一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种中子检测装置，该检测装置包括中子发生器、α粒子位置灵敏探测器、中子源辐射屏蔽体、中子接收腔、γ射线探测器、系统控制及数据获取与处理系统。本实用新型专利技术的可拆卸包裹爆炸物中子检测装置通过将γ探测器放置于中子源辐射屏蔽体与中子接收腔中间的中子出束孔道旁边、紧靠被检测物，大大提高了探测器效率；本装置采用的可拆卸屏蔽体便于检测装置可以移动、也便于在有人的地方使用，从而方便地实现了对随机场所可疑行李、包裹的无损定性检测，具有检测效率高，此外该装置还可对隐藏的毒品进行检测。置还可对隐藏的毒品进行检测。置还可对隐藏的毒品进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置


[0001]本技术属于隐藏爆炸物检测领域，具体涉及一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置。

技术介绍

[0002]隐藏爆炸物检测是国际普遍关心的问题之一，准确、灵敏、非破坏性地探测爆炸物是安检行业最为关心的问题之一。目前主要采用X射线进行检测，可以获得被检测对象的大致轮廓，但不能从元素层面上进行区分。中子检测方法可以从元素层面进行检测，是对X射线检测方法的有益补充。经过半个世纪的发展，常见的中子探测方法有热中子法、快中子法、脉冲快热中子法等，在用热中子进行爆炸物的检测中主要利用热中子与炸药中的氮发生俘获反应产生10.8MeV的高能γ，但因受到周围含氮非炸药的干扰和只用一种元素来甄别，虚警率较高，尤其是空气中存在大量的N，会产生很大的干扰；快中子法能避免用一种元素来甄别炸药，但快中子能与炸药周围的非炸药物质作用也能产生相同的特征γ射线；为了同时利用快中子和热中子，发展了脉冲快热中子法进行爆炸物检测，但仍不能从空间定位检测而受到周围环境物的干扰。因此中子检测隐藏爆炸物关键技术，一是要能对被检对象周围的环境物进行甄别，排除环境的干扰；二是要能对与炸药、毒品等密度相近、元素相同的日常用品进行甄别；三是在不开箱包条件下(即外有包覆物、或有意置于一些屏蔽物)进行检测，同时因中子对环境的辐照损伤，还需进行屏蔽。由此发展了伴随α粒子成像/中子飞行时间法(API/TOF)进行隐藏爆炸物检测技术。该中子检测方法能满足上面的条件：能实现空间定位检测，抗干扰强；能实现对爆炸物相关元素进行测量，相对仅测量其中一种元素的其他方法而言，该方法可大大降低虚警率。
[0003]申请号为201621106604.5的中国专利公开了可拆卸包裹爆炸物中子检测装置，该系统由中子发生器、α粒子位置灵敏探测器、屏蔽体、γ射线探测器、控制系统、数据获取与处理系统；中子发生器和γ射线探测器位于被检测物的同一侧，所述屏蔽体设置于中子发生器和γ射线探测器之间。该专利申请的爆炸物检测系统具有较高的空间分辨本领，实现了对包裹爆炸物的有效探测。然而装置钨屏蔽体5仅能屏蔽探测器，不能进行生物屏蔽；布置的探测器2距离包裹较远，效率较低，只能通过增加测量时间或提高中子产额，会增加装置的使用成本。

