一种高压倍加器的中子准直系统技术方案

本发明专利技术属于中子物理技术领域，公开了一种高压倍加器的中子准直系统。该系统是由屏蔽体、通道、通道内准直器及探测器组成。在高压倍加器大厅的屏蔽体上开一个通道，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内与通道水平的方向上对样品出射中子束进行飞行时间谱测量。采用该系统能够屏蔽漫散射中子、提高效应本底比、准直中子束及实现多角度飞行时间谱的同时测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中子物理
，具体涉及一种高压倍加器的中子准直系统。
技术介绍
中子积分实验一般是在600kV高压倍加器大厅内进行在线测量，探测器和样品都位于高压倍加器大厅内。由于高压倍加器大厅内辐射场非常复杂，特别是脉冲中子源距离地面和墙面近，以及厅内摆放大量不易挪动的物品，会产生大量多次漫散射中子，形成较高的本底。由于探测器位于高压倍加器大厅内，对样品出射中子束所张的立体角过大，探测器接受较多漫散射中子的信号，这将严重影响其对样品出射中子束的飞行时间谱测量。图1显示了大厅内有样品、无样品和效应的飞行时间谱。图中显示在350道以下(按能量算3 4MeV)无样品本底谱已经接近甚至超过效应谱了，这将给实验结果带来很大误差。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供了一种高压倍加器的中子准直系统，采用该系统能够屏蔽漫散射中子、提高效应本底比、准直中子束、实现多角度飞行时间谱的同时测量。为了解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种高压倍加器的中子准直系统，如图2所示，该系统是由屏蔽体、通道、通道内准直器及探测器组成。关键在于，在高压倍加器大厅的屏蔽体上开一个通道，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内与通道水平的方向上对样品出射中子束进行飞行时间谱测量。所述的屏蔽体对漫散射中子器屏蔽作用。屏蔽体前方配备一个前级准直器，可大大降低高压倍加器大厅内漫散射中子对测量结果的影响。所述的通道内置有的准直器为内外两层结构，外层材质为铁、聚乙烯和铅，主要作用是支撑和对准。内层的结构如图2所示，其中前端为铁和不锈钢用来慢化快中子，中间为含硼聚乙烯材料用作吸收慢中子，后端用铅屏蔽伽玛射线，样品出射中子束通过内层轴线附近的狭长空隙到达探测器。内层结构可以采取灵活多变的组合方式，达到对高压倍加器厅内中子束准直和屏蔽的作用。采用本专利技术提供的系统进行中子积分实验所具有的有益效果为:(I)屏蔽效果好，探测器放置于右侧实验大厅，屏蔽体对漫散射中子起到了好的屏蔽效果，从而提高了效应本底比；(2)屏蔽体通道内置有的准直器对中子源起准直和限制作用使中子主要向前飞行，从而大大降低了本底中子，在中子能量约IMeV时效应谱高于本低谱；(3)由于前级准直器和通道内置有的准直器对样品出射中子束进行了准直，故可以同时测量多个角度的飞行时间谱。附图说明图1有样品、无样品和效应飞行时间谱；图2高压倍加器的中子准直系统示意图；I样品、2伴随靶管、3前级准直器、4屏蔽体、5通道内准直器、6探测器；图3通道内准直器的内层结构图；I铁、2含硼聚乙烯、3铅、4不锈钢；图4板状贫化铀的飞行时间谱图。具体实施例方式本实施例为利用本专利技术提供的准直系统对板状贫化铀进行飞行时间谱测量。在高压倍加器大厅屏蔽体上开一个通道，屏蔽体前方配备有前级准直器，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内与通道水平的方向上对样品出射中子束进行飞行时间谱测量。本实施例采用的屏蔽体为厚为2m的重水泥墙，样品为板状贫化铀，探测器为液闪探测器。测量板状铀样品出射中子飞行时间谱时采用45°C测量，图4为测量谱图。实验结果可看出，在550ns (换算成能量为IMeV)以下时，效应谱高于本底谱，说明利用该准直系统大大降低了本底，提高了效应本底比。权利要求1.一种高压倍加器的中子准直系统，包括屏蔽体、通道、通道内准直器及探测器，其特征在于:在高压倍加器大厅的屏蔽体上开一个通道，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内对样品出射中子束进行测量。2.根据权利要求1所述的一种高压倍加器的中子准直系统，其特征在于:所述的屏蔽体前方配备一个前级准直器。3.根据权利要求1所述的一种高压倍加器的中子准直系统，其特征在于:所述的通道内置有的准直器为内外两层结构。4.根据权利要求3所述的一种高压倍加器的中子准直系统，其特征在于:所述的通道内置有的准直器的外层材质从前端到后端依次为铁、聚乙烯、铅；内层前端的材质为铁和不锈钢，中间部分的材质为含硼聚乙烯，后端的材质为铅。全文摘要本专利技术属于中子物理
，公开了一种高压倍加器的中子准直系统。该系统是由屏蔽体、通道、通道内准直器及探测器组成。在高压倍加器大厅的屏蔽体上开一个通道，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内与通道水平的方向上对样品出射中子束进行飞行时间谱测量。采用该系统能够屏蔽漫散射中子、提高效应本底比、准直中子束及实现多角度飞行时间谱的同时测量。文档编号G01T3/00GK103106940SQ20111035816公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日专利技术者鲍杰, 辛标, 阮锡超, 周祖英, 唐洪庆, 聂阳波 申请人:中国原子能科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压倍加器的中子准直系统，包括屏蔽体、通道、通道内准直器及探测器，其特征在于：在高压倍加器大厅的屏蔽体上开一个通道，通道内置有准直器，探测器位于实验大厅内对样品出射中子束进行测量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍杰，辛标，阮锡超，周祖英，唐洪庆，聂阳波，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11