一种微通道中子示踪仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微通道中子示踪仪，包括一探头、一高压部与一供电部，所述高压部连接所述供电部与所述探头，接受所述供电部供给的电能为所述探头提供高压电平，其特征在于：所述探头包括一壳体、一入射窗、一高压极、一微通道板与一显示屏。将中子转化与电子倍增集成到了同一器件内工作，大大节省了体积；采用了一层单向透射窗口，提高了测量精度；采用了曲管微通道板，减少了测量误差；将高压部与供电部集成到了手柄中，减小了体积，使设备使用更方便；显示屏能够接受电子，可同时获取中子的强度与位置信息；探测灵敏度高，可实现每秒每平方厘米几个中子的情况下泄露的微弱中子束检测。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道中子示踪仪
本技术涉及放射探测领域，尤其是一种微通道中子示踪仪。
技术介绍
中子散射谱仪在调试时，需要精确调整各个中子光学部件的相对位置，优化中子 束流的品质，以方便后续实验测量；同时还需保证中子束流不泄露，以保证辐射安全。这就 需要一种实时便携式的中子束强度和位置检测装置，沿着中子束流方向逐点监测。常见的 中子二维位置灵敏探测器一般包括几个部分：探头、信号处理电子学模块、电源、信号处理 软件等等。通常中子信号最终输入到电脑终端进行储存、显示和处理。装置整体体积庞大、 便携性较差。现在亟待出现一种便携的中子二维位置灵敏探测器，将中子信号的探测、处 理、显示集成到一起，方便实验人员在现场随时随地检测中子束流的品质和屏蔽泄露情况， 提高现场工作效率。 鉴于上述缺陷，本技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微通道中子示踪仪，用以克服上述技术缺陷。 为实现上述目的，本技术提供一种微通道中子示踪仪，包括一探头、一高压部 与一供电部，所述高压部连接所述供电部与所述探头，接受所述供电部供给的电能为所述 探头提供高压电平，其特征在于： 所述探头包括一壳体、一入射窗、一高压极、一微通道板与一显不屏； 所述壳体两侧分别设置有供待测中子束射入的所述入射窗与显示中子位置的显 示屏，所述微通道板与所述入射窗平行设置于所述壳体内用于将检测到的中子转换为电子 团； 所述高压极包括一顶电极与一底电极，设置于所述入射窗后方的所述底电极上施 加零电压，与设置于所述显示屏后方的所述顶电极施加正电压配合，在所述探头内形成电 场。 较佳的，所述微通道板包括若干微通道，所述微通道为中端弯折的长方体，径向截 面为正方形。 较佳的，所述探头还包括一单向透射窗口，位于所述显示屏之外，用于阻挡外界光 源入射至所述壳体内部。 较佳的，所述探头还包括一玻璃密封层，位于所述单向透射窗口之外，用于保护所 述显示屏与所述单向透射窗口。 较佳的，所述高压极还包括紧贴于所述微通道板上下表面的一微通道顶电极与一 微通道底电极，所述微通道顶电极为所述微通道底电极为带有与所述微通道径向截面相同 形状通孔的金属层； 所述微通道顶电极位于靠近所述顶电极的一侧，所述微通道底电极位于靠近所述 底电极的一侧，所述微通道顶电极电压高于所述微通道底电极。 较佳的，所述探头还包括一第二微通道板，与所述微通道板平行设置。 较佳的，所述探头还包括一记录部，所述记录部包括一捕捉所述显示屏上中子踪 迹的摄像头、一将所述摄像头捕捉图像处理成数据的处理器与一存储器。 较佳的，其还包括一手柄，所述手柄与所述探头固定连接，并将所述高压部与所述 供电部包裹在内。 较佳的，所述入射窗口为错板，厚度2?5mm ; 所述单向透射窗口为铝镀膜，厚度为250-500A; 所述微通道板厚度为0? 3?3mm，所述微通道直径6?15 ii m，微通道壁厚2? 3 u m〇 较佳的，所述底电极、微通道底电极、微通道顶电极与顶电极所施加电压分别为 0V、300V、2000V、5000V。 与现有技术比较本技术的有益效果在于：提供了一种微通道中子示踪仪，将 中子转化与电子倍增集成到了同一器件内工作，大大节省了体积；采用了一层单向透射窗 口，提高了测量精度；采用了曲管微通道板，减少了测量误差；将高压部与供电部集成到了 手柄中，减小了体积，使设备使用更方便；显示屏能够接受电子，可同时获取中子的强度与 位置信息；探测灵敏度高，可实现每秒每平方厘米几个中子的情况下泄露的微弱中子束检 测。 【附图说明】 图1为本技术所述示踪仪实施例一结构示意图； 图2为本技术所述示踪仪实施例一探头结构图； 图3为本技术所述示踪仪实施例二结构示意图； 图4为本技术所述示踪仪实施例三探头结构图； 图5为本技术所述示踪仪实施例四探头结构图； 图6为本技术所述示踪仪实施例五探头结构图； 图7为本技术所述示踪仪实施例六探头结构图； 图8为本技术所述示踪仪实施例七探头结构图。 【具体实施方式】 以下结合附图，对本技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 实施例一 请参见图1所示，图1为本技术所述的中子示踪仪实施例一结构示意图。 