CN203217086U - 中子探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中子探测器，包括：用于提供漂移电场的漂移电极、用于对入射的中子进行转换的涂硼气体电子倍增器结构、用于对中子转换后产生的原初电子进行气体放大的气体电子倍增器结构以及用于读出放大后的电子信号的读出电极；漂移电极、涂硼气体电子倍增器结构、气体电子倍增器结构和读出电极互相平行设置且顺次排列；涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成，且第一气体电子倍增器膜的至少一面涂有硼层。本实用新型能够大大提高中子探测效率且计数率高，时间分辨率好，可实现更高量级的时间分辨，同时该中子探测器兼具气体探测器的优点γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。

Description

中子探测器

技术领域

本实用新型涉及中子探测技术，尤其涉及一种中子探测器。 

背景技术

随着新一代中子科学装置性能的提高，对中子探测器的提出了新的挑战。中子束通量越来越高要求中子探测器具有高计数率，为提高中子利用率同时缩短测量时间要求中子探测器具有高探测器效率，测量的空间范围宽要求探测器灵敏面积大，谱仪分辨率的提高要求探测器具有高的位置分辨率(～mm)。 

为了满足上述需求，现有的中子探测器目前绝大多数采用高气压³He气体进行中子探测，主要分为两类：一类是采用多根位置灵敏型高气压³He管拼成一个面探测器系统，在合适的电子学读出条件下可达到2～5mm的位置分辨率；另一类是高气压³He多丝正比室，位置分辨率约2mm；这两类探测器都能实现大面积探测，探测效率达50%以上，γ抑制比高，且均有商业化产品，是一项工艺成熟的技术。 

但是在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下缺点：现有的中子探测器，绝大多数采用高气压³He气体进行中子探测，然而，这种基于³He的探测技术本征计数能力有限(例如小于100kHz)，飞行时间（Time of Flight；TOF）时间分辨率差，已经不能满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

实用新型内容

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。 

本实用新型提供一种中子探测器，用于解决现有技术中采用高气压³He气体进行中子探测，导致本征计数能力有限以及时间分辨率差的缺陷，能够 满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

本实用新型提供了一种中子探测器，包括用于提供漂移电场的漂移电极、用于对入射的中子进行转换的涂硼气体电子倍增器结构，用于对所述中子转换后产生的原初电子进行气体放大的气体电子倍增器结构以及用于读出气体放大后的电子信号的读出电极；所述漂移电极、所述涂硼气体电子倍增器结构、所述气体电子倍增器结构和所述读出电极互相平行设置，且顺次排列；所述涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成，且所述第一气体电子倍增器膜的至少一面涂有硼层；所述气体电子倍增器结构包括第二气体电子倍增器膜。 

可选的，所述硼层的厚度为0.1μm-0.3μm,和/或，所述硼层中的硼元素为硼-10. 

可选的，所述中子探测器包括两个所述漂移电极和两个所述涂硼气体电子倍增器结构；两个所述漂移电极对称分布于所述读出电极两侧，两个所述涂硼气体电子倍增器结构也对称分布于所述读出电极两侧。 

可选的，所述中子探测器包括两个所述漂移电极和两个所述涂硼气体电子倍增器结构；两个所述漂移电极对称分布于所述读出电极两侧，两个所述涂硼气体电子倍增器结构也对称分布于所述读出电极两侧。 

可选的，所述读出电极采用二维读出条结构。 

可选的，每一维所述读出条结构由多路三角形板经印刷电路板层间走线连通。 

本实用新型的中子探测器，通过采用涂硼气体电子倍增器结构对入射的中子进行转换，实现对中子探测，其中涂硼气体电子倍增器结构中的硼层为硼-10，价格低、可商业大量。且硼-10作为常用固体中子转换材料，其转换效率高。且涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成，能够大大提高中子探测效率。另一方面气体电子倍增器作为新型的探测器，计数率高，时间分辨率好，加上硼层，可实现更高量级的时间分辨，同时该中子探测器兼具气体探测器的共同优点γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。 

且近年来出现³He气体资源严重供应不足的国际形势，目前价格为5年前的10倍以上，且一直在上涨，这一情况的出现使得中子探测器继续使用高气压³He气体探测器搭建大规模探测系统几乎不再可能。近十年来，全世界科学家一直在努力寻求替代³He气体的新型中子探测技术，使得该方向目 前正成为粒子探测领域的新热点。气体电子倍增器是近年来蓬勃发展起来且技术日趋成熟的新型气体探测器，性能十分突出，有很好的位置分辨，高计数率，耐辐射，信号读出方式简单、灵活，能大面积制作，应用范围广，能够满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例一提供的中子探测器的结构示意图。 

