JPH0282188A - 高速中性子用中性子検出器 - Google Patents
高速中性子用中性子検出器Info
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- JPH0282188A JPH0282188A JP23564688A JP23564688A JPH0282188A JP H0282188 A JPH0282188 A JP H0282188A JP 23564688 A JP23564688 A JP 23564688A JP 23564688 A JP23564688 A JP 23564688A JP H0282188 A JPH0282188 A JP H0282188A
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- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 10
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- Measurement Of Radiation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〕
本発明は、原子力施設等における放射線管理、中性子エ
ネルギースペクトルの測定、および高速中性子束または
線量当量の測定に用いることのできる高速中性子用中性
子検出器に関するものであ〔従来の技術〕 従来、ポリエチレン等の水素化合物で作られた厚さの異
なる複数の中性子減速材の中にＢＦ３または３Ｈｅガス
を封入した比例計数管を装着し、まず入射中性子を中性
子減速材で減速し、減速した中性子を比例計数管内に入
射させて（ｎ、 α）反応、または（ｎ、ｐ）反応を生
じさせてＢＦ。
ネルギースペクトルの測定、および高速中性子束または
線量当量の測定に用いることのできる高速中性子用中性
子検出器に関するものであ〔従来の技術〕 従来、ポリエチレン等の水素化合物で作られた厚さの異
なる複数の中性子減速材の中にＢＦ３または３Ｈｅガス
を封入した比例計数管を装着し、まず入射中性子を中性
子減速材で減速し、減速した中性子を比例計数管内に入
射させて（ｎ、 α）反応、または（ｎ、ｐ）反応を生
じさせてＢＦ。
または３Ｈｅガスを電離させ、電離した電荷による電流
を検出して中性子スペクトルを測定することが行われて
いる。
を検出して中性子スペクトルを測定することが行われて
いる。
また、高速中性子の場合は、特に厚い減速材を使用して
減速させ、同様にＢＦ、または３Ｈｅガスを電離させ、
電離した電荷による電流を検出して測定することが行わ
れている。
減速させ、同様にＢＦ、または３Ｈｅガスを電離させ、
電離した電荷による電流を検出して測定することが行わ
れている。
〔発明が解決すべき！ｌｌｉ！ｆｉ）
しかしながら、ポリエチレン等からなる厚さの異なる複
数の中性子減速材を使用した従来の熱中性子検出器では
、第３図の感度特性Ａで示すように、高速中性子のみな
らず低速・中速中性子にも同程度の感度を存しているた
め、低速・中速中性子の多い場ではこれらの中性子も検
出してしまい、高速中性子を精度良く測定することがで
きなかった。
数の中性子減速材を使用した従来の熱中性子検出器では
、第３図の感度特性Ａで示すように、高速中性子のみな
らず低速・中速中性子にも同程度の感度を存しているた
め、低速・中速中性子の多い場ではこれらの中性子も検
出してしまい、高速中性子を精度良く測定することがで
きなかった。
また、上記従来方式での中性子スペクトロメータは有感
エネルギー領域が広いので、エネルギー分解能が悪いと
いう欠点があった。
エネルギー領域が広いので、エネルギー分解能が悪いと
いう欠点があった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、原子力施設
等の低速・中速中性子が多い場においても高速中性子を
高感度で測定することができ、有感エネルギー領域を狭
くしてエネルギー分解能を向上させることが可能な高速
中性子用中性子検出器を提供することを目的とする。
等の低速・中速中性子が多い場においても高速中性子を
高感度で測定することができ、有感エネルギー領域を狭
くしてエネルギー分解能を向上させることが可能な高速
中性子用中性子検出器を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段〕
そのために本発明は、ＢＦｓまたは３Ｈｅガスを封入し
た比例計数管等を用いた中性子検出器において、検出器
の外側に窒化ホウ素等の熱中性子吸収材層を挟んだポリ
エチレン等の水素化合物の複数層の中性子減速材層を設
けたこと、また熱中性子吸収材層を挟んだポリエチレン
等の水素化合物の複数層の中性子減速材層を円筒形また
は球形に成形加工したことを特徴としている。
た比例計数管等を用いた中性子検出器において、検出器
