用于快中子成像的探测系统技术方案

本申请公开一种用于快中子成像的探测系统。该系统包括：探测器，用于使快中子入射到探测器中，从而所述快中子与所述探测器中

【技术实现步骤摘要】
用于快中子成像的探测系统
本技术涉及核技术应用领域，具体而言，涉及一种用于快中子成像探测系统。
技术介绍
特殊核材料(SpecialNuclearMaterial，SNM)包括可用作核反应堆燃料的铀、钚等核裂变材料，对SNM的监测和防护在国土安全领域是一项巨大的挑战。为防止恐怖分子利用SNM发动恐怖袭击，保护人民群众的生命财产安全和保护环境不受污染，对SNM的监测十分重要。目前，对SNM的监测主要分为两种手段。一是通过对SNM发出的特征伽马射线进行检测，进而进行SNM的监测；二是通对SNM发出的快中子进行监测，进而进行SNM的监测。对SNM发出的快中子的监测由于和天然放射性物质的本底，以及其他放射源有着显著的区别，可以有效的对SNM进行监测。由于快中子与物质的作用截面小，对它的探测主要有两种手段。一是将其慢化成热中子进行探测。但在慢化之后，快中子的能量、方向信息损失殆尽，这对SNM监测是极为不利的。二是利用快中子与1H原子核的弹性碰撞，测量反冲质子和/或散射中子得到快中子的信息。现有技术中，对于第二种探测方法，常用的进行快中子成像的方法有如下几种：使用液体闪烁体阵列进行快中子散射成像，使用塑料闪烁体阵列进行快中子散射成像，使用编码板进行快中子成像。使用液体闪烁体阵列进行快中子散射成像的方法，快中子重建精度不高。使用塑料闪烁体阵列进行快中子散射成像的方法，在中子和伽马射线的甄别能力方面鉴别度不高，存在伽马射线本底的干扰。使用编码板进行快中子成像，在测试中对于入射快中子的方向有限定要求。因此，需要一种新的用于快中子成像的探测系统。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种用于快中子成像的探测系统，能够提高特殊核材料监测中，对快中子监测的精度。本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。根据本技术的一方面，提出一种用于快中子成像的探测系统，其特征在于，包括：探测器，用于使快中子入射到探测器中，从而快中子与探测器中1H原子核发生一次弹性散射，其中一次弹性散射产生散射中子和反冲质子，散射中子在探测器中发生二次作用，反冲质子在探测器灵敏介质中产生电子和阳离子，探测器包括时间投影室；信号响应模块，用于获取电子在电场作用下到达预定位置的响应信号；信号获取模块，用于通过响应信号，获取电子的漂移时间、坐标以及数量；中子模块，用于获取散射中子的信息；以及成像模块，用于通过散射中子的信息、电子的漂移时间、坐标以及数量，进行快中子的成像。在本公开的一种示例性实施例中，中子模块，包括：中子信息子模块，用于通过探测器获取的一次弹性散射和二次作用发生的位置、沉积的能量，进而获取散射中子的信息。在本公开的一种示例性实施例中，成像模块还包括：拟合子模块，用于通过电子的漂移时间与坐标，获得反冲质子的运动方向。在本公开的一种示例性实施例中，成像模块还包括：质量子模块，用于通过电子的数量获取反冲质子的能量。在本公开的一种示例性实施例中，时间投影室包括：中子转换体。在本公开的一种示例性实施例中，时间投影室包括：多层中子转换体阵列。在本公开的一种示例性实施例中，探测器还包括：闪烁体阵列。在本公开的一种示例性实施例中，探测器还包括：塑料光纤。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：第一信息模块，用于在快中子与1H原子核在探测器中产生一次弹性散射情况下，通过获取第一预定数量的一次弹性散射事例进行快中子成像。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：第二信息模块，用于在快中子与1H原子核在探测器中产生二次作用情况下，通过获取第二预定数量的二次作用事例进行快中子成像。根据本技术的用于快中子成像的探测系统，能够提高特殊核材料监测中，对快中子监测的精度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本技术的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统的框图。图2是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统的框图。图3是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统的框图。图4是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统中探测器的示意图图5是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统中探测器的示意图。图6是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统中探测器的示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本技术将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语「及/或」包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本技术所必须的，因此不能用于限制本技术的保护范围。应清楚地理解，本技术描述了如何形成和使用特定示例，但本技术的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本技术公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。图1是根据一示例性实施例示出的一种用于快中子成像的探测系统的框图。其中探测器102用于使快中子入射到探测器中，从而快中子与探测器中质子发生一次弹性散射和/或二次作用，以产生散射中子和反冲质子，反冲质子形成电子和阳离子，探测器包括时间投影室。信号响应模块104用于获取所述电子在电场作用下到达预定位置的响应信号；信号获取模块106用于通过响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于快中子成像的探测系统，其特征在于，包括：探测器，用于使快中子入射到探测器中，从而所述快中子与所述探测器中

【技术特征摘要】
1.一种用于快中子成像的探测系统，其特征在于，包括：探测器，用于使快中子入射到探测器中，从而所述快中子与所述探测器中1H原子核发生一次弹性散射，其中所述一次弹性散射产生散射中子和反冲质子，所述散射中子在探测器中发生二次作用，所述反冲质子在所述探测器灵敏介质中产生电子和阳离子，所述探测器包括时间投影室；信号响应模块，用于获取所述电子在电场作用下到达预定位置的响应信号；信号获取模块，用于通过所述响应信号，获取所述电子的漂移时间、坐标以及数量；中子模块，用于获取所述散射中子的信息；以及成像模块，用于通过所述散射中子的信息、所述电子的所述漂移时间、所述坐标以及所述数量，进行所述快中子的成像。2.如权利要求1所述的探测系统，其特征在于，所述中子模块，包括：中子信息子模块，用于通过所述探测器获取的所述一次弹性散射和所述二次作用发生的位置、沉积的能量，进而获取所述散射中子的信息。3.如权利要求1所述的探测系统，其特征在于，所述成像模块还包括：拟合子模块，用于通过所述电子的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉兰，付逸冬，李元景，于海军，常建平，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11