理半导体探测部件产生的电信号。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,中子屏蔽层设置在腔体的壁的外部。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,半导体探测部件为PN结半导体部件或肖特基结半导体部件。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,慢中子转换部件为慢中子转换层,包覆在半导体探测部件上,或设置在半导体探测部件内部。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,慢中子转换层由慢中子敏感材料制备而成。
另一方面,一些实施例公开了中子放射源快速定位方法,包括:
在连续的球面上布设多个中子源探测器,形成以球面方式排列的探测器阵列;
利用得到的探测器阵列对所述球面所对应范围内的三维空间进行探测,所有的中子源探测器同时作业,获得三维空间的中子源信号。
一些实施例公开了中子放射源快速定位方法,中子源探测器为定向中子探测器,定向中子探测器定向探测中子的方法包括:
(1)用慢中子转换部件接收来自设定方向的慢中子,并产生He离子;
(2)用半导体探测部件接收产生的He离子,激发半导体内产生电子空穴对,形成与所述He离子对应的电信号;
(3)接收并处理产生的电信号,根据该电信号确定慢中子源。
本发明实施例公开的中子放射源快速定位装置,能够对中子源进行快速定位;多个中子源探测器布设在探测器底座的球面上,形成以球面方式排列的中子源探测器阵列,能够球面辐射空间范围内的进行同步检测,提高了中子源的探测效率;定向中子探测器能够有选择性的接收从选定方向辐射的中子源,将中子源的慢中子转化为He离子,进而He离子激发半导体产生电子空穴对,形成电信号,通过对电信号的处理,可以确定中子源;中子放射源快速定位装置,提高了对中子源的定位准确率和定位效率,探测效率高,功能多,在军事、海关、边防等探测未知中子源、特殊核素等中子探测技术领域有良好应用前景。
附图说明
图1实施例1中子放射源快速装置结构示意图一;
图2实施例1中子放射源快速装置结构示意图二;
图3实施例2定向中子探测器设置方式示意图一;
图4实施例2定向中子探测器设置方式示意图二;
图5实施例3定向中子探测器结构示意图;
图6实施例4定向中子探测器结构示意图;
图7实施例5定向中子探测器结构示意图。
附图标记
1 侧壁 2 开口端
3 中子屏蔽层 4 中子转换部件
5 半导体探测部件 6 信号处理电路
7 信号线 8 探测范围
10 探测器底座 11 中子源探测器
12 装置支架 13 装置底座
具体实施方式
在这里专用的词“实施例”,作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本发明实施例中性能指标测试,除非特别说明,采用本领域常规试验方法。应理解,本发明实施例中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明实施例公开的内容。
除非另有说明,否则本文使用的技术和科学术语具有本发明实施例所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义;作为本发明实施例中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如,它们可以是指小于或等于±5%,如小于或等于±2%,如小于或等于±1%,如小于或等于±0.5%,如小于或等于±0.2%,如小于或等于±0.1%,如小于或等于±0.05%。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据,仅为方便和简要起见使用,因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值,还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如,“1~5%”的数值范围应被解释为不仅包括1%至5%的明确列举的值,还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此,在这一数值范围中包括独立值,如2%、3.5%和4%,和子范围,如1%~3%、2%~4%和3%~5%等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外,无论该范围的宽度或所述特征如何,这样的解释都适用。