の外側に窒化ホウ素等の熱中性子吸収材層を挟んだポリ
エチレン等の水素化合物の複数層の中性子減速材層を設
けたこと、また熱中性子吸収材層を挟んだポリエチレン
等の水素化合物の複数層の中性子減速材層を円筒形また
は球形に成形加工したことを特徴としている。
本発明は窒化ホウ素等の熱中性子吸収材を、両側からポ
リエチレン等の水素化合物の中性子減速材でサンドイン
チ状に挟んだ多層式減速材の中にＢＦｓまたは”Ｈｅガ
スが封入された比例計数管等の熱中性子検出器を装着す
るようにしたものであり、低速・中速入射中性子は外層
の中性子減速材で散乱・減速して熱中性子化し、中層の
熱中性子吸収材によって吸収させて検出されないように
し、高速中性子は、熱中性子吸収材層を通って内層の中
性子減速材に達し、ここで散乱・減速して熱中性子化し
、熱中性子検出器により検出することができるので、有
感エネルギー領域を狭くしてエネルギー分解能を向上さ
せることが可能となり、高速中性子を高感度で測定する
ことができる。
リエチレン等の水素化合物の中性子減速材でサンドイン
チ状に挟んだ多層式減速材の中にＢＦｓまたは”Ｈｅガ
スが封入された比例計数管等の熱中性子検出器を装着す
るようにしたものであり、低速・中速入射中性子は外層
の中性子減速材で散乱・減速して熱中性子化し、中層の
熱中性子吸収材によって吸収させて検出されないように
し、高速中性子は、熱中性子吸収材層を通って内層の中
性子減速材に達し、ここで散乱・減速して熱中性子化し
、熱中性子検出器により検出することができるので、有
感エネルギー領域を狭くしてエネルギー分解能を向上さ
せることが可能となり、高速中性子を高感度で測定する
ことができる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の高速中性子用中性子検出器の構造を示
す図、第２図は本発明の測定原理を説明するための図で
ある。図中、１．２は中性子減速材層、３は熱中性子吸
収材層、４は熱中性子検出器、５は測定系である。
す図、第２図は本発明の測定原理を説明するための図で
ある。図中、１．２は中性子減速材層、３は熱中性子吸
収材層、４は熱中性子検出器、５は測定系である。
図において、窒化ホウ素等の熱中性子吸収材層３をポリ
エチレン等の水素化合物からなる中性子減速材層１．２
で両側から挟み、円筒形または球形に成形加工した多層
式減速材の中に、ＢＦ、または３Ｈｅガスを封入した比
例計数管等からなる熱中性子検出器４を設置しである。
エチレン等の水素化合物からなる中性子減速材層１．２
で両側から挟み、円筒形または球形に成形加工した多層
式減速材の中に、ＢＦ、または３Ｈｅガスを封入した比
例計数管等からなる熱中性子検出器４を設置しである。
このような構成において、第２図に示すように、エネル
ギーの低い低速・中速中性子が入射すると、外層の水素
化合物Ｎ１による散乱のため減速され、熱中性子化して
中層の熱中性子吸収材１！１３によって吸収される。
ギーの低い低速・中速中性子が入射すると、外層の水素
化合物Ｎ１による散乱のため減速され、熱中性子化して
中層の熱中性子吸収材１！１３によって吸収される。
エネルギーの高い高速中性子が入射した場合は、外層の
減速材１によって減速しても、まだエネルギーが高いた
め中層の熱中性子吸収材３では吸収され難く、その結果
内層の中性子減速材Ｎ２に到達し、ここで、さらに減速
されて熱中性子化され、中央の熱中性子検出器４によっ
て検出される。
減速材１によって減速しても、まだエネルギーが高いた
め中層の熱中性子吸収材３では吸収され難く、その結果
内層の中性子減速材Ｎ２に到達し、ここで、さらに減速
されて熱中性子化され、中央の熱中性子検出器４によっ
て検出される。
したがって、エネルギーの低い低速・中速中性子を検出
せずに高速中性子を検出することができるので測定感度
を向上させることができる。
せずに高速中性子を検出することができるので測定感度
を向上させることができる。
なお、上記実施例では減速材と吸収材の３層構造につい
て説明したが、さらに多層構造として感度ｔｒｌ域を適
宜狭めるようにしてもよいことは言うまでもない。
て説明したが、さらに多層構造として感度ｔｒｌ域を適
宜狭めるようにしてもよいことは言うまでもない。
〔発明の効果］
以上のように本発明によれば、中性子エネルギーに対す
る従来型減速材の感度に対し、これと同じ厚さの場合の
本発明の多層式減速材の感度特性は第３図の特性Ｂに示
すようなものとなり、エネルギーの高い高速中性子の領
域において高い感度を示すことが分かる。この場合、ポ
リエチレンを減速材として使用した従来のものに対する
本発明の多層式減速材の感度比（多層式減速材／従来型
減速材）は、高速中性吊場では約０．８倍、中速中性早
場では１１５〜１／１０以下の測定結果が得られ、低エ
ネルギー領域に対して高エネルギー領域での感度を相対
的に４〜８倍向上させることができた。
る従来型減速材の感度に対し、これと同じ厚さの場合の