技术实现思路

[0004]为解决现有采用伴随α粒子/中子飞行时间法(API/TOF)的包裹爆炸物检测系统存在的问题，便于对随机场所可疑包裹爆炸物进行检测，本技术提供了一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置。该装置解决了包裹爆炸物检测系统辐射防护、提高探测器效率。
[0005]本技术具体采用如下技术方案：
[0006]一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置，该检测装置包括中子发生器、α粒子位置灵敏探测器、可拆卸中子源辐射屏蔽体、中子接收腔、γ射线探测器、系统控制及数据获取与
处理系统；所述可拆卸中子源辐射屏蔽体由外层、中间层和内层从外到内紧密结合组成；所述γ射线探测器位于中子发生器和被检测物的中间，中子出射孔道外侧，以便提高探测效率；中子接收腔位于中子出射孔道后面；所述中子发生器放置于可拆卸中子源辐射屏蔽体内层，中子出射孔道的底部面水平；被检测物放置在支撑平台上，支撑平台上表面与中子出射孔道的底部面平行、低于中子出射孔道的底部面，γ射线探测器放置在在支撑平台下方。
[0007]所述中子发生器为氘氚中子发生器。
[0008]所述α粒子位置灵敏探测器采用的探测材料选用为ZnO闪烁体、PIN半导体或YAP：Ce闪烁体中任意一种。
[0009]所述γ射线探测器，其闪烁体选用LaBr3闪烁体、BGO闪烁体或NaI闪烁体中任意一种。
[0010]所述可拆卸中子源辐射屏蔽体外层为聚乙烯层、中间层为含硼聚乙烯层，内层为钨层或铁层。
[0011]所述中子接收腔由凹型铁、聚乙烯板和含硼聚乙烯板组成。
附图说明
[0012]图1为本技术装置俯视图；
[0013]图2为本技术装置侧视图；
[0014]图中，1.外层 2.中间层 3.内层 4.中子发生器 5.中子出射孔道 6.γ射线探测器 7.被检测物 8.支撑平台 9.凹型铁 10.聚乙烯板 11.含硼聚乙烯板 12.系统控制及数据获取处理系统。
具体实施方式
[0015]下面结合附图及实施例对本技术作进一步详细解释。
[0016]一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置，该检测装置包括中子发生器4、α粒子位置灵敏探测器、可拆卸中子源辐射屏蔽体、中子接收腔、γ射线探测器6、系统控制及数据获取与处理系统12；所述可拆卸中子源辐射屏蔽体由外层1、中间层2和内层3从外到内紧密结合组成；所述γ射线探测器位于中子发生器和被检测物的中间，中子出射孔道外侧，以便提高探测效率；中子接收腔位于中子出射孔道后面；所述中子发生器放置于可拆卸中子源辐射屏蔽体内层腔体，中子出射孔道5为四棱锥孔，底部面水平；被检测物放置在支撑平台8上，支撑平台8上表面与中子出射孔道的底部面平行、低于中子出射孔道的底部面约1cm，γ射线探测器6放置在在支撑平台8下方2cm处；中子接收腔由凹型铁9、聚乙烯板l0和含硼聚乙烯板11组成。凹型铁的底部距离被检测物7放置距离在15cm～20cm。由系统控制及数据获取处理系统12对系统进行控制、数据进行获取与分析、并给出结果。
[0017]进一步，所述中子发生器为氘氚中子发生器。
[0018]进一步，所述α粒子位置灵敏探测器采用的探测材料选用为ZnO闪烁体、PIN半导体或YAP：Ce闪烁体中任意一种。
[0019]进一步，所述γ射线探测器，其闪烁体选用LaBr3闪烁体、BGO闪烁体或NaI闪烁体中任意一种。
[0020]进一步，所述可拆卸中子源辐射屏蔽体外层1为聚乙烯层、中间层2为含硼聚乙烯
层、内层3为钨层或铁层。屏蔽体内层结构通过选用密度更高、慢化更好的钨制备，可以降低整个屏蔽体的体积。
[0021]进一步，所述中子接收腔由凹型铁9、聚乙烯板10和含硼聚乙烯板11组成。
[0022]本技术的可拆卸包裹爆炸物中子检测装置的检测原理如下：
[0023]T(d，n)α的核反应中，α与中子在时间上是相关联的。与α相关联的中子与物质发生反应产生瞬发γ，中子与物质作用产生瞬发γ的时间极短，因此在时间上γ与α也是关联的，而其它中子产生的γ在时间与α不关联，形成本底，通过γ与α信号的符合测量，获得γ的相关时间谱，通过时间窗可以选出与α粒子相关联的瞬发γ，获得样品的特征γ谱线，同时很大程度降低不相关的γ本底，有利于对γ谱的分析。D
‑
T中子与炸药的主要元素C、N、O三种元素发生非弹散射产生特征瞬发γ主要反应道：
[0024]n+
16
O
‑
16
O
*
+n
′
(E
*
＝6.13MeV)
[0025]n+
12
C
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸包裹爆炸物中子检测装置，其特征在于：该检测装置包括中子发生器、α粒子位置灵敏探测器、可拆卸中子源辐射屏蔽体、中子接收腔、γ射线探测器、系统控制及数据获取与处理系统；所述可拆卸中子源辐射屏蔽体由外层、中间层和内层从外到内紧密结合组成；所述γ射线探测器位于中子发生器和被检测物的中间、中子出射孔道外侧，以便提高探测效率；中子接收腔位于中子出射孔道后面；所述中子发生器放置于可拆卸中子源辐射屏蔽体内层，中子出射孔道的底部面水平；被检测物放置在支撑平台上，支撑平台上表面与中子出射孔道的底部面平行、低于中子出射孔道的底部面，γ射线探测器放置在支撑平台下方。2.如权利要求1所述的可拆卸包裹爆炸物中子检测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：安力，孙健康，郑普，谢中凯，言杰，唐建，何铁，王新华，阳剑，郭海萍，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：新型
国别省市：