图2为图1所示实施例一的中子探测器的示例图。 

图3为本实用新型实施例中中子的转换效率与层数的关系示意图。 

图4为本实用新型实施例二提供的一种中子探测器的示例图。 

图5为本实用新型实施例中不同层数的中子的转换效率与每层厚度的关系示意图。 

图6为本实用新型实施例三提供的中子探测器的结构示意图。 

图7的本实用新型实施例所示的二维读出结构示意图。 

图8为本实用新型实施例四提供的中子探测方法的流程图。 

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

传统的中子散射谱仪绝大多数采用高气压³He气体探测器，然而，这种基于³He的探测技术本征计数能力有限(<100kHz)，TOF时间分辨率差，已经不能满足当前高通量谱仪发展的需求；另外，近年来出现³He气体资源严重供应不足的国际形势，价格十分昂贵，使得中子散射谱仪继续使用高气压³He气体探测器搭建大规模探测系统几乎不再可能。近十年来，全世界科学家一直在努力寻求替代³He气体的新型中子探测技术，其至少应具有可与³He探测技术可比拟的高探测效率、高γ抑制能力以及能大面积制作等特点，而且还应具有高计数率能力以及更好的TOF时间分辨。目前技术人员提出的几种新方案，要么探测效率很难提高，要么探测效率提高了，γ抑制能力却很差，而且很难在短期解决这些致命的技术难点。 

为了解决上述技术缺陷，本实用新型实施例中采用基于涂硼的气体电子倍增器（Gas Electron Multiplier；GEM）的中子探测器，采用价格低、可商业大量获得的硼-10作为中子转换体，以先进的GEM作为粒子探测器，从而实现对热中子进行探测。硼-10作为常用固体中子转换材料，其转换效率高，通过在GEM膜一侧或者两侧镀纯硼-10制作涂硼GEM电极，并采用多层级联的结构，大大提高中子探测效率，另一方面GEM作为新型的探测器，计数率高(>10MHz)，时间分辨率好，加上硼层极薄，可实现100ns量级的TOF时间分辨，同时兼具气体探测器的共性γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。 

实施例一 

图1为本实用新型实施例一提供的中子探测器的结构示意图。如图1所示，本实施例的中子探测器，包括用于提供漂移电场的漂移电极10、用于对入射的中子进行转换的涂硼GEM结构11、用于对中子转换后产生的原初电子进行气体放大的GEM结构12以及用于读出气体放大后的电子信号的读出电极13。其中漂移电极10与涂硼GEM结构11之间的电场称为漂移电场。而在GEM结构12和读出电极13之间的电场为普通电场，简称电场即可。 

如图1所示，本实施例中的漂移电极10、涂硼GEM结构11、GEM结构12和读出电极13互相平行设置，且顺次排列；涂硼GEM结构11采用至少一个级联的第一GEM膜构成，且第一GEM膜的至少一面涂有硼层。例如硼层中的硼元素可以为硼-10。GEM结构12包括第二GEM膜。 

如图2为图1所示实施例一的中子探测器的示例图。如图2所示，以涂硼GEM结构11采用五个级联的第一GEM膜14为例，介绍本实施例的中 子探测器。本实施例中的五个第一GEM膜14以两侧都涂有硼-10的硼层为例。级联的级数也可以称之为涂硼GEM结构11中第一GEM膜14的层数。如图2所示，GEM结构12中以包括单层的第二GEM膜15为例。其中第二GEM膜15与第一GEM膜14相比，第二GEM膜15中的膜两侧均未涂硼。 

下面以图2所示的中子探测器为例，介绍本实施例的中子探测器的使用原理。 

本实施例的中子探测器中的涂硼GEM结构11实现中子转换的功能，因此涂硼GEM结构11中的每一个第一GEM膜14也可以称之为转换层。，但是中子转换后的原初电子的信号太弱，在读出电极13读不到信号，因此本实施例中的GEM结构12实现气体放大的功能，以对中子转换后产生的原初电子进行气体放大，得到放大后的电子信号。读出电极13实现信号收集的功能，即收集放大后的电子信号。三个过程是相互独立的。本实施例的中子探测器工作气体采用常用的Ar和CO2混合气体，一个大气压流气式供气，以保证探测器工作稳定，延长使用寿命。本实施例中的第一GEM膜14上涂有硼层是硼的同位素¹⁰B，¹⁰B是常用的热中子敏感转换材料，化学活性低便于应用，含量丰富，且易获得浓缩硼(¹⁰B丰度99%)可以获得最大的中子转换效率，是理想的固体中子转换材料，中子与¹⁰B发生如下核反应： 