在本文中,包括权利要求书中,连接词,如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的,即是指“包括但不限于”。只有连接词“由……构成”和“由……组成”是封闭连接词。
为了更好的说明本发明内容,在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在实施例中,对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述,以便凸显本发明的主旨。
在不冲突的前提下,本发明实施例公开的技术特征可以任意组合,得到的技术方案属于本发明实施例公开的内容。
一些实施例公开了中子放射源快速定位装置,包括:
探测器底座,具有连续的球面;一般地,探测器底座用于设置安装中子源探测器,探测器底座具有连续的球面可以在该连续的球面上设置多个中子源探测器,形成以球面方式排列的中子探测器阵列模式;连续的球面可以是完全连续的球面,也可以是部分连续的球面,中子源探测器设置在连续的球面或部分连续的球面上时,所有的中子源探测位于相同的球面上,形成连续的球面排列;
多个中子源探测器,按设定规则布设在探测器底座的球面上形成探测器阵列,用于探测中子源;一般地,中子源探测器的设定规则,包括中子源探测器的布设位置、布设位置之间的距离、中子源探测器与探测器底座之间的安装方式、中子源探测器在安装位置处的转动或移动方式、中子源探测器的移动范围、中子源探测器的数量等;按照设定规则设置多个中子源探测器,可以从多个位置对中子源进行探测,有效提高探测定位的准确率和探测效率;一般地,中子源探测器的设置方向与其安装位置垂直;可以安装在设置位置的外切面上,也可以设置在设置位置的内截面上;
装置支架,用于设置探测器底座。一般地,探测器底座安装在装置支架上,二者相互配合,以设定中子源探测器阵列,并调整其探测方向;探测器底座可以可活动地安装在装置支架上,在驱动装置的驱动下载装置支架上安装设定的模式移动,或转动,调整探测器底座的安装方向;探测器底座也可以固定安装在装置支架上,装置支架设置为可转动支架,其自身能够在水平方向或垂直方向发生运动,进一步带动探测器底座移动。
一般地,中子源探测器设置在球形表面上的设定位置上,与该球形表面垂直,中子源探测器的设置方向与其安装位置的球体径向保持一致。通常与球形表面垂直的方向与该球形表面的外切面相互垂直。中子源探测器在球形表面的设定位置,可以是设定位置的外切平面,也可以是设定位置的内接圆平面。
作为可选实施例,中子源探测器为定向中子源探测器,定向中子源探测器具有圆柱形外形,圆柱形定向中子源探测器的一端圆形表面为安装表面,另一端圆形表面为探测器的信号输入端口,定向中子源探测器设置在球形表面上时,安装表面设置与球形表面连接,圆柱形轴向与安装位置的球体径向一致。
作为可选实施例,探测器底座为壳体结构,内部具有一定的容腔,可以降低探测器底座的重量,还可以将定位装置的其它部件设置在容腔中,减小装置整体体积。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,探测器底座为球形壳体。中子源探测器布设在球形壳体外表面上,能够对球形壳体所在空间范围内进行全方位探测。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,探测器底座为半球形壳体。中子源探测器布设在半球形壳体外表面上,能够对半球形壳体所辐射方向的空间范围内进行全方位探测。
一般地,中子源探测器设置在球形表面上时,中子源探测器的安装方向与球形表面垂直,与安装位置的球体径向保持一致,中子源探测器的探测方向与球体径向保持一致,即以球形壳体的球形为中心点,向其安装位置延伸,向球体外发散或辐射,以便覆盖发散或辐射所及的空间范围,对该空间范围内的中子源进行有效探测。
一般地,中子源探测器设置安装在探测器底座上,可以采用连接部件,例如螺钉,螺栓等方式固定,也可以设置专用连接件,设置在中子探测器与探测器底座之间,有利于稳定中子探测器的位置和方向,进一步采用螺钉、螺栓等方式固定连接;也可以采用焊接等方式固定连接。
一些实施例公开的基于中子放射源快速定位装置,中子源探测器为定向中子探测器,定向中子探测器包括:
具有至少一个开口端的腔体,形成腔体的壁上设置有中子屏蔽层,中子屏蔽层用于防止慢中子通过腔体的壁进入腔体的内部;一般地,腔体具有一定形状的内部空腔,形成该空腔的壁有一个开口端,其余端面或侧面为封闭式结构,以便于慢中子从开口端进入内部空腔中,实现慢中子的定向探测;通常,腔体的壁上设置的中子屏蔽层能够有效捕获慢中子以及中子产生的次级带电粒子,能够防止慢中子穿透腔体的壁而进入腔体内部,影响定向检测的准确性;
