CN212061894U - 一种复合结构式中子流屏蔽装置 - Google Patents
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Abstract
一种复合结构式中子流屏蔽装置，包括密闭的屏蔽壳，屏蔽壳的中间位置有一用于放置中子发生器的空腔；屏蔽壳由四层复合材料结构构成，包括中子减速层，χ射线屏蔽层，γ射线屏蔽层和屏蔽装置保护层；本实用新型能够实现实时对中子管产生的散射中子进行屏蔽，采用分层多层次的屏蔽材料的组合方式，吸收效果高，综合性能强，有效的减少辐射对中子发生器的伤害，同时也减少中子产生的人体辐射伤害，具有结构简单、安装方便、可重复使用、成本低及防辐射效果好的优点，对于核反应的辐射屏蔽有很大的应用市场。
Description
技术领域
本实用新型属于防中子辐射技术领域，具体涉及一种复合结构式中子流屏蔽装置。
背景技术
随着国防科研、放射性医学和核技术应用的不断发展，各种放射性射线被广泛应用，射线对人体的伤害和对环境的破坏也逐渐被人类所认识；经常接触放射性射线的人会出现皮肤烧伤、毛发脱落、眼痛、白血球减少甚至骨髓瘤等症状，因此，如何减少辐射强度，有效防止辐射污染，保护环境，保护人体健康，一直受到广泛重视。中子是一种能使其它物质具有放射性之电离辐射的物质，中子流与物质相互作用时，主要是与物质的原子核相互作用，由此易生成核碎片，进而引发次级放射(如χ、γ射线)；传统的防辐射材料大多是混泥土、重金属等材料制成，防辐射材料功能单一，不能满足屏蔽混合辐射场的需求，根据中子屏蔽原理，屏蔽中子流和中子流引发的次级放射是一个难点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种复合结构式中子流屏蔽装置，采用分层多层次的屏蔽材料的组合方式，能够实时对中子管产生的散射中子束进行屏蔽，减少辐射中子发生器的伤害，同时也减少中子产生的人体辐射伤害，不受温度、大气压等外在环境因素影响，吸收效果高，综合性能强；具有结构简单、安装方便、可重复使用、成本低及防辐射效果好的优点，对于核反应的辐射屏蔽有很大的应用市场。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种复合结构式中子流屏蔽装置，包括密闭的屏蔽壳2，屏蔽壳2的中间位置有一用于放置中子发生器1的空腔；所述屏蔽壳2采用多种复合材料分层次构成，屏蔽壳2内表面结构凹凸不平。
所述多种复合材料包括四层复合材料，从内到外依次为：中子减速层A，χ射线屏蔽层B，γ射线屏蔽层C和屏蔽装置保护层D。
所述中子减速层A的材料成分为重金属元素。
所述χ射线屏蔽层B采用聚丙烯及固体屏蔽剂复合材料制备而成的聚苯乙烯磺酸钠/纳米铅复合材料。
所述γ射线屏蔽层C采用重金属含铅聚合材料。
所述屏蔽装置保护层D采用不锈钢材质。
所述中子减速层A、χ射线屏蔽层B、γ射线屏蔽层C的厚度均等，屏蔽装置保护层D包覆于其内部三层轮廓外。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、屏蔽壳2采用多种复合材料分层次构成，其目的是进行分层次的屏蔽、吸收中子发生器所产生的χ射线、一次γ射线和二次γ射线。
2、屏蔽壳2内壁成凹凸状，能够实时对中子发生器1产生的散射中子束进行多次的反射，减少辐射中子发生器1的伤害，同时也减少中子产生的人体辐射伤害。
3、此中子屏蔽壳2所构成的材料，均属于有机化学高分子材料，所以其化学、物理性相对稳定，不受温度、大气压等外在环境因素影响。
综上所述，本实用新型具有结构简单、安装方便、可重复使用、成本低及防辐射效果好的优点，对于核反应的辐射屏蔽有很大的应用市场。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是屏蔽装置复合材料结构局部放大示意图。
图中：1、中子发生器；2、屏蔽壳；3、中子发生器固定架。
具体实施方式
一种复合结构式中子流屏蔽装置，包括密闭的屏蔽壳2，屏蔽壳2的中间位置有一用于放置中子发生器1的空腔；中子发生器1通过中子发生器固定架3放置于屏蔽壳2的中间空腔内；所述屏蔽壳2采用多种复合材料分层次构成，其目的是进行分层次的屏蔽、吸收中子发生器所产生的χ射线、一次γ射线和二次γ射线，屏蔽壳2内表面结构凹凸不平，可有效减少中子的散射。
所述中子发生器1采用300KV中子发生器真空系统，在300KV的高压下产生中子，并从中子管的一端散射出来。
所述中子发生器固定架3采用不锈钢材质，对中子管发生器进行固定。
所述多种复合材料包括四层复合材料，从内到外依次为：中子减速层A，χ射线屏蔽层B，γ射线屏蔽层C和屏蔽装置保护层D。
所述中子减速层A的材料成分为重金属元素，重金属元素主要是指铁、钢板和铅板等密度较大的金属元素，重金属材质保护层可减速快中子，从而达到屏蔽或吸收、减速中子发生时产生的部分γ射线。
所述χ射线屏蔽层B采用聚丙烯及固体屏蔽剂复合材料制备而成的聚苯乙烯磺酸钠/纳米铅复合材料，对中子束中衍射出的χ射线进行吸收，屏蔽。
所述γ射线屏蔽层C采用重金属含铅聚合材料，对二次γ射线的屏蔽和吸收。
及所述屏蔽装置保护层D采用不锈钢材质，并能够减少中子束对中子管表层所造成的损伤。
所述中子减速层A、χ射线屏蔽层B、γ射线屏蔽层C的厚度均等，屏蔽装置保护层D包覆于其内部三层轮廓外。
参见图1，本实用新型的工作原理是：当中子管在高压作用下，就会在中子管内部产生中子束，产生的中子束是从中子管的输出端输出，进入到待检测装置中。由于中子束在散射的同时会有部分中子经过不同反射角度的反射，反射到中子屏蔽装置中，这些中子在屏蔽装置内部进行多次反射、穿透的同时，屏蔽装置对其进行吸收、屏蔽，从而起到中子屏蔽作用。
显然，以上具体实施方式中实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述具体实施方式对本实用新型进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种复合结构式中子流屏蔽装置，包括密闭的屏蔽壳(2)，屏蔽壳(2)的中间位置有一用于放置中子发生器(1)的空腔；其特征在于：所述屏蔽壳(2)采用多种复合材料分层次构成，屏蔽壳(2)内表面结构凹凸不平。
2.根据权利要求1所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述多种复合材料包括四层复合材料，从内到外依次为：中子减速层A，χ射线屏蔽层B，γ射线屏蔽层C和屏蔽装置保护层D。
3.根据权利要求2所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述中子减速层A的材料成分为重金属元素。
4.根据权利要求2所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述χ射线屏蔽层B采用聚丙烯及固体屏蔽剂复合材料制备而成的聚苯乙烯磺酸钠/纳米铅复合材料。
5.根据权利要求2所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述γ射线屏蔽层C采用重金属含铅聚合材料。
6.根据权利要求2所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述屏蔽壳(2)保护层D采用不锈钢材质。
7.根据权利要求2所述的一种复合结构式中子流屏蔽装置，其特征在于：所述中子减速层A、χ射线屏蔽层B、γ射线屏蔽层C的厚度均等，屏蔽装置保护层D包覆于其内部三层轮廓外。
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