一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置及方法，利用伽马射线探测器对放置在中子场中含有多种元素的标准样品进行测量得到各个元素的特征峰计数率N；制备各元素含量已知的标准样品并通过蒙特卡罗方法模拟得到探测器中各特征峰计数率对不同能量的中子的响应函数R(E)；测得的各特征峰计数率可表示为响应函数与对应中子注量率乘积的累加和，求解以上方程组便可求得各能量区间的中子注量率，从而实现中子能谱的测量。本发明专利技术通过标准样品的制备和蒙特卡罗方法模拟使中子能谱测量更加简单、经济、省时，同时保证了较高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置及方法
本专利技术涉及辐射探测领域，具体涉及一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置及方法。
技术介绍
在中子探测中，除了中子通量测量外，还经常需要中子注量率随能量的分布--即中子能谱。中子能谱测量是中子物理学中一项基础性研究，对核物理研究工作具有很大的意义。传统的常用中子能谱测量方法的测量结果精度普遍不高并且都各自有其局限性，比如活化片法在测量中非常耗时并且对低通量的中子场的测量效果很差，再比如Bonner球法需要在多个热中子灵敏探测器外加不同厚度的慢化层，然后分别获得其响应函数，价格昂贵且系统复杂。瞬发伽马射线中子活化分析技术，其利用中子与样品中的核素发生俘获(n,γ)和非弹性散射反应(n,n’γ)，在极短的时间内(小于10-13s)发射出特征伽马射线，对该伽马射线的能量和强度进行探测从而对样品中的核素进行定性和定量分析。若样品的材料和结构已知，则利用特征伽马射线的能量和强度的信息可获得待测中子场的能谱信息。
技术实现思路
本专利技术目的是针对中子能谱测量提供一种新的检测方法及系统，借助瞬发伽马射线中子活化分析技术克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置，其特征在于：包括待测中子场、标准样品、伽马射线探测器、探测器周围的屏蔽材料及数据采集和处理系统；所述标准样品置于待测中子场中，标准样品中的各种元素与待测中子场中的中子发生俘获反应以及非弹性散射放出不同能量的特征伽马射线；所述伽马射线探测器置于标准样品附近，用于记录标准样品发射的特征伽马射线，并在伽马探测器周围设置了屏蔽材料用于屏蔽其它来源的伽马射线，以减小测量误差；在以上几何布置下通过蒙特卡罗方法模拟得到各个特征峰计数率对不同能量中子的响应函数；所述数据采集和处理系统结合试验测得的各特征峰计数率和模拟得到的响应函数R(E)利用数学方法...

【技术特征摘要】
1.一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置，其特征在于：包括待测中子场、标准样品、伽马射线探测器、探测器周围的屏蔽材料及数据采集和处理系统；所述标准样品置于待测中子场中，标准样品中的各种元素与待测中子场中的中子发生俘获反应以及非弹性散射放出不同能量的特征伽马射线；所述伽马射线探测器置于标准样品附近，用于记录标准样品发射的特征伽马射线，并在伽马探测器周围设置了屏蔽材料用于屏蔽其它来源的伽马射线，以减小测量误差；在以上几何布置下通过蒙特卡罗方法模拟得到各个特征峰计数率对不同能量中子的响应函数；所述数据采集和处理系统结合试验测得的各特征峰计数率和模拟得到的响应函数R(E)利用数学方法解得各能量区间的中子注量率，从而得到待测中子场的中子能谱。2.根据权利要求1所述的基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置，其特征在于：所述的标准样品由金属铅、有机玻璃、质量分数已知的氯化钠溶液及质量分数已知的含硼聚乙烯组成。3.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑大千，贾文宝，赵冬，程璨，李佳桐，蔡平坤，孙爱赟，汤亚军，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32