【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辐射监测，具体涉及一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪。
技术介绍
1、中子探测技术在很多领域都有着广泛的应用，如核能、辐射监测、地质勘探和医疗诊断等，对中子探测器因其对中子辐射的高灵敏度和精确测量能力，在多个领域由着重要的应用价值。由于脉冲中子辐射场中会形成热中子区至20mev能量的宽中子能谱分布，常规中子监测仪的中子剂量监测结果与实际的周围剂量当量有着较大的偏差。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，以3he气体探测器为中心计数、以4h-sic半导体探测器为热中子计数器、中子慢化球、前置放大器、快电荷灵敏前置放大器、谱仪主放大器、高压电源、多道分析仪，提出了一套适合中子通量为101~104n·cm-2s-1和中子通量为103~106n·cm-2s-1的环境下进行中子能谱及剂量测量的双探测器多球中子谱仪，针对设计的双探测器中子慢化球利用蒙特卡罗方法计算出不同探测器下八个中子慢化球10-9mev到20mev宽能区响应矩阵。本专利技术用于脉冲中子辐射场的能谱及剂量测量，无需多套多球中子谱仪即可实现宽能区中子能谱分布信息和中子剂量的测量。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，所述多球中子谱仪包括3he气体探测器、4h-sic半导体探测器、中子慢化球、前置放大器、快电荷灵敏前置放大器、谱仪主放大器、高压电源、数
4、本专利技术具有以下有益效果：
5、本专利技术采用基于3he气体探测器和4h-sic半导体探测器的双探测器多球中子谱仪的数据采集系统，使一套双探测器多球谱仪就可以实现不同辐射环境的测量，更具便携性；3he气体探测器和4h-sic半导体设置于同一个中子慢化球内，利用不同探测器的灵敏区间不同，3he气体探测器计数率通常在105 cps左右，高计数率下容易信号堆积，4h-sic半导体探测器探测效率低在高计数率情况下适用，不同灵敏特性的双探测器多球中子谱仪提高了程脉冲中子辐射场的能谱及剂量监测的精确度和量程；在中子通量为101~104n·cm-2s-1条件下（中子产额较低），使用基于3he探测器进行中子能谱和剂量的测量；在中子通量为103~106n·cm-2s-1条件下（中子产额较高），则利用基于4h-sic半导体探测器进行中子能谱和剂量的测量。本专利技术利用基于3he气体探测器和4h-sic半导体探测器的双探测器多球中子谱仪的数据采集系统，实现了脉冲中子辐射场的宽中子能谱分布信息和中子剂量的测量。
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1.一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：所述多球中子谱仪包括3He气体探测器、4H-SiC半导体探测器、中子慢化球、前置放大器、快电荷灵敏前置放大器、谱仪主放大器、高压电源、数字化多道分析仪；
2.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：中子慢化球设置为8个，每个中子慢化球外径尺寸分别为：7.62、8.89、10.16、12.70、15.24、20.32、25.40和30.48厘米，材料选择为密度为0.94g/cm3的聚乙烯材料，对每个中子慢化球设置支架，使得所有尺寸的中子慢化球的中心处于同一水平高度。
3.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：3He气体探测器由球形不锈钢腔体和六棱柱支撑以及圆柱形接头组成，位于慢化体中心；腔体内径约为32mm，其中3He气压为203kPa，圆柱形接头内部固定着腔体内的阳极丝。
4.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：4H-SiC半导体探测器位于距3He气体探测器1mm的位置，内部为肖
5.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：还包括电源用于给前置放大器和快电荷灵敏前置放大器提供12V电压。
6.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：高压电源用于给前置放大器提供700V偏置电压，还用于给快电荷灵敏前置放大器提供45V偏置电压。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：所述多球中子谱仪包括3he气体探测器、4h-sic半导体探测器、中子慢化球、前置放大器、快电荷灵敏前置放大器、谱仪主放大器、高压电源、数字化多道分析仪；
2.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：中子慢化球设置为8个，每个中子慢化球外径尺寸分别为：7.62、8.89、10.16、12.70、15.24、20.32、25.40和30.48厘米，材料选择为密度为0.94g/cm3的聚乙烯材料，对每个中子慢化球设置支架，使得所有尺寸的中子慢化球的中心处于同一水平高度。
3.根据权利要求1所述一种应用于脉冲中子辐射场监测的多球中子谱仪，其特征在于：3he气体探测器由球形不锈钢腔体和六棱柱支...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟国强，朱其威，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽省能源实验室，
类型：发明
国别省市：
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