本発明の多層式減速材の感度特性は第３図の特性Ｂに示
すようなものとなり、エネルギーの高い高速中性子の領
域において高い感度を示すことが分かる。この場合、ポ
リエチレンを減速材として使用した従来のものに対する
本発明の多層式減速材の感度比（多層式減速材／従来型
減速材）は、高速中性吊場では約０．８倍、中速中性早
場では１１５〜１／１０以下の測定結果が得られ、低エ
ネルギー領域に対して高エネルギー領域での感度を相対
的に４〜８倍向上させることができた。
また、第４図に示すような中速・低速中性子成分の多い
中性子スペクトルの場において、本発明の検出器は、従
来型減速材を用いたものよりエネルギーの高い領域にお
いて高感度を示すと共に、感度領域が狭くなるため、エ
ネルギー分解能が向上し、減速材の厚さ１０ｃｍの場合
の感度領域として、従来型減速材では０．９ｅＶ〜１ｏ
ＯＫｅ■、多層式減速材では０．５ＫｅＶ〜１７０Ｋｅ
■の測定結果が得られた。
中性子スペクトルの場において、本発明の検出器は、従
来型減速材を用いたものよりエネルギーの高い領域にお
いて高感度を示すと共に、感度領域が狭くなるため、エ
ネルギー分解能が向上し、減速材の厚さ１０ｃｍの場合
の感度領域として、従来型減速材では０．９ｅＶ〜１ｏ
ＯＫｅ■、多層式減速材では０．５ＫｅＶ〜１７０Ｋｅ
■の測定結果が得られた。
また、従来型減速材を使用した中性子検出器による測定
結果と、本発明による測定結果とを併せてスペクトル解
析を行えば、低速から高速エネルギー領域までの中性子
スペクトルを精度よく評価することが可能である。
結果と、本発明による測定結果とを併せてスペクトル解
析を行えば、低速から高速エネルギー領域までの中性子
スペクトルを精度よく評価することが可能である。
第１図は本発明による高速中性子用中性子検出器の構造
を示す図、第２図は本発明の測定原理を説明するための
図、第３図は中性子エネルギーに対する減速材の感度特
性を示す図、第４図は中性子エネルギーと中性子束密度
との関係を示す図である。 １．２・・・中性子減速材層、３・・・熱中性子吸収材
層、４・・・熱中性子検出器、５・・・測定系。 出 願 人 動力炉・核燃料開発事業団代理人弁理
士 蛭 川 昌 信（外４名）第１図 ヂ性予二序ルキ− 第２図 ノ ３宮ル中・１１＋吸収材１ 甲・１生子エネルキー
を示す図、第２図は本発明の測定原理を説明するための
図、第３図は中性子エネルギーに対する減速材の感度特
性を示す図、第４図は中性子エネルギーと中性子束密度
との関係を示す図である。 １．２・・・中性子減速材層、３・・・熱中性子吸収材
層、４・・・熱中性子検出器、５・・・測定系。 出 願 人 動力炉・核燃料開発事業団代理人弁理
士 蛭 川 昌 信（外４名）第１図 ヂ性予二序ルキ− 第２図 ノ ３宮ル中・１１＋吸収材１ 甲・１生子エネルキー
Claims (2)
- （１）ＢＦ＿３または＾３Ｈｅガスを封入した比例計数
管等を用いた中性子検出器において、検出器の外側に窒
化ホウ素等の熱中性子吸収材層を挟んだポリエチレン等
の水素化合物の複数層の中性子減速材層を設けたことを
特徴とする高速中性子用中性子検出器。 - （２）熱中性子吸収材層を挟んだポリエチレン等の水素
化合物の複数層の中性子減速材層は、円筒形または球形
に成形加工されている請求項１記載の高速中性子用中性
子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23564688A JPH0282188A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 高速中性子用中性子検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23564688A JPH0282188A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 高速中性子用中性子検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282188A true JPH0282188A (ja) | 1990-03-22 |
| JPH0526155B2 JPH0526155B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=16989100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23564688A Granted JPH0282188A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 高速中性子用中性子検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282188A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278417A (en) * | 1992-11-25 | 1994-01-11 | The Regents Of The University Of California | High energy neutron dosimeter |
