一种热中子场监测装置制造方法及图纸

本申请涉及热中子场监测技术领域，提供一种热中子场监测装置，热中子场监测装置包括吸收套和热中子探测器，吸收套形成有沿第一方向依次布置的吸收窗和放置腔，吸收窗用于吸收入射热中子的部分，热中子探测器包括入射部，入射部位于放置腔中且朝向入射窗。入射热中子的部分被吸收窗吸收后，入射热中子的其余部分射入入射部中，以进入热中子探测器。利用吸收套吸收部分入射热中子，从而降低热中子探测器的计数率，来满足计数率的需求。来满足计数率的需求。来满足计数率的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种热中子场监测装置


[0001]本申请涉及热中子场监测
，尤其涉及一种热中子场监测装置。

技术介绍

[0002]为了确定中子测量设备对能量和注量的响应，需要建立一系列能量点的中子参考辐射场，为了保证各国中子参考辐射场能点的统一，国际标准化组织推荐了用于确定中子测量设备对能量和注量响应的中子参考辐射场能量及产生方法。通过慢化反应堆或加速器产生的中子来获得热中子场，建立的热中子场用于确定中子测量设备对能量和注量的响应。由于反应堆的功率随着时间有一定的波动，因此，需要用热中子场监测装置把检定校准中子测量设备时的中子注量率对热中子场建立时绝对测量获得的中子注量率进行归一。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请期望提供一种热中子场监测装置，能够用于监测热中子场。
[0004]为了达到上述目的，本申请实施例提供一种热中子场监测装置，包括：
[0005]吸收套，所述吸收套形成有沿第一方向依次布置的吸收窗和放置腔，所述吸收窗用于吸收入射热中子的部分；
[0006]热中子探测器，包括入射部，所述入射部位于所述放置腔中且朝向所述入射窗。
[0007]一些实施例中，所述吸收套包括外套壳和内套壳，所述内套壳形成有所述放置腔，所述外套壳形成有装配腔，所述内套壳位于所述装配腔中，所述放置腔沿第一方向的第一侧壁和所述装配腔沿第一方向的第二侧壁共同构成所述吸收窗。
[0008]一些实施例中，所述内套壳的数量为多个，各个所述内套壳的第一侧壁沿第一方向的长度不相等，所述热中子探测器能够放置于任一所述内套壳中，任一所述内套壳能够放置于所述装配腔中。
[0009]一些实施例中，所述外套壳沿第一方向远离所述第一侧壁的一端开口以形成装配口，所述装配口与所述装配腔连通，所述内套壳通过所述装配口插入所述装配腔。
[0010]一些实施例中，所述内套壳包括罩体和座体，所述罩体形成有所述第一侧壁和第一开口槽，所述第一开口槽远离所述第一侧壁的一侧开口，所述座体形成有朝所述罩体开口的第二开口槽，所述第一开口槽的开口和所述第二开口槽的开口相对拼接以形成所述放置腔。
[0011]一些实施例中，所述热中子探测器包括气室部和尾部，所述入射部、所述气室部和所述尾部沿第一方向依次连接，所述气室部用于容纳工作气体，所述入射部沿第二方向的最大尺寸和所述尾部沿第二方向的最大尺寸均小于所述气室部沿第二方向的最大尺寸，所述放置腔包括沿第一方向依次连通的前段、中段和后段，所述入射部位于所述前段中，所述气室部位于所述中段中，所述尾部的至少部分位于所述后段中，其中，第二方向与第一方向垂直。
[0012]一些实施例中，所述气室部呈球形结构。
[0013]一些实施例中，所述热中子探测器为正比计数器。
[0014]一些实施例中，所述吸收套的材质包括含硼聚乙烯。
[0015]一些实施例中，所述吸收套的材质中三氧化二硼的质量百分比为18％。
[0016]本申请实施例提供的热中子场监测装置，一方面，入射热中子的部分被吸收窗吸收后，入射热中子的其余部分射入入射部中，以进入热中子探测器。利用吸收套吸收部分入射热中子，从而降低热中子探测器的计数率，来满足计数率的需求。另一方面，放置腔便于定位装配热中子探测器。
附图说明
[0017]图1为环境温度为20℃时的热中子能谱图；
[0018]图2为本申请一实施例中的外套壳的结构示意图；
[0019]图3为图2中A
‑
A方向的剖视图；
[0020]图4为本申请第一实施例中的座体的结构示意图；
[0021]图5为图4中B
‑
B方向的剖视图；
