JPH01152390A

JPH01152390A - 高速中性子検出器

Info

Publication number: JPH01152390A
Application number: JP62311716A
Authority: JP
Inventors: Mikio Uematsu; 幹夫上松
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1989-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、高速中性子検出器に係り、特に核融合装置、
加速器等の高速中性子発生源周辺の高速中性子モニタリ
ングに好適な高速中性子検出器に関する。

（従来の技術）従来、高速中性子を測定する方法としては、幾つかの方
法がある。

たとえば直接高速中性子を測定する方法としては、プラ
スチックシンチレータを用いた高速中性子スペクトル測
定、２３８−Ｕ核分裂計数管による高速中性子束測定が
挙げられる。

また、高速中性子をモニタリングする方法としては、予
め測定位置における低エネルギー中性子束と線源での高
速中性子発生Ｒを対応付ける較正データを用意して、２
３５−Ｕ核分裂計数管、ＢＦｚカウンタ等の低エネルギ
ー中性子に感度をもつ検出器でモニターする方法、放射
化作用を利用したボナーボール検出器を用いる方法等が
ある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の従来の方法では、次のような問題
がある。

すなわち、プラスチックシンヂレータを用いる方法は、
測定する中性子のエネルギー範囲をＨｅＶ領域にのみ限
定できるという利点を有するが、ガンマ線に対しても高
い感度をっため、ガンマ線レベルの高い位置での測定は
非常に困難である。また、光電子増信管と組合わせて用
いるため、測定器用のスペースがかなり必要であり、デ
ータの処理も繁雑な為、詳細なデータの採集には向いて
いるが、高速中性子束のモニタリングには不向きである
。

２３８−　ＬＪ核分裂計数管は、２３８−ＬＪの核分裂
反応が閾値をもつ反応であることを利用したちのである
が、感度が非常に低く、また不純物としての２３５−Ｕ
の影響が必ずしも無視できない。

２３５−Ｌｌ核分裂計数管、ＢＦＩカウンタを用いる方
法では、ガンマ線の影響を殆ど受けないが、高速中性子
束を直接測定せずに低エネルギー中性子束から高速中性
子束を推定するため、高い精度がＪ９１持できない。ま
た、ボナーボール検出器は高速中性子に対しても高い感
度を有しているが大型で、狭い位置には設置できない。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、小型で、かつ、高速中性子のみを感度良く検出するこ
とができ、高速中性子モニタ用として好適な高速中性子
検出器を捉供しようとするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明の高速中性子検出器は、低エネルギー
中性子に対して高い感度を有する検出器と、この検出器
の周囲を覆い所定部位に高速中性子用窓が形成された中
性子吸収材の層と、前記高速中性子用窓の部位に配置さ
れた中性子減速材の層とを備え、前記中性子吸収材の層
により、前記高速中性子用窓以外の部位から前記検出器
に入射する中性子を遮蔽し、′前記中性子減速材の層に
より、前記高速中性子用窓の部位から入射する高速中性
子を減速して低エネルギー中性子とし、前記検出器によ
って測定するよう構成されたことを特徴とする。

（作　用）本発明の高速中性子検出器では、検出器として、低エネ
ルギー中性子に対して高い感度を有する検出器、たとえ
ば２３５−ＬＪ核分裂計数管、３−１４ｅ計数管、ＢＦ
３計数管等を用いる。また、検出器の周囲を、高速中性
子用窓を有するたとえばカドミウム等の中性子吸収材の
層で囲む。そして、たとえば高速中性子用窓の部位を含
めて中性子吸収材の層の周囲を、たとえば黒鉛・ボリエ
ヂレン等の中性子減速材の層で囲む。

一般に、高速中性子源からの高速中性子を直接測定する
場合、周囲の壁などで散乱してくる中性子、即ち散乱線
がノイズとなるが、この散乱線は目的とする高速中性子
に比べて方向性が弱く、またエネルギーが低くなってい
る。このため、本発明の高速中性子検出器では、高速中
性子用窓以外の箇所から入射する中性子は、効率よ＜ａ
断される。

また、高速中性子用窓から入射した中性子は、減速され
、低エネルギー中性子となって、中性子検出器に至り、
高い感度で検出される。さらに、２３５−Ｕ核分裂計数
管、３−１−１ｅ計数恰、［３Ｆ３計数管等を用いるの
で、ガンマ線の影響も非常に小さく、信号処理系が筒便
になる。

