一种中子探测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出一种中子探测装置及系统，涉及中子辐射探测技术领域。该中子探测系统包括中子探测装置、电子学装置、中子源装置，中子探测装置包括输出头、连接件、探测件及外壳。中子探测装置安装于中子源装置中，输出头安装于外壳上，并与电子学装置连接；连接件和探测件安装于外壳内，且连接件分别与输出头和探测件连接；探测件用于采集中子源装置产生的电信号；连接件用于将电信号传输至输出头，以传输至电子学装置进行分析处理，以得到中子数据。本发明专利技术的中子探测装置及系统具有阻抗匹配更好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中子探测装置及系统
本专利技术涉及中子辐射探测
，具体而言，涉及一种中子探测装置及系统。
技术介绍
在间接驱动惯性约束聚变领域，内爆过程中燃料达到热核反应条件，产生聚变反应，将释放大量高能中子、带电粒子和γ光子，这些聚变产物携带了芯部燃料的燃烧和等离子体状态的信息。其中，大部分带电粒子将在高密度区被慢化，甚至完全沉积在燃料区，无法离开靶到达探测器；γ光子产额极低，是中子产额的十万分之一。而中子不带电，具有非常强的穿透本领，绝大多数中子几乎可以无碰撞地离开芯部等离子体。逃逸出来的中子携带了聚变反应过程的全部信息，因此利用聚变反应产生的中子可以测量内爆过程和聚变燃烧的许多特性参数。惯性约束聚变源在时间(≤100ps)和空间(≤100μm)上近似理想的点源，且中子在输运到探测器过程几乎不会发生碰撞，因而可以采用飞行时间技术测量中子的飞行时间谱。通过中子的飞行时间谱测量，可以得到中子产额、Bangtime、燃料面密度、离子温度等数据。现有技术中的CVD金刚石中子探测器将金刚石与射频输出头直接相连，具有阻抗匹配性能不足的缺点。金刚石与射频输出头直接相连，金刚石与射频头芯针连接没有考虑阻抗匹配，探测器信号会有反射，并出现失真，影响测量结果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中子探测装置，所述中子探测装置具有阻抗匹配更好的优点。本专利技术的另一目的在于提供一种中子探测系统，所述中子探测系统具有阻抗匹配更好的优点。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种中子探测装置，包括输出头、连接件、探测件以及外壳，所述输出头固定安装于所述外壳上，所述连接件和所述探测件安装于所述外壳内，所述连接件分别与所述输出头和所述探测件连接；所述探测件用于采集电信号；所述连接件用于将所述电信号传输至所述输出头。进一步地，所述连接件包括底端和顶端，所述底端横截面积大于所述顶端横截面积，所述底端与所述探测件连接，所述顶端与所述输出头连接。进一步地，所述连接件设置有孔洞，所述孔洞与所述输出头配合。进一步地，所述输出头包括针芯、第一绝缘层以及第一外壳层，所述第一绝缘层和所述第一外壳层由内向外依次设置于所述针芯中部，所述针芯一端与所述连接件连接，所述第一外壳层与所述外壳连接。进一步地，所述探测件采用CVD金刚石。进一步地，所述中子探测装置还包括固定环，所述固定环与所述连接件连接，用于将所述探测件夹持于所述固定环与所述连接件之间。进一步地，所述固定环包括相互连接且同轴设置的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环的外径与所述第二圆环的外径相等，所述第一圆环的内径小于所述第二圆环的内径，所述第一圆环在其与所述第二圆环的连接处设置有一阶梯面，所述探测件安装于所述阶梯面处，所述连接件和所述探测件连接的一端与所述第二圆环的内壁过盈配合。进一步地，所述中子探测装置还包括压环，所述压环沿径向由内至外设有依次连接的压块、连接部及外接环，所述压块穿过所述固定环与所述探测件连接，所述外接环与所述外壳连接。进一步地，所述压块上设置有通孔，所述通孔与所述压块同轴设置，所述通孔穿过所述固定环与所述探测件连接。第二方面，本专利技术实施例提供了一种中子探测系统，包括中子探测装置、电子学装置、中子源装置，所述中子探测装置包括输出头、连接件、探测件以及外壳；所述中子探测装置安装于所述中子源装置中，所述输出头固定安装于所述外壳上，并与所述电子学装置连接；所述连接件和所述探测件安装于所述外壳内，所述连接件分别与所述输出头和所述探测件连接；所述探测件用于采集所述中子源装置产生的电信号；所述连接件用于将所述电信号传输至所述输出头，以传输至所述电子学装置进行分析处理，以得到中子数据。本专利技术实施例提供的一种中子探测装置及系统，通过连接件将探测件采集到的电信号传输至输出头，由输出头传输至电子学装置进行分析处理，得到中子数据。