n+¹⁰B→α+⁷Li+2.79MeV  7%  E_α=1.78MeV  E_Li=1.0MeV 

⁷Li+α+γ+2.31MeV  93%  E_α=1.47MeV  E_Li=0.84MeV 

该反应产生的⁷Li，α离子与硼原子发生库仑相互作用，并逐步损失能量，二者在其中的射程均小于3μm，因此硼的厚度超过3μm对提高中子转换效率是无意义的。因此优选地，本实施例中硼层的厚度为0.1μm-3μm。单层硼的最大转换效率约为5%，为了实现高的转换效率，最好的办法是在漂移电极10以及第一GEM膜14上、下表面涂一层¹⁰B薄层(1～3μm)，并采用多层叠层的结构，这样既能保证⁷Li、α离子能从转换体出射出来，又能让入射中子穿过足够厚的转换体实现高的转换效率。 

具体地，当入射中子被某一层硼俘获后，产生⁷Li，α离子方向相反，二者其一直接损失在涂硼基材里，另一个进入工作气体，产生大量原初电子-电离对(～10⁴对)，在漂移电极10产生的漂移电场(如～3kV/cm)的驱动下，电子经过漂移区，并在每一层第一涂硼GEM膜13增益等于1的情况下，顺利通过各层第一涂硼GEM膜13，使得原初电子携带的中子击中信息不失真的通过所有转换层，产生的原初电子经最下一层的第二GEM膜15进行气体 放大(例如增益约50)，最后通过读出电极13读出。这样，后续可以从读出的信号中获取中子击中信息如中子的击中位置和击中时间，从而实现对中子的探测。 

进一步可选地，本实施例中，为了提高中子转换率，还可以在漂移电极10的靠近涂硼GEM结构11一侧的表面涂硼层。 

本实施例的中子探测器，通过采用涂硼GEM结构对入射的中子进行转换，实现对中子探测，其中涂硼GEM结构中的硼层为硼-10，价格低、可商业大量。且硼-10作为常用固体中子转换材料，其转换效率高。且涂硼GEM结构采用至少一个级联的第一GEM膜构成，能够大大提高中子探测效率。另一方面GEM作为新型的探测器，计数率高，时间分辨率好，加上硼层，可实现更高量级的时间分辨，同时该中子探测器兼具气体探测器的共共同优点γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。 

且本实施例中采用的GEM膜是近年来蓬勃发展起来且技术日趋成熟的新型气体探测器，性能十分突出，有很好的位置分辨，高计数率，耐辐射，信号读出方式简单、灵活，能大面积制作，应用范围广，能够满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

实施例二 

首先，需要说明的是，探测效率是中子探测器最重要的性能指标。对于上述本实用新型实施例中基于GEM的中子探测器而言，中子被硼俘获后产生⁷Li，α离子，能量高(～1MeV)，探测效率基本是100%，因此，中子探测效率可以近似认为就是硼对中子的转换效率。由于库伦相互作用，单层纯¹⁰B对热中子的转换效率最大约为5%。如图3所示的为本实用新型实施例中中子的转换效率与层数的关系示意图。如图3所示，中子束穿过转换层（即第一涂硼GEM膜14）强度随厚度增加呈指数衰减，因此总的转换效率并不是随着层数（即第一涂硼GEM膜14的层数）的增加而线性增加，当达到一定层数后，转换效率趋于饱和，再增加层数对提高转换效率并不明显，反而使得制作成本迅速增加，同时使得探测器漂移区数目增加，探测器厚度变厚，在维持一定的漂移电场的情况下，需要提供很高的高压，如采用10层双面涂硼的第一GEM膜14作为转换层，每层间隔2mm，漂移电场3kV/cm，高压将高达6kV以上，在不减少涂硼的第一GEM膜14的层数降低转换效率的前提下，采用在读出电极13两侧对称安装涂硼GEM结构11，，读出电极13从中间读出两侧的信号，这样可以将高压降低一半，因此图4为本实用 新型实施例三提供的一种中子探测器的示例图。如图4所示，本实施例的中子探测器以上述图4所示的中子探测器为基础，在读出电极13另一侧对称安装五个双面涂硼的第一GEM膜14，以及一个第二GEM膜15，即图4即为上下对称结构，可以降低工作高压。 

