一种生物屏蔽墙的有效夹层、生物屏蔽墙及单元制造技术

本实用新型专利技术涉及一种生物屏蔽墙的有效夹层、生物屏蔽墙及单元。所述生物屏蔽墙的有效夹层依次包括含硼橡胶层、铅锑合金板材层和含硼聚乙烯板材层，工作时上述各层依序叠放，含硼橡胶层最靠近辐射源。本实用新型专利技术可以有效地屏蔽实验过程中产生的杂散中子和伽马射线，适用于实验空间紧凑的中子谱仪的生物屏蔽墙，易安装、易无损拆卸，便于迁移、重复使用，尤其适用于强磁场样品环境和极化中子实验的中子谱仪的生物屏蔽墙。

An effective interlayer, biological shielding wall and unit of biological shielding wall

【技术实现步骤摘要】
一种生物屏蔽墙的有效夹层、生物屏蔽墙及单元
本技术涉及生物屏蔽
，具体涉及一种生物屏蔽墙的有效夹层、生物屏蔽墙及生物屏蔽墙单元。
技术介绍
近几年随着国家发展大科学装置，中国先进研究堆CARR、中国绵阳研究堆CMRR、中国散裂中子源CSNS等中子源的快速发展，中子散射谱仪的建设也日趋增多，因此对生物屏蔽墙的要求也日益增多。中子散射谱仪通常是用中子导管将中子引导到导管大厅后，在各条导管束线上分别建立多台谱仪。在利用中子散射谱仪进行中子散射实验的过程中通常会产生大量杂散中子和伽马射线，有效的屏蔽防护措施不仅可以确保实验操作人员的安全，也可以减少对相邻仪器的影响。同时为了在导管大厅搭建尽可能多的仪器，屏蔽墙的占地空间应尽可能的少，因此紧凑型的屏蔽防护非常必要。另外，随着现代科学的发展，中子散射实验对极端样品环境(尤其是强磁场样品环境)和极化中子实验的使用日益增多。当使用强磁场样品环境时，磁体周围会产生杂散磁场，这就要求强磁场样品环境周围一定范围内不可有磁性物质；当进行极化中子散射实验时，需要使用引导磁场对中子进行极化，为保证引导磁场不受干扰要求周围环境无磁。现有技术中，重混凝土既能屏蔽中子又能屏蔽伽马射线，被广泛地应用于中子屏蔽材料。这种传统的重混凝土浇铸的屏蔽墙中往往含有大量的磁性元素，且体积庞大。近年来，也有一些屏蔽装置采取含硼聚乙烯与重混凝土相结合的屏蔽结构，但占地空间仍较大，不适用于实验空间紧张的谱仪。其他屏蔽装置，如钢板与含硼聚乙烯板组成的对开屏蔽门或悬挂平移门、碳化硼面板组成的屏蔽墙等，因不能同时有效屏蔽中子和伽马辐射或自身结构复杂等因素不能满足要求。在复杂的辐射环境下，高效可靠的生物屏蔽墙需要合理地选择中子屏蔽材料和伽马射线屏蔽材料，并合理设计各屏蔽层厚度及排布顺序。
技术实现思路
本技术设计了一种无磁的、紧凑型的、易拆易安装的、可移动的、可重复使用的、能有效屏蔽中子和伽马射线的中子散射谱仪生物屏蔽墙，可广泛适用于复杂辐射环境下的中子谱仪的生物屏蔽，尤其是冷中子极化谱仪和使用强磁场极端样品环境的谱仪的生物屏蔽。本技术设计的生物屏蔽墙采取了“中子屏蔽材料+伽马射线屏蔽材料+中子屏蔽材料”的夹层结构。具体地，本技术的生物屏蔽墙的有效夹层依次包括含硼橡胶层、铅锑合金板材层和含硼聚乙烯板材层，工作时上述各层依序叠放。本技术还提供一种生物屏蔽墙，包括前面板、后面板和上述的有效夹层，所述前面板叠放于所述含硼橡胶层的外表面，所述后面板叠放于所述含硼聚乙烯板材层的外表面。前面板为靠近辐射源面，后面板为远离辐射源面。前、后面板主要用于固定和保护屏蔽墙有效屏蔽材料，含硼橡胶主要用于初步吸收中子，铅锑合金主要用于吸收伽马射线，含硼聚乙烯板材是进一步吸收中子的材料。上述的生物屏蔽墙，所述前面板和后面板的厚度均约为3-5mm、含硼橡胶层厚度约为3-5mm、铅锑合金板材层厚度约为3-5cm、含硼聚乙烯板材层的厚度约为3-5cm。上述的生物屏蔽墙，所述前面板和后面板为密度小的、对热中子散射较弱的、抗蚀性能良好的、易成型的、成本较低的铝合金。优选地，所述前面板和后面板的材料均为6061型铝合金。本技术还提供一种生物屏蔽墙单元，所述生物屏蔽墙单元包括支撑固定装置和上述的生物屏蔽墙，所述生物屏蔽墙由所述支撑固定装置将各层夹紧并由所述支撑固定装置支撑放置，所述支撑固定装置的材料为铝合金。上述的生物屏蔽墙单元，所述支撑固定装置包括底座和固定框架，所述底座上设有凹槽，所述生物屏蔽墙的底部装于所述凹槽中，所述固定框架框设于所述生物屏蔽墙外表面。上述的生物屏蔽墙单元，所述底座为基板，所述固定框架包括筋条和筋板，所述筋条紧贴于所述生物屏蔽墙的两侧面板安装，所述生物屏蔽墙两侧的筋条夹紧所述生物屏蔽墙，所述筋条顶端和底部均为可拆卸连接，所述筋条底部与所述筋板连接，所述筋板又与所述基板连接。