其包括，一探头A1、一高压部A2与一供电部A3 所述探头Al位于设备最前端，接受捕捉接受并且探测显示中子；所述高压部A2位 于所述探头Al与所述供电部A3之间，并与二者连接，用于向所述探头Al提供高压；所述供 电部A3与所述高压部A2连接，用于给所述高压部A2供电。所述供电部A3可以为电池，也 可以外接移动电源或者充电宝之类的供电设备。 请参见图2，所示，图2为本技术所述的中子示踪仪实施例一探头Al结构示 意图。 所述探头Al包括一壳体la、一入射窗2a、一高压极、一微通道板4a、一显不屏5a。 所述壳体Ia用于支撑所述探头Al的主体结构，其为一密封腔体结构，其前方设置 有所述入射窗2a，用于供待探测的中子入射；尾部设置有所述显示屏，入射至所述示踪仪 的中子经过探头处理在所述显示屏5a上面显示为一个大点。从而使测试人员观察到。 所述高压极包括多个不同的高压梯级，实施例一中，包括一底极板31a与一顶极 板34a，所述底极板31a接入大地电压，所述顶极板34a接入高压，从而在所述探头Al内部 形成定向电场，使其中的带电粒子能够沿电场方向运动，并且在所述显示屏5a上面显示出 来。 所述壳体Ia内部设置一微通道板4a，所述微通道板4a包括众多的微通道，与所 述入射窗2a平行设置；如图2所示，所述微通道板4a中的微通道具有弯折，而非标准的圆 柱形或长方形微通道，如此设置的优点在于，对于任何从所述入射窗Ia中入射的任何角度 的中子，都会保证触碰到所述微通道板4a中的微通道的通道壁上，杜绝了由于，例如采用 圆柱形或长方形微通道，出现完全平行于通道方向入射的中子，便会造成遗漏，导致测量失 准。 对中子的探测过程如下：将所述探头放置于中子束附近，中子经所述入射窗口 2a 射入所述壳体Ia的腔体中，并撞击所述微通道板4a的微通道壁上。中子与所述微通道壁 内掺杂的kiB发生核反应，产生7Li和4He粒子，7Li和 4He粒子从微通道板壁中出射，在所述 高压极形成的电场的作用下撞击到邻近微通道壁上产生次级电子，随后经过系列雪崩倍增 生成大量雪崩电子，雪崩电子团最终入射到所述显示屏5a上形成荧光光斑。也就是说，将 整个示踪仪接近中子束，每一个中子均会在所述显示屏5a上形成一个点，从而可以使操作 者方便地初步确定中子束的品质或是屏蔽泄露的情况，从而确定下一步动作。 本实施例中，所述入射窗2a为铝窗，厚度为3mm，所述底电极31a、所述顶电极34a 为错板，厚度1mm，所述显示屏5a厚度I. 5mm。 所述微通道板4a为掺杂kiB的微通道板，所述微通道径向截面形状为正方形，所述 微通道板4a直径为10 ii m，通道壁厚为2. 5 ii m，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微通道中子示踪仪，包括一探头、一高压部与一供电部，所述高压部连接所述供电部与所述探头，接受所述供电部供给的电能为所述探头提供高压电平，其特征在于：所述探头包括一壳体、一入射窗、一高压极、一微通道板与一显示屏；所述壳体两侧分别设置有供待测中子束射入的所述入射窗与显示中子位置的显示屏，所述微通道板与所述入射窗平行设置于所述壳体内用于将检测到的中子转换为电子团；所述高压极包括一顶电极与一底电极，设置于所述入射窗后方的所述底电极上施加零电压，与设置于所述显示屏后方的所述顶电极施加正电压配合，在所述探头内形成电场。

【技术特征摘要】
1. 一种微通道中子示踪仪，包括一探头、一高压部与一供电部，所述高压部连接所述供 电部与所述探头，接受所述供电部供给的电能为所述探头提供高压电平，其特征在于： 所述探头包括一壳体、一入射窗、一高压极、一微通道板与一显不屏； 所述壳体两侧分别设置有供待测中子束射入的所述入射窗与显示中子位置的显示屏， 所述微通道板与所述入射窗平行设置于所述壳体内用于将检测到的中子转换为电子团； 所述高压极包括一顶电极与一底电极，设置于所述入射窗后方的所述底电极上施加零 电压，与设置于所述显示屏后方的所述顶电极施加正电压配合，在所述探头内形成电场。2. 如权利要求1所述的微通道中子示踪仪，其特征在于，所述微通道板包括若干微通 道，所述微通道为中端弯折的长方体，径向截面为正方形。3. 如权利要求1所述的微通道中子示踪仪，其特征在于，所述探头还包括一单向透射 窗口，位于所述显示屏之外，用于阻挡外界光源入射至所述壳体内部。4. 如权利要求3所述的微通道中子示踪仪，其特征在于，所述探头还包括一玻璃密封 层，位于所述单向透射窗口之外，用于保护所述显示屏与所述单向透射窗口。5. 如权利要求1至4中任一项所述的微通道中子示踪仪，其特征在于，所述高压极还包 括紧贴于所述微通道板上下表面的一微通道顶电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东风，刘蕴韬，高建波，孙凯，王洪立，韩松柏，刘新智，李玉庆，王子军，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11