具体地，本实施例的中子探测器实现中子探测的原理同上述实施例相同，详细可以参考上述实施例的记载，在此不再赘述。 

另外，对于不同数目的转换层，均存在一个最佳涂层厚度，使得转换效率最大，如转换体采用20层结构，则每一层的最佳厚度约为1.2μm，转换效率约为46%。具体使用多少层，以及每一层第一GEM膜14的硼的厚度，取决于中子探测器的物理应用目标，可根据需要的探测效率来定制。例如图5为本实用新型实施例中不同层数的中子的转换效率与每层厚度的关系示意图。 

实施例三 

图6为本实用新型实施例三提供的中子探测器的结构示意图。在上述实施例一或者二的基础上，本实施例的中子探测器还可以包括用于对读出电极读出的放大后的电子信号进行处理，并计算得到的中子的击中位置和击中时间的数据处理设备16。该数据处理设备16是与读出电极13连接。如图2所示，以在上述图1所示实施例的基础上，增加数据处理设备16为例介绍本实用新型的技术方案。其中该数据处理设备16也可以采用现有相关硬件来集成实现其功能。具体地，本实施例的中子探测器实现中子探测的原理同上述实施例相同，详细可以参考上述实施例的记载，在此不再赘述。 

中子通过本实用新型实施例的基于涂硼GEM的中子探测器探测形成可观测的电信号，因此信号引出与读出电子学也是探测器系统的重要组成部分之一。现在常用的方法是采用二维条读出条上感应电荷，通过计算电荷的重心得到电离点的位置；或者是采用二维读出条信号符合来确定电离点的位置。二者共同的特点是均采用二维条读出结构，电子学路数在可实现范围内，由于读出方法的不同，前者定位精度更为准确些，但是读出速度不如后者快，后者计数率更高，因此选择二维条信号符合的方法确定中子击中位置和击中时间。由于探测器结构为读出电路板两侧对称安装探测单元，需要在读出电路板两侧都要设计对称的二维读出条结构，因此，二维读出条的结构设计、上下两侧读出条的信号引出以及与前放的连接方式，就成为读出电路板设计需要解决的关键性问题。 

需要说明的是，上述实施例的中子探测器测量对象为中子，为了减少弹 性散射造成的次级粒子效应，以及减少中子对中子探测器气室材料的活化，因此，中子探测器气室可以采用与中子作用截面小而具有较强机械强度的铝，同时有利于中子探测器气室气密性，有利于中子探测器稳定工作。中子入射窗厚度为0.1mm，以减少入射中子的损失。高压接头采用进口的气密高压转接头，室体密封采用o型圈进行密封。 

另外，需要说明的是，本实用新型实施例中的第一GEM13膜可以从CERN获得商业的标准GEM膜(60μm厚度，70μm孔径，140μm孔心间距)，或者采用厚GEM膜(200μm厚度，200μm孔径，500μm孔心间距)。然后采用磁控溅射的方法在GEM膜一侧或者两侧镀硼，镀硼厚度0.1μm～3μm间，具体取决于探测器物理设计目标。 

为了保证GEM膜之间间距的精度，所有支撑框由印刷电路板（Print Circuit Board；PCB）工厂采用高精度数字机床加工，平整度小于0.1mm，加工精度好于0.1mm，以保证各层膜的安装与定位精度。 

其中二维读出条电路板设计与快速电子学的设计是读出电子学研制中的关键问题。探测器结构为读出电路板两侧对称安装探测单元，因此需要在读出电路板两侧都要设计对称的二维读出条结构，X与Y方向路数相同，为说明问题，以下以各方向128路，探测器有效面积200mm×200mm为例(共256路)，采用二维读出条信号符合的方法进行定位，即X与Y方向信号符合确定中子击中的二维坐标，可以实现每个象素1.56mm×1.56mm的读出。为了实现X与Y两个方向读出条的一致性，采用图7的本实用新型实施例所示的二维读出结构示意图。图7为局部图，实际应用中，每一维读出条均由128路三角形Pad经PCB层间走线连通，该印刷电路板为柔性电路板，以减少电路板本身对入射中子的散射影响；另一侧完全对称设计，且对称位置上的读出条直接连在一起，然后与相应一路前放相连，从而成功实现二维条信号的读出。 