慢中子转换部件,设置在腔体的内部,用于接收从开口端进入腔体中的慢中子,产生He离子;通常的,慢中子转换部件能够将从开口端入射的慢中子吸收并产生He离子,例如慢中子转换部件通常包含有对慢中子具有高吸收率的核素材料,吸收慢中子并转换为He离子;对慢中子有高吸收效率的核素包括6Li、10B、Gd等;
半导体探测部件,设置在腔体的内部,与慢中子转换部件适配设置,用于接收慢中子转换部件产生的He离子,并激发半导体内产生电子空穴对,产生电信号;
信号处理电路,设置与半导体探测部件连接,用于接收并处理半导体探测部件产生的电信号。一般地,信号处理电路与半导体探测部件电连接,以便收集并放大来自半导体探测部件产生的电脉冲信号。
由于快中子与慢中子转换部件和半导体探测部件的反应截面小,几乎不贡献信号,因此,定向中子探测器主要针对慢中子进行转换处理。
一些实施例中,具有至少一个开口端的腔体为圆筒形结构件,其一个端面为开口端,侧壁和另一个端面为封闭结构;封闭结构的侧壁和端面外壁设置有中子屏蔽层。
一些实施例中,具有至少一个开口端的腔体为方形结构件,例如,长方体形、正方体形结构件,其中,一个侧面为开口端,其余五个侧面为封闭面,封闭面的外壁都设置有中子屏蔽层。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,中子屏蔽层设置在腔体的壁的外部。一般地,壁的外部设置的中子屏蔽层能够将中子探测器的腔体外部的慢中子辐射消除,防止干扰内部的慢中子和其次级带粒子,影响对中子源的探测结果的可靠性。若中子屏蔽层设置在腔体内部,可能会影响探测结果的可靠性。
一些实施例中,中子屏蔽层为慢中子敏感材料制备而成,作为可选实施例,慢中子敏感材料为主要成分为包含6Li、10B、Gd或苯并噁嗪的单质或化合物,这类材料对慢中子的散射截面积比较大。一般地,慢中子敏感材料制备成的中子屏蔽层具有足够的厚度,以便能够完全捕获慢中子,并能够防止慢中子及其次级带粒子穿透中子屏蔽层。
作为可选实施例,中子屏蔽层的厚度在10μm以上。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,半导体探测部件为PN结半导体部件或肖特基结半导体部件。
一些实施例公开的中子放射源快速定位装置,慢中子转换部件为慢中子转换层,包覆在半导体探测部件上,或设置在半导体探测部件内部。
通常慢中子转换部件设置在腔体中,与半导体探测部件适配设置,以便慢中子转换部件产生的He离子能够有效激发半导体探测部件中的半导体产生电子空穴对,产生相应的电信号。对于设置在腔体中的慢中子转换部件而言,其形态可以为具有一定厚度的慢中子转换层,贴合在半导体探测部件上,将半导体探测部件紧密包覆。
作为可选实施例,慢中子转换层由慢中子敏感材料制备而成,例如慢中子敏感材料为主要成分为包含6Li、10B、Gd或苯并噁嗪的单质或化合物等。
作为可选实施例,慢中子转换层的厚度设定为1~2μm。
一些实施例中,腔体内部设置有照明灯,用于辅助确定定向中子探测器的探测范围。一般地,照明灯设置在慢中子转换部件的前端,其照明范围与角度与入射到慢中子转换体的中子源一致,便于观察探测范围,可以用于辅助确定定向中子探测器的探测范围内的中子源的位置。
中子放射源快速器中,中子源探测器中设置照明部件,在中子源探测过程中,照明部件的照明方向指向中子源探测器探测到中子源的方向,多个中子源探测器的照明方向通常会汇聚到共同的部位,通常该共同的部位即为中子源所在位置,利用照明部件的光照位置,便于观察确定中子源位置。
作为可选实施例,中子放射源快速定位装置,还包括信息处理组件,用于接收并处理中子探测器探测到的信息;显示器,用于显示探测信息和处理后的探测结果信息。例如,可以将中子源探测器阵列中的中子源探测器进行身份标注,使得信息处理组件将探测信号与中子源探测器之间建立一一对应关联,并在显示器上显示关联信息,若中子源探测器探测到中子信号,则可以直接根据该关联关系确定中子源方向。
中子放射源快速定位装置的实际探测作业中,不同的中子源探测器的探测区域会存在重合,距离探测器越远,存在重合区域的中子源探测器的数量越多。因此,探测到同一中子源的中子源探测器的数量越多,则说明中子源与中子源探测器的相对距离越远。例如,若存在多个中子源探测器同时探测到同一中子源时,可以减少中子源探测器与中子源之间的距离,例如定位装置向能探测到中子信号的中子源探测器的探测方向移动,可以将能探测到中子的中子源探测器的数量控制在合理范围,从而更精确的确定中子源的方向。
一些实施例公开的中子放射源快速定位方法,该定位方法包括:
一些实施例公开的基于中子放射源快速定位方法,中子源探测器为定向中子探测器,定向中子探测器定向探测中子的方法包括:
(1)用慢中子转换部件接收来自设定方向的慢中子,并产生He离子;
(2)用半导体探测部件接收产生的He离子,激发半导体内产生电子空穴对,形成与所述He离子对应的电信号;
(3)接收并处理产生的电信号,根据该电信号确定慢中子源。
以下结合实施例对技术细节做进一步示例性说明。
实施例1
图1为实施例1公开的中子放射源快速定位装置结构示意图一,图2为中子放射源快速定位装置结构示意图二;
实施例1中,如图1所示,中子放射源快速定位装置包括探测器底座10,探测器底座10为球体,其外表面为连续的球面;在球形探测器底座10的表面上设置有多个中子源探测器11,多个中子源探测器按设定规则均匀布设在探测器底座的球面上,形成以球面方式排列探测器阵列;其中每一个中子源探测都垂直于所在位置的球面,如图2所示,探测器底座10的球形表面设定有规则排列的虚线,多条竖向虚线H与多条横向虚线L分别相互相交,相交形成的若干个交点即为中子源探测器11的安装位置,安装的中子源探测器11与球面球心点O之间的连线,即与中子源探测器11的安装位置所在的球体径向方向一致;
探测器底座10安装在装置支架12上;装置支架进步固定在装置基座上,提高其稳固性。
实施例2
图3为实施例2公开的定向中子探测器设置方式示意图一,图4为定向中子探测器设置方式示意图二;
定向中子探测器11布设在具有球形表面的探测器底座10上,其中,定向中子探测器11为圆柱体形,定向中子探测器11固定安装在探测器底座10的球体外切面上,安装方向与球体外切面垂直,如图3所示,以中子源探测器11安装位置与探测器底座10的球心O相互连线,得到的连线OO’与圆柱形定向中子探测器11的中心轴重合;
若球形探测器底座的半径为R,定向中子探测器地面半径为r,定向中子探测器侧面所对应的球心角为θ,则沿探测器底座球面外围布设一圈定向中子探测器,数量不少于2π/2θ=π/θ;
如图4所示,定向中子探测器11固定安装在探测器底座10的球体內截面上,安装方向与球体內截面垂直,如图3所示,以中子源探测器11安装位置所在內截圆圆心与探测器底座10的球心O相互连线,得到的连线OO’与圆柱形定向中子探测器11的中心轴重合;
若球形探测器底座的半径为R,定向中子探测器地面半径为r,定向中子探测器侧面所对应的球心角为θ,则沿探测器底座球面外围布设一圈定向中子探测器,数量不少于2π/2θ=π/θ。
实施例3
图5为实施例3公开的定向中子探测器结构示意图。
实施例3中,定向中子探测器包括圆筒形腔体,圆筒形腔体具有一个开口端2,中子转换片圆筒形腔体的侧壁1和底端封口端形成圆柱形腔室;侧壁1和底端封口端面外侧设置有中子屏蔽层3;在圆柱形腔室中,接近底端面的一侧设置有中子转换部件4,该中子转换部件4为圆形的中子转换片,设置与侧壁1内表面密封固结,在中子转换部件4与底端面之间设置有半导体探测部件5,半导体探测部件5为圆形的半导体探测片,设置与侧壁1内表面密封固结,同时半导体探测部件5与中子转换部件4紧密贴合;与半导体探测部件5同时设置连接的有设置在圆柱形腔室中的信号处理电路6,信号处理电路6设置与信号线7连接,将信号处理电路6收集并放大的电信号传出;
如图5所示,开口端2位于定向中子探测器的左侧,从圆柱形腔室中引出的两条虚线标示了能够探测的中子源的范围,并且确定了中子源的方向,位于中子探测器左侧、两条虚线之间。
实施例4
图6为实施例4公开的定向中子探测器结构示意图。
实施例4中,定向中子探测器包括圆筒形腔体,圆筒形腔体具有一个开口端2,圆筒形腔体的侧壁1和底端封口端形成圆柱形腔室;侧壁1和底端封口端面外侧设置有中子屏蔽层3;在圆柱形腔室中,接近底端面的一侧设置有半导体探测部件5,半导体探测部件5为圆形的半导体探测片,设置与侧壁1内表面密封固结;半导体探测部件5与底端面之间设置有在中子转换部件4,该中子转换部件4为圆形的中子转换片,设置与侧壁1内表面密封固结,同时半导体探测部件5与中子转换部件4紧密贴合;与半导体探测部件5同时设置连接的是设置在圆柱形腔室中的信号处理电路6,信号处理电路6设置与信号线7连接,将信号处理电路6收集并放大的电信号传出;
如图6所示,开口端2位于定向中子探测器的左侧,从圆柱形腔室中引出的两条虚线标示了能够探测的中子源的范围,并且确定了中子源的方向,位于中子探测器左侧、两条虚线之间。
实施例5
图7为实施例5公开的定向中子探测器结构示意图。