（実施例） □　以下、本発明の詳細を図面を参照して実施例につい
て説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例の高速中性子
検出器を示すもので、たとえば２３５−Ｕ核分裂計数管
、３−Ｈｅ計ａ管、ＢＦ３計数管等からなる検出器１は
、フィルタ２の中に収容されている。

フィルタ２は、たとえばカドミウム板等からなる中性子
吸収材のＦｊＪ２ａと、この中性子吸収材のＦＵ２ａの
周囲を囲んで配置され、たとえばポリエチレン、黒鉛等
からなる中性子減速材の層２ｂとから構成されており、
中性子吸収材の１Ｗ２ａには、透孔部が形成されて高速
中性子用窓２Ｃとされている。なお、これらの図におい
て、符号３は信号ケーブルを示しており、検出器１の測
定信号は、信号ケーブル３によって図示しない信号処理
系に送られる。

上記構成のこの実施例の高速中性子検出器は、たとえば
第３図に示すように、高速中性子源１０の周囲に配置さ
れた遮蔽壁１１の計測用間隙１２内等に、高速中性子用
窓２Ｃを高速中性子源１０へ向けて配置され、高速中性
子モニタ等として使用される。

この時、高速中性子源１０からの高速中性子は、高速中
性子用窓２０萌方の中性子減速材の層２ｂで減速され、
低エネルギー中性子とされた後、検出器１に入射する。

また、周囲の遮蔽壁１１で散乱された中性子は、中性子
減速材の層２ｂで減速された後、中性子吸収材のｒ！Ｊ
２ａで吸収される。

したがって、目標とする方向から来る高速中性子束を高
い感度で検出することができ、かつ周囲からの散乱線の
影響を遮断することができる。また、２３５−Ｕ核分裂
計数管、３−Ｈｅ計数管、ＢＦ３計数管等を用いている
ので、ガンマ線の影響も非常に小さく、プラスチックシ
ンチレータを用いた検出器あるいはボナーボール検出器
などに較べて、小型とすることができる。

第４図および第５図は、他の実施例の高速中性子検出器
を示すもので、第４図に示す高速中性子検出器では、前
述の実施例の高速中性子検出器のフィルタ２の外側にさ
らに薄い中性子吸収材の層４を追加したもので、低エネ
ルギー中性子に対する感度を低下させたものである。ま
た、第５図に示す高速中性子検出器は、高速中性子用窓
２Ｃを、前述の実施例の高速中性子検出器しは異なる部
位、すなわち側面側に設けた例を示している。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、小型で、かつ、
高速中性子のみを感度良く検出することができ、高速中
性子モニタ用として好適な高速中性子検出器を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の高速中性子検出器を示す一
部切り欠き斜視図、第２図は第１図に示す高速中性子検
出器の断面図、第３図は第１図に示す高速中性子検出器
の適用例を説明するための断面図、第４図および第５図
は他の実施例の高速中性子検出器を示す断面図である。１・・・・・・・・・検出ｒＡ（２３５−Ｕ核分裂計数
管、３−１−１ｅ計数管、ＢＦ３計数管等の比例削数管
）２ａ・・・・・・中性子吸収材の層（カドミウム）２
ｂ・・・・・・中性子減速材の層（ポリエチレン、黒鉛）２Ｃ・・・・・・高速中性子用窓３・・・・・・・・・信号ケーブル出願人　　　　　　口本原子力事業株式会社出願人　　
　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）低エネルギー中性子に対して高い感度を有する検
出器と、この検出器の周囲を覆い所定部位に高速中性子
用窓が形成された中性子吸収材の層と、前記高速中性子
用窓の部位に配置された中性子減速材の層とを備え、前
記中性子吸収材の層により、前記高速中性子用窓以外の
部位から前記検出器に入射する中性子を遮蔽し、前記中
性子減速材の層により、前記高速中性子用窓の部位から
入射する高速中性子を減速して低エネルギー中性子とし
、前記検出器によって測定するよう構成されたことを特
徴とする高速中性子検出器。
（２）前記中性子減速材の層は、前記高速中性子用窓の
部位を含めて前記中性子吸収材の層の周囲を覆うように
配置され、この中性子減速材の層の周囲は、低エネルギ
ー中性子に対する感度を低下させるため、薄い中性子吸
収材の層で覆われていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の高速中性子検出器。