实施例四 

图8为本实用新型实施例五提供的中子探测方法的流程图。首先，本实施例的中子探测方法是在上述实施例一至三任一所述的中子探测器的基础上探测中子的探测方法。如图8所示，本实施例的中子探测方法，具体可以包括如下步骤： 

100、涂硼GEM结构对入射的中子进行转换，得到原初电子信号； 

其中涂硼GEM结构包括至少一个级联的第一GEM膜。 

例如涂硼G EM结构对入射的中子进行转换后，先产生次级带电粒子，该次级带电粒子在工作气体内产生原初电子。 

101、漂移电极提供的漂移电场对原初电子进行作用，使得原初电子向靠近GEM结构的方向漂移； 

其中GEM结构包括第二GEM膜，例如可以仅包括单层的第二GRM膜。第二GEM膜与第一GEM膜的区别仅在于膜的两侧均未涂硼。 

102、GEM结构对原初电子进行气体放大，得到放大后的电子信号； 

103、放大后的电子信号在电场的作用下，向靠近读出电极的方向漂移； 

104、读出电极读出放大后的电子信号。 

具体地，当放大后的电子信号向读出电极漂移时，在读出电极产生电信号，最后由读出电路读出产生的电信号。 

本实施例的中子探测方法实现中子的探测，与上述相关实施例中中子探测器实现探测的原理相同，详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。 

本实施例的中子探测方法，通过采用涂硼GEM结构对入射的中子进行转换，实现对中子探测，其中涂硼GEM结构中的硼层为硼-10，价格低、可商业大量。且硼-10作为常用固体中子转换材料，其转换效率高。且涂硼GEM结构采用至少一个级联的第一GEM膜构成，能够大大提高中子探测效率。另一方面GEM作为新型的探测器，计数率高，时间分辨率好，加上硼层，可实现更高量级的时间分辨，同时该中子探测器兼具的共性γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。 

且本实施例中采用的GEM膜是近年来蓬勃发展起来且技术日趋成熟的新型气体探测器，性能十分突出，有很好的位置分辨，高计数率，耐辐射，信号读出方式简单、灵活，能大面积制作，应用范围广，能够满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

可选地，在上述实施例中的步骤104“读出电极读出放大后的原初电子”之后，还可以包括：数据处理设备对原初电子信号进行处理，并计算得到的中子的击中位置和击中时间。 

上述实施例的中子探测方法实现中子的探测，与上述相关实施例中中子探测器实现探测的原理相同，详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。 

上述实施例的中子探测方法，能够有效地提高中子的探测效率，且性能十分突出，有很好的位置分辨，高计数率，耐辐射，信号读出方式简单、灵活，能大面积制作，应用范围广，能够满足当前高通量的中子探测器发展的需求。 

在本实用新型上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。 

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 

在本实用新型的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。同时，在上面对本实用新型具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。 

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。 

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本实用新型的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。 

Claims (6)

1.一种中子探测器，其特征在于，包括： 

用于提供漂移电场的漂移电极、用于对入射的中子进行转换的涂硼气体电子倍增器结构、用于对所述中子转换后产生的原初电子进行气体放大的气体电子倍增器结构以及用于读出放大后的电子信号的读出电极； 

所述漂移电极、所述涂硼气体电子倍增器结构、所述气体电子倍增器结构和所述读出电极互相平行设置，且顺次排列； 

所述涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成，且所述第一气体电子倍增器膜的至少一面涂有硼层；所述气体电子倍增器结构包括第二气体电子倍增器膜。 

2.根据权利要求1所述的中子探测器，其特征在于，所述硼层的厚度为0.1μm-3μm，和/或，所述硼层中的硼元素为硼-10。 

3.根据权利要求1所述的中子探测器，其特征在于，所述中子探测器包括两个所述漂移电极和两个所述涂硼气体电子倍增器结构；两个所述漂移电极对称分布于所述读出电极两侧，两个所述涂硼气体电子倍增器结构也对称分布于所述读出电极两侧。 

4.根据权利要求1-3任一所述的中子探测器，其特征在于，所述中子探测器还包括用于对所述读出电极读出的放大后的电子信号进行处理，并计算得到的所述中子的击中位置和击中时间的数据处理设备，所述数据处理设备与所述读出电极连接。 

5.根据权利要求1-3任一所述的中子探测器，其特征在于，所述读出电极采用二维读出条结构。 

6.根据权利要求5所述的中子探测器，其特征在于，每一维所述读出条结构由多路三角形板经印刷电路板层间走线连通。 

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