上述的生物屏蔽墙单元，所述支撑固定装置还包括连接板，所述连接板安装于所述筋条的顶端，所述连接板连接所述生物屏蔽墙两侧的筋条。上述的生物屏蔽墙单元，所述连接板上设有吊装孔，所述连接板的端部设有挡板。上述的生物屏蔽墙单元，所述生物屏蔽墙单元还包括气动平移装置，所述气动平移装置包括两组气垫组，所述气垫组安装于所述生物屏蔽墙的下方，所述生物屏蔽墙通过所述支撑固定装置与所述气垫连接。本技术的生物屏蔽墙采用了“前面板+含硼橡胶层+铅锑合金板材层+含硼聚乙烯板材层+后面板”的夹层结构，各屏蔽层可通过铝筋条固连，并在底座设置凹槽，对屏蔽墙限位，形成生物屏蔽墙单元。本技术的生物屏蔽墙可有效屏蔽中子和伽马辐射，且结构紧凑，节约实验空间；其次，本技术中的生物屏蔽墙易于拆卸、安装，以单元的形式存在，这种结构使得我们可以根据需要自由对多个单元屏蔽装置进行组合，以高效利用实验空间，同时，这种单元的结构使得整体屏蔽墙易于安装的同时也易于无损拆卸，并可被再次利用。另外，本技术气动平移装置的使用使得屏蔽墙的移动更加易于操作，且性能更加稳定。本技术尤其适用于搭建在中子导管大厅的冷中子散射谱仪的生物屏蔽墙，可以有效地屏蔽实验过程中产生的杂散中子和伽马射线。本技术适于作为实验空间紧凑的中子谱仪的生物屏蔽墙。本技术的生物屏蔽墙易安装、易无损拆卸，便于迁移、重复使用。本技术的生物屏蔽墙可以单元块存在，便于搭建成各种形状的屏蔽墙，本技术尤其适用于搭建实验场地形状不规则的中子谱仪的屏蔽墙。本技术的生物屏蔽墙采用无磁材料，适用于强磁场样品环境和极化中子实验的中子谱仪的辐射屏蔽。附图说明图1是本技术一实施例的立体结构示意图；图2是图1中本技术一实施例的侧面带有局部剖视的结构示意图；图3是图2中I的放大结构示意图；附图标号说明：1：屏蔽墙2：筋条3：基板4：筋板5：连接板6：挡板7：气动平移装置1-1：前面板1-2：含硼橡胶1-3：铅锑合金板1-4：含硼聚乙烯板1-5：后面板。具体实施方式以下将结合附图对本技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。本技术的目的是为了设计一种无磁的、紧凑型的、易拆易安装的、可移动的、可重复使用的、能有效屏蔽中子和伽马射线的中子散射谱仪生物屏蔽墙，并使其能够广泛适用于复杂辐射环境下的中子谱仪的生物屏蔽，尤其是极化中子谱仪和使用强磁场极端样品环境的谱仪的生物屏蔽。所述生物屏蔽墙为夹层结构，依次包括前面板、含硼橡胶层、铅锑合金板材层、含硼聚乙烯板材层和后面板，工作时上述各层依序叠放，前面板朝向辐射源方向。如图3所示，所述的屏蔽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物屏蔽墙的有效夹层，其特征在于，所述生物屏蔽墙的有效夹层依次包括含硼橡胶层、铅锑合金板材层和含硼聚乙烯板材层，工作时上述各层依序叠放。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物屏蔽墙的有效夹层，其特征在于，所述生物屏蔽墙的有效夹层依次包括含硼橡胶层、铅锑合金板材层和含硼聚乙烯板材层，工作时上述各层依序叠放。


2.一种生物屏蔽墙，包括前面板、后面板和权利要求1所述的有效夹层，所述前面板叠放于所述含硼橡胶层的外表面，所述后面板叠放于所述含硼聚乙烯板材层的外表面，所述前面板和后面板用于固定和保护前面板和后面板之间的有效夹层，所述前面板和后面板为铝合金。


3.根据权利要求2所述的生物屏蔽墙，其特征在于，所述前面板和后面板的厚度均为3-5mm、含硼橡胶层的厚度为3-5mm、铅锑合金板材层的厚度为3-5cm、含硼聚乙烯板材层的厚度为3-5cm。


4.根据权利要求2或3所述的生物屏蔽墙，其特征在于，所述前面板和后面板的材料均为6061型铝合金。


5.一种生物屏蔽墙单元，其特征在于，所述生物屏蔽墙单元包括支撑固定装置和权利要求2至4任一项所述的生物屏蔽墙，所述生物屏蔽墙由所述支撑固定装置将各层夹紧并由所述支撑固定装置支撑放置，所述支撑固定装置的材料为铝合金。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娟娟，张红霞，程鹏，汪晋辰，徐大业，鲍威，李君峰，沈文玮，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：新型
国别省市：北京;11