[0022]图6为本申请第一实施例中的罩体的结构示意图；
[0023]图7为图6中C
‑
C方向的剖视图；
[0024]图8为图3中的外套壳、图5中的座体和图7中罩体的装配示意图；
[0025]图9为本申请第二实施例中的座体和罩体的结构示意图，其中，(a)为罩体，(b)为座体；
[0026]图10为本申请第三实施例中的座体和罩体的结构示意图，其中，(a)为罩体，(b)为座体；
[0027]图11为本申请第四实施例中的座体和罩体的结构示意图，其中，(a)为罩体，(b)为座体；
[0028]图12为本申请第五实施例中的座体和罩体的结构示意图，其中，(a)为罩体，(b)为座体；
[0029]图13为本申请一实施例中的热中子探测器的结构示意图；
[0030]图14为图13中的热中子探测器和外套壳的装配示意图；
[0031]图15为本申请一实施例中的热中子场监测装置的注量响应图。
[0032]附图标记说明
[0033]吸收套1；吸收窗11；放置腔12；第一侧壁121；前段131；中段132；后段133；外套壳101；装配腔101a；第二侧壁1011；装配口101b；内套壳102；罩体1021；第一开口槽10211；第一子部102111；座体1022；第二开口槽10221；第二子部102212；
[0034]热中子探测器2；入射部21；气室部22；尾部23；
具体实施方式
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
[0036]下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的
“
第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中，单位“MeV”为兆电子伏特，单位“K”为开尔文，单位“cm”为厘米，单位“mm”为毫米。
[0037]国际标准化组织推荐的用于确定中子测量设备对能量和注量响应的中子参考辐射场能量及产生方法如表1所示：
[0038]表1用于确定中子测量设备能量响应的中子参考辐射场
[0039][0040]在表1的中子参考辐射场的中子能量中，2.53
×
10
‑8MeV是20℃时热中子与周围物质达到热平衡时的中子典型能量，在环境温度为20℃时的中子能谱如图1所示，图1中，横坐标为中子能量，纵坐标为谱中子注量，中子能量服从麦克斯韦
‑
玻尔兹曼分布，可以用式1表示：
[0041][0042]式1中：
[0043]Φ
E
(E)—表示谱中子注量，单位为cm
‑2·
MeV
‑1；
[0044]E—表示中子能量，单位为MeV；
[0045]k—表示玻尔兹曼常数，常数为0.86173423
×
10
‑
10
MeV
·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热中子场监测装置，其特征在于，包括：吸收套，所述吸收套形成有沿第一方向依次布置的吸收窗和放置腔，所述吸收窗用于吸收入射热中子的部分；热中子探测器，包括入射部，所述入射部位于所述放置腔中且朝向所述入射窗。2.根据权利要求1所述的热中子场监测装置，其特征在于，所述吸收套包括外套壳和内套壳，所述内套壳形成有所述放置腔，所述外套壳形成有装配腔，所述内套壳位于所述装配腔中，所述放置腔沿第一方向的第一侧壁和所述装配腔沿第一方向的第二侧壁共同构成所述吸收窗。3.根据权利要求2所述的热中子场监测装置，其特征在于，所述内套壳的数量为多个，各个所述内套壳的第一侧壁沿第一方向的长度不相等，所述热中子探测器能够放置于任一所述内套壳中，任一所述内套壳能够放置于所述装配腔中。4.根据权利要求2所述的热中子场监测装置，其特征在于，所述外套壳沿第一方向远离所述第一侧壁的一端开口以形成装配口，所述装配口与所述装配腔连通，所述内套壳通过所述装配口插入所述装配腔。5.根据权利要求2所述的热中子场监测装置，其特征在于，所述内套壳包括罩体和座体，所述罩体形成有所述第一侧壁和第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立华，李世垚，徐新宇，李玮，刘蕴韬，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：