本发明专利技术涉及一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法，属于辐射测量领域。现有的方法中，3He正比计数器在低能段的响应明显高于国际放射委员会（ICRP）74号出版物给出的注量剂量转换曲线，如不加以补偿，会给实际测量工作带来较大的误差。本发明专利技术所述的方法在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金的薄片，所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。采用本发明专利技术所述的方法能够实现低能补偿，有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种铝锂合金补偿3，属于辐射测量领域。现有的方法中，3He正比计数器在低能段的响应明显高于国际放射委员会（ICRP）74号出版物给出的注量剂量转换曲线，如不加以补偿，会给实际测量工作带来较大的误差。本专利技术所述的方法在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金的薄片，所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。采用本专利技术所述的方法能够实现低能补偿，有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。【专利说明】铝锂合金补偿3
本专利技术属于辐射测量领域，具体涉及一种铝锂合金补偿3。
技术介绍
3He正比计数器以其探测效率高、使用方便而广泛应用于中子的测量活动中。3He正比计数器是以3He (n，P) T反应对中子进行探测的，3He气体与中子的反应截面与中子能量相关，以热中子为最高(5330靶)，随着中子能量的升高，反应截面呈下降趋势。在实际应用过程中，3He正比计数器在低能段的响应明显高于国际放射委员会(ICRP) 74号出版物给出的注量剂量转换曲线，如不加以补偿，会给实际测量工作带来较大的误差。ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线和未经补偿的3He正比计数器能量响应曲线对比如图1所示，从图1中可明显看出，两条在中子能量低能段有较大的差异。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种铝锂合金补偿3，该方法能够实现低能补偿，有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。 为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是:一种铝锂合金补偿3，包括以下步骤:在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片，所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。 进一步，所述的铝锂合金薄片的厚度在3?10 mm范围内，优选在6?7 mm之间。 进一步，在铝锂合金薄片上均匀打有直径为2?10 mm的孔洞，优选地，孔洞的直径为3?4腿。 进一步，所述孔洞的总面积占整个铝锂合金薄片面积的10?20%，优选地，所述孔洞的总面积占整个铝锂合金薄片面积的14?15%。 进一步，所述的铝锂合金直接包裹在正比计数器外。 进一步，所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间填充有慢化材料，所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离不超过30 mm。 进一步，铝锂合金薄片的厚度用蒙卡的方法计算后确定，并将铝锂合金加工成与探测器相同的形状，孔洞的直径和数量也用蒙卡的方法计算后确定。 本专利技术的效果在于:采用本专利技术所述的方法，实现了低能补偿，有效改善3He正比计数器对低能中子的响应。 【专利附图】【附图说明】 图1是注量剂量转换曲线和未经补偿的能量响应曲线对比图； 图2是本专利技术具体实施例1中含铝锂合金筒的形状示意图； 图3是本专利技术具体实施例1中注量剂量转换曲线和补偿后的能量响应曲线对比图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步描述。 实现低能补偿有两种方法:一是降低探测器在低能段中子的响应；二是降低低能段中子的数量。本专利技术是采用第二种方法达到补偿的目的。 6Li与中子的反应截面较高，和热中子的截面是940靶，因此含有6Li的材料能有效吸收低能段中子，方法是在3He正比计数器外包裹一层含有6Li的铝锂合金薄片，为使3He正比计数器的低能段响应不至于过低，铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。 