| JP2003066181A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Japan Atom Energy Res Inst | 減速型中性子スペクトル測定器の減速材構造 |
| US6624423B2 (en) * | 2002-01-14 | 2003-09-23 | General Electric Company | Semiconductor detector for thermal neutrons based on pyrolytic boron nitride |
| US6989541B2 (en) * | 2003-05-30 | 2006-01-24 | General Dynamics Advanced Information Systems, Inc. | Coincident neutron detector for providing energy and directional information |
| CN102608651A (zh) * | 2009-12-29 | 2012-07-25 | 同方威视技术股份有限公司 | 中子探测器 |
| US8653470B2 (en) | 2009-09-02 | 2014-02-18 | 3833364 Canada Inc. | Neutron energy spectrometer |
| CN111982940A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-24 | 兰州大学 | 基于紧凑型d-d中子源的热中子透射成像方法及成像装置 |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP23564688A patent/JPH0282188A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278417A (en) * | 1992-11-25 | 1994-01-11 | The Regents Of The University Of California | High energy neutron dosimeter |
| JP2003066181A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Japan Atom Energy Res Inst | 減速型中性子スペクトル測定器の減速材構造 |
| JP4670068B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2011-04-13 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | 減速型中性子スペクトル測定器の減速材構造 |
| US6624423B2 (en) * | 2002-01-14 | 2003-09-23 | General Electric Company | Semiconductor detector for thermal neutrons based on pyrolytic boron nitride |
| US6989541B2 (en) * | 2003-05-30 | 2006-01-24 | General Dynamics Advanced Information Systems, Inc. | Coincident neutron detector for providing energy and directional information |
| US8653470B2 (en) | 2009-09-02 | 2014-02-18 | 3833364 Canada Inc. | Neutron energy spectrometer |
| CN102608651A (zh) * | 2009-12-29 | 2012-07-25 | 同方威视技术股份有限公司 | 中子探测器 |
| CN111982940A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-24 | 兰州大学 | 基于紧凑型d-d中子源的热中子透射成像方法及成像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526155B2 (ja) | 1993-04-15 |
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Legal Events
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