由于连接件均与输出头和探测件能够充分接触，使得中子探测装置具有良好的阻抗匹配特性，避免信号失真，使得测量更加准确。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的中子探测装置的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的输出头与外壳装配结构示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的连接件的结构示意图；图4示出了图3的A-A截面剖视图；图5示出了本专利技术实施例提供的固定环的结构示意图；图6示出了本专利技术实施例提供的压环的结构示意图；图7示出了图6的B-B截面剖视图；图8示出了本专利技术实施例提供的另一种压环的结构示意图；图9示出了图8的C-C截面剖视图；图10示出了本专利技术实施例提供的中子探测系统的示意框图。主要符号说明：10-中子探测装置；100-输出头；110-针芯；120-第一绝缘层；130-第一外壳层；140-第二绝缘层；150-第二外壳层；200-连接件；210-顶端；220-底端；230-十字槽；240-孔洞；300-探测件；310-第一电极；320-第二电极；400-外壳；410-内腔；420-壳体；500-固定环；510-第二圆环；520-第一圆环；530-阶梯面；600-压环；610-外接环；620-压块；630-连接部；640-通孔；20-电子学装置；30-中子源装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种中子探测装置10的结构示意图，该中子探测装置10用于核反应堆或实验室场景，中子探测装置10在采集到电信号后，可以将电信号完整的传输至后续处理装置，该中子探测装置10具有良好的阻抗匹配特性，在传输电信号过程中避免信号失真，使得测量更加准确。该中子探测装置10包括输出头100、连接件200、探测件300、外壳400、固定环500及压环600，输出头100固定安装于外壳400上，连接件200和探测件300安装于外壳400内，连接件200分别与输出头100和探测件300连接，连接件200还与固定环500连接，探测件300被夹持于固定环500和连接件200之间，压环600分别与探测件300和外壳400连接。其中，输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中子探测装置，其特征在于，包括输出头、连接件、探测件以及外壳，所述输出头固定安装于所述外壳上，所述连接件和所述探测件安装于所述外壳内，所述连接件分别与所述输出头和所述探测件连接；所述探测件用于采集电信号；所述连接件用于将所述电信号传输至所述输出头。

【技术特征摘要】
1.一种中子探测装置，其特征在于，包括输出头、连接件、探测件以及外壳，所述输出头固定安装于所述外壳上，所述连接件和所述探测件安装于所述外壳内，所述连接件分别与所述输出头和所述探测件连接；所述探测件用于采集电信号；所述连接件用于将所述电信号传输至所述输出头。2.如权利要求1所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述连接件包括底端和顶端，所述底端横截面积大于所述顶端横截面积，所述底端与所述探测件连接，所述顶端与所述输出头连接。3.如权利要求1所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述连接件设置有孔洞，所述孔洞与所述输出头配合。4.如权利要求1所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述输出头包括针芯、第一绝缘层以及第一外壳层，所述第一绝缘层和所述第一外壳层由内向外依次设置于所述针芯中部，所述针芯一端与所述连接件连接，所述第一外壳层与所述外壳连接。5.如权利要求1所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述探测件采用CVD金刚石。6.如权利要求1所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述中子探测装置还包括固定环，所述固定环与所述连接件连接，用于将所述探测件夹持于所述固定环与所述连接件之间。7.如权利要求6所述的一种中子探测装置，其特征在于，所述固定环包括相互连接且...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯立飞，余波，王鹏，黄天暄，杜华冰，车兴森，韦敏习，王静，杨国洪，尚万里，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51