铝锂合金的厚度、孔的数量和直径等参数可以用实验或模拟计算两种方法确定。由于通过实验的方法费时费力，而且只能在有限的几个能量点进行实验，因此本专利的各项参数是由模拟计算的方式给出的。常用的蒙卡模拟计算程序都能使用，如MCNP、Geant4、FLUKA等，本专利的参数是使用MCNP计算得到的，程序的版本是4C。首先在仪器适用的中子能量范围，计算经过慢化后到达铝锂合金处的中子注量，在MCNP输入文件中调整铝锂合金厚度使所有的热中子都会被吸收。在铝锂合金上打孔，在输入文件中调整孔的直径大小和数量多少，在结果中挑选一个最优的方案，使其响应与ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线尽量贴近。 进一步，根据3He正比计数器的形状，按照上述计算得到的厚度、孔洞直径和数量，将铝锂合金薄片加工成能罩住3He正比计数器的形状和大小，孔洞应均匀分布在铝锂合金薄片上。 一种铝锂合金补偿3，包括以下步骤:在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片，铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。 铝锂合金薄片的厚度通常在3?10 mm，优选为6?7 mm，铝锂合金薄片上均匀打有Φ 2?10 mm的孔，孔的直径优选为3?4 mm，孔洞面积占整个镉薄片面积的10?20%，优选为14?15%。 铝锂合金薄片可以直接包裹在正比计数器外，也可以与正比计数器间有一定的间隙(这个间隙中可以填充慢化材料)，但不应使铝锂合金薄片与3He正比计数器距离过大，一般不宜超过30 mm,以使中子能够充分慢化。 实施例1 本实施例中，利用表面打孔的铝锂合金薄片来压低3He正比计数器的低能段响应，使计数器在0.025?20Mev能量区间内的响应与ICRP74号出版物给出的注量剂量转换曲线更加贴近，有效降低测量的不确定度。 测量时，能量较高的中子先经聚乙烯慢化，中子能量逐步降低直至降到热中子，慢化后的中子进入探测器与3He发生反应放出质子，质子在向负极运动的过程中在电子学系统产生脉冲，完成对中子的测量。 不同能量的中子慢化到热中子的慢化距离是不一样的，总体而言是能量较低的中子需要的慢化距离短，能量较高的中子需要较长的慢化距离；对固定距离的慢化体来说，能量较低的中子慢化成热中子的比例高，能量高的中子被慢化成热中子的比例较低，造成探测器对低能中子的过响应。 改善3He正比计数器对低能中子响应的关键是降低热中子的数量，将铝锂合金材料做成薄片并包裹在3He正比计数器外，能有效降低进入计数管的热中子数量。由于6Li的中子反应截面较高，为不至于吸收掉过多的中子，铝锂合金薄片应打有一定数量的孔洞。 以圆柱形3He正比计数器为例，计数管外面包裹了一层6Li含量为10%、厚度6 mm的铝锂合金薄片，铝锂合金薄片上均匀打有Φ 3 mm的孔，孔洞面积占整个含铝锂合金薄片面积的15%，铝锂合金筒的形状如图2所示，计算得到如图3所示的能量响应。 对比图1和图3可以看出，补偿后的能量响应曲线在低能段有明显的改善，如在中子能量为100ev时，3He正比计数器的响应从补偿前的109.7降为35.3，改善效果显著。 实施例2 本实施例中，，铝锂合金薄片材料层的厚为3 mm，铝锂合金薄片上均匀打有φ 2 mm的孔，孔洞面积占整个铝锂合金薄片面积的12%。 铝锂合金薄片与正比计数器间有一定的间隙，这个间隙中填充慢化材料，所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离为30 mm,以使中子能够充分慢化。 实施例3 本实施例中，铝锂合金薄片材料层的厚为10 mm，铝锂合金薄片上均匀打有ΦΙΟιμ的孔，孔洞面积占整个铝锂合金薄片面积的20%。 铝锂合金薄片与正比计数器间有一定的间隙，这个间隙中填充慢化材料，所述的铝锂合金薄片与正比计数器之间的距离为2 mm。 本领域技术人员应该明白，本专利技术所述的方法并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，上面的具体描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝锂合金补偿3He正比计数器中子能量响应的方法，包括以下步骤：在3He正比计数器外包裹一层铝锂合金薄片，所述的铝锂合金薄片表面打有一定数量的孔洞。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建忠，王勇，刘倍，徐园，刘惠英，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14
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