实施例5中,定向中子探测器包括圆筒形腔体,圆筒形腔体具有一个开口端2,圆筒形腔体的侧壁1和底端封口端形成圆柱形腔室;侧壁1和底端封口端面外侧设置有中子屏蔽层3;在圆柱形腔室中,接近底端面的一侧设置有中子转换部件4,该中子转换部件4为圆形的中子转换片,设置与侧壁1内表面密封固结,在中子转换部件4与底端面之间设置有半导体探测部件5,半导体探测部件5为圆形的半导体探测片,设置与侧壁1内表面密封固结,同时半导体探测部件5与中子转换部件4紧密贴合;在半导体探测部件5的另一侧还连接有一个中子转换部件4;信号处理电路6设置在圆柱形腔室的底部并与半导体探测部件5连接,信号处理电路6同时设置与信号线7连接,将信号处理电路6收集并放大的电信号传出;
如图7所示,开口端2位于定向中子探测器的左侧,从圆柱形腔室中引出的两条虚线标示了能够探测的中子源的范围,并且确定了中子源的方向,位于中子探测器左侧、两条虚线之间。
本发明实施例公开的中子放射源快速定位装置,能够对中子源进行快速定位;多个中子源探测器布设在探测器底座的球面上,形成以球面方式排列的中子源探测器阵列,能够球面辐射空间范围内的进行同步检测,提高了中子源的探测效率;定向中子探测器能够有选择性的接收从选定方向辐射的中子源,将中子源的慢中子转化为He离子,进而He离子激发半导体产生电子空穴对,形成电信号,通过对电信号的处理,可以确定中子源;中子放射源快速定位装置,提高了对中子源的定位准确率和定位效率,探测效率高,功能多,在军事、海关、边防等探测未知中子源、特殊核素等中子探测技术领域有良好应用前景。
本发明实施例公开的技术方案和实施例中公开的技术细节,仅是示例性说明本发明的发明构思,并不构成对本发明实施例技术方案的限定,凡是对本发明实施例公开的技术细节所做的常规改变、替换或组合等,都与本发明具有相同的发明构思,都在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.中子放射源快速定位装置,其特征在于,包括:
探测器底座,具有连续的球面;
多个中子源探测器,按设定规则布设在所述探测器底座的球面上形成探测器阵列,用于探测中子源;
装置支架,用于设置所述探测器底座。
2.根据权利要求1所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述探测器底座为球形壳体。
3.根据权利要求1所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述探测器底座为半球形壳体。
4.根据权利要求1所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述中子源探测器为定向中子探测器,所述定向中子探测器包括:
具有至少一个开口端的腔体,形成所述腔体的壁上设置有中子屏蔽层,所述中子屏蔽层用于防止慢中子通过所述腔体的壁进入所述腔体的内部;
慢中子转换部件,设置在所述腔体的内部,用于接收从所述开口端进入所述腔体中的慢中子,产生He离子;
半导体探测部件,设置在所述腔体的内部,与所述慢中子转换部件适配设置,用于接收所述慢中子转换部件产生的He离子,并激发半导体内产生电子空穴对,产生电信号;
信号处理电路,设置与所述半导体探测部件连接,用于接收并处理所述半导体探测部件产生的电信号。
5.根据权利要求4所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述中子屏蔽层设置在所述腔体的壁的外部。
6.根据权利要求4所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述半导体探测部件为PN结半导体部件或肖特基结半导体部件。
7.根据权利要求4所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述慢中子转换部件为慢中子转换层,包覆在所述半导体探测部件上,或设置在所述半导体探测部件内部。
8.根据权利要求7所述的中子放射源快速定位装置,其特征在于,所述慢中子转换层由慢中子敏感材料制备而成。
9.中子放射源快速定位方法,其特征在于,包括:
在连续的球面上布设多个中子源探测器,形成以球面方式排列的探测器阵列;
利用得到的探测器阵列对所述球面所对应范围内的三维空间进行探测,所有的中子源探测器同时作业,获得三维空间的中子源信号。
10.根据权利要求9所述的中子放射源快速定位方法,所述中子源探测器为定向中子探测器,所述定向中子探测器定向探测中子的方法包括:
(1)用慢中子转换部件接收来自设定方向的慢中子,并产生He离子;
(2)用半导体探测部件接收产生的He离子,激发半导体内产生电子空穴对,形成与所述He离子对应的电信号;
(3)接收并处理产生的电信号,根据该电信号确定慢中子源。
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