一种宽能响中子剂量率测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽能响中子剂量率测量仪

【技术实现步骤摘要】
一种宽能响中子剂量率测量仪


[0001]本技术涉及一种剂量仪，具体涉及一种宽能响中子剂量率测量仪
。

技术介绍

[0002]随着核技术应用的不断发展以及核设施的不断增加，中子辐射的影响越来越受人们的重视，由于中子相对光子辐射的低氧增强比
(OER)
和高生物效应比
(RBE)
，中子辐射对人体的危害相对光子更大，所以中子辐射剂量率的监测非常重要
。
但是目前中子辐射剂量率的监测结果不能令人满足，其主要原因在于：中子辐射能量范围宽，可达
11
个量级，同时伴随有光子辐射的干扰；标准的中子剂量
‑
注量转换系数随中子能量变化大，有两个数量级的差异
。
目前的大多数中子剂量仪监测的中子剂量的能量都在
16MeV
或
20MeV
以下，无法满足中子能量高达
GeV
的中子辐射剂量的监测要求
。
[0003]中国专利申请
(202021541600.6)
公开了一种中子剂量当量率测量装置，该装置包括底座机构
、
信号处理传输模块和测量机构，测量机构包括
He
‑3正比计数器
、
上半球慢化体部件和下半球慢化体部件，
He
‑3正比计数器为球形
He
‑3正比计数器，上半球慢化体部件包括由内至外依次布设的上半球聚乙烯保护层
、
上半球镉层
、r/>上半球铝合金屏蔽层和上半球慢化体，下半球慢化体部件包括由内至外依次布设的下半球聚乙烯保护层
、
下半球镉层
、
下半球铝合金屏蔽层和下半球慢化体，
He
‑3正比计数器的下部套设探测器套管，信号处理模块包括信号处理模块和通信模块
。
本技术装置易于组装，能够适用各种场合的中子剂量当量率监测
。
但是该装置没有高能中子倍增体，只能测量
20MeV
以下的中子剂量率，不具有
20MeV
以上中子的宽能响性能；且该装置的测量机构慢化体可选用其他材料满足中子剂量率测量要求
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种宽能响中子剂量率测量仪，对
0.025eV
～
5GeV
的中子具有宽能响应，可以测量
0.025eV
～
5GeV
区间的中子剂量率，满足宽能响中子剂量率测量要求
。
[0005]本技术公开的宽能响中子剂量率测量仪，包括球形热中子正比计数管，其内填充
He
‑3气体或富集的三氟化硼
(BF3)
气体；
[0006]所述球形热中子正比计数管外依次包裹内层中子慢化层
、
中子吸收层
、
中子倍增层和外层中子慢化层；
[0007]所述内层中子慢化层和所述外层中子慢化层的材质均为聚乙烯或石蜡；
[0008]所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯或镉；
[0009]所述中子倍增层的材质为铅
、
铜或钨
。
[0010]优选地，所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为铅时，所述内层中子慢化层为厚度
2.2cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.6cm
，所述中子倍增层的厚度为
0.8cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.3cm
的聚乙烯；
[0011]所述含硼聚乙烯中硼的质量含量为
10
％～
30
％的天然硼
。
[0012]优选地，所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为铜时，所述内层中子慢化层为厚度
2.2cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.4cm
，所述中子倍增层的厚度为
1.1cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.4cm
的聚乙烯
。
[0013]优选地，所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为钨时，所述内层中子慢化层为厚度
2.3cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.6cm
，所述中子倍增层的厚度为
0.4cm
，所述外层中子慢化层为厚度
5.8cm
的聚乙烯
。
[0014]优选地，所述中子吸收层的材质为镉，所述中子倍增层的材质为铅时，所述内层中子慢化层为厚度
2.3cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.2cm
，所述中子倍增层的厚度为
0.7cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.7cm
的聚乙烯；
[0015]优选地，所述中子吸收层上设置若干均匀的圆孔，半径为
0.1cm
～
0.5cm
，如设置
114
个半径为
0.2cm
的圆孔
。
[0016]优选地，所述中子吸收层的材质为镉，所述中子倍增层的材质为铜时，所述中内层中子慢化层为厚度
2.2cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.3cm
，所述中子倍增层的厚度为
1.0cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.4cm
的聚乙烯
。
[0017]本技术中子剂量率测量仪在
0.025eV
～
5GeV
中子能量区间具有宽能响应，能够测量
0.025eV
～
5GeV
中子能量区间的中子剂量率
。
本技术中子剂量率测量仪满足宽能响中子剂量率测量要求
。
附图说明
[0018]图1为本技术中子剂量率测量仪的垂直剖面图
。
[0019]图中各标记如下：
[0020]1‑
外层中子慢化层；2‑
中子倍增层；3‑
打孔的中子吸收层；4‑
内层中子慢化层；5‑
球形热中子正比计数管；6‑
空气
。
[0021]图2为国际辐射防护委员会第
74
号出版物
(
简称
ICRP74)
给出的标准中子剂量
‑
注量转换曲线和本技术五种中子剂量率监测器的能量响应曲线
。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术做进一步说明，但本技术并不局限于以下实施例
。
[0023]如图1所示，本技术提供的中子剂量率测量仪包括外层中子慢化层
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽能响中子剂量率测量仪，其特征在于：包括球形热中子正比计数管，其内填充
He
‑3气体或富集的三氟化硼气体；所述球形热中子正比计数管外依次包裹内层中子慢化层
、
中子吸收层
、
中子倍增层和外层中子慢化层
。2.
根据权利要求1所述的宽能响中子剂量率测量仪，其特征在于：所述内层中子慢化层和所述外层中子慢化层的材质均为聚乙烯或石蜡；所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯或镉；所述中子倍增层的材质为铅
、
铜或钨
。3.
根据权利要求2所述的宽能响中子剂量率测量仪，其特征在于：所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为铅时，所述内层中子慢化层为厚度
2.2cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.6cm
，所述中子倍增层的厚度为
0.8cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.3cm
的聚乙烯
。4.
根据权利要求2所述的宽能响中子剂量率测量仪，其特征在于：所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为铜时，所述内层中子慢化层为厚度
2.2cm
的聚乙烯，所述中子吸收层的厚度为
0.4cm
，所述中子倍增层的厚度为
1.1cm
，所述外层中子慢化层为厚度
6.4cm
的聚乙烯
。5.
根据权利要求2所述的宽能响中子剂量率测量仪，其特征在于：所述中子吸收层的材质为含硼聚乙烯，所述中子倍增层的材质为钨时，所述内层中子慢化层为厚度
...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志文，骆鹏，徐俊奎，宋时雨，冉建玲，黄郁旋，陈志强，龚艺伟，唐小琴，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：新型
国别省市：