CN201047875Y - 改进型a-b中子“雷姆”计数器 - Google Patents

改进型a-b中子“雷姆”计数器 Download PDF

Info

Publication number
CN201047875Y
CN201047875Y CNU200620118398XU CN200620118398U CN201047875Y CN 201047875 Y CN201047875 Y CN 201047875Y CN U200620118398X U CNU200620118398X U CN U200620118398XU CN 200620118398 U CN200620118398 U CN 200620118398U CN 201047875 Y CN201047875 Y CN 201047875Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
neutron
counter
energy
rem
absorber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU200620118398XU
Other languages
English (en)
Inventor
李建平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNU200620118398XU priority Critical patent/CN201047875Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201047875Y publication Critical patent/CN201047875Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种改进型A－B中子“雷姆”计数器，其包括中子计数管(3)、包围中子计数管的内慢化体(2)、包围内慢化体的吸收体(4)以及包围吸收体的外慢化体(1)，其特征在于，在吸收体(4)和外慢化体(1)之间，设置有高能中子慢化体(5)。该实用新型将测量中子能量响应范围从0.025eV－20MeV，扩大到20MeV－1GeV，提高了仪器的灵敏度。並从理论和实验两方面进行验证该实用新型的能量响应特性，解决了高能中子(20MeV以上)的安全监测问题。

Description

改进型A-B中子“雷姆”计数器
技术领域
本实用新型属于核安全监测技术领域，特别涉及到一种改进型A-B中子“雷姆”计数器。
背景技术
随着国内外核科学与技术发展，大型粒子加速器、散裂中子源、核洁净能源等新型核设施的建造及运行。在其周围环境产生中子、γ辐射，其中中子辐射能量大于20MeV的占有相当高的比例。当前测量中子剂量当量国内外通用的是Andersson-Braun中子“雷姆”计数器(简称通用A-B中子“雷姆”计数器)，其基本结构包括依次从内到外的中子计数管，内慢化体、吸收体、外慢化体(参考图1)，这种计数器测量中子能量范围是从热中子0.025eV到20MeV，存在的主要问题是：对于新型核设施测量中子能量范围不够，对于大于20MeV的中子，该计数器灵敏度急剧下降，即不灵敏。为解决这一问题，有人提出一种设想的改进型A-B中子“雷姆”计数器，即在通用的A-B中子“雷姆”计数器结构内加入高能中子慢化体(铅层)能使20MeV以上中子慢化，提高探测高能中子灵敏度。但从未在理论和实验上验证过。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种改进型A-B中子“雷姆”计数器，其从理论和实验方法对上述设想结构进行验证，並证明在通用A-B中子“雷姆”计数器中间加10mm铅层才能达到最佳能量响应范围，是国内外首次通过实验方法验证。
针对现有中子剂量当量仪存在问题，具体分析了其灵敏度低的原因，当中子能量大于20MeV时，通用A-B中子“雷姆”计数器的慢化体(聚乙烯)慢化作用不够，所以不被计数器中心的热中子计数管探测。因此灵敏度下降。为此需要寻找能使20MeV以上中子慢化材料，发现重金属 材料(如铅、钨等)均能使20MeV以上中子通过非弹性散射慢化，称为高能中子(20MeV以上)慢化体。
本实用新型的技术方案是：提供一种改进型A-B中子“雷姆”计数器，其包括中子计数管、包围中子计数管的内慢化体、包围内慢化体的吸收体以及包围吸收体的外慢化体，其特征在于，在吸收体和外慢化体之间，设置有高能中子慢化体。
进一步，所述的高能中子慢化体是由含铅或钨元素的物质制成，其厚度为10mm。
当中子能量低于20MeV以下时，入射中子与铅核发生弹性散射，不损失能量，也就是说这层铅对20MeV以下中子是“透明”的，因此它的存在不会影响原A-B中子“雷姆”计数器对低能中子原有的响应。当高能中子入射通过铅层时，与铅核发生非弹性散射，将一部份能量传递给铅核，而使高能中子被慢化，易被中子计数管探测到，所以，这一层铅的加入，改善了它对高能中子的能量响应。
上述结构参数(技术方案)需从理论和实验两方面验证。
本实用新型首先计算了改进型结构参数的能量响应范围，计算结果表明改进型A-B中子“雷姆”计数器能响范围可从0.025eV到1GeV，並且与ICRP推荐的响应曲线符合。
对该实用新型实验验证存在相当大难度：
(1)国内尚未建立准单色中子能量大于20MeV标准中子源，提供验证；
(2)所产生20MeV以上的准单色中子源，束流截面足够大，能将标定探测器覆盖。
在日本原子力研究所东海实验室和日本东北大学加速器上完成了高能中子能量为22.0MeV，32.5MeV，40.2MeV，45.4MeV，64.7MeV，五个能量点的验证，实验结果表明该实用新型结构参数，改进了能量响应范围，符合ICRP标准曲线(说明书附图2)。这是国内外首次完成的验证实验，也是该实用新型制造的依据。
附图说明
图1为改进型A-B中子“雷姆”计数器的剖面示意图；
图2为改进型A-B中子“雷姆”计数器(M95-2)能响曲线。
其中，中子注量率灵敏度随(eV)能量变化曲线，並与通用A-B中子“雷姆”计数器作了比较，M95-2为改进型A-B中子“雷姆”计数器的注量率灵敏度随能量的变化，表明它的变化符合ICRP(国际放射防护委员会)标准曲线。
具体实施方式
实施例：图1所示为改进型A-B中子“雷姆”计数器，它包括Φ25×100mm柱形BF3中子正比计数管3，外面包有18mm厚的内层聚乙烯慢化体2和79mm厚的外层聚乙烯慢化体1，在内慢化体2和外慢化体1之间有5mm厚含硼塑料吸收体4，在吸收体4和外慢化体1之间，设置10mm厚的铅层5作为高能中子慢化体，这是该实用新型的最佳构造。该“雷姆”计数器与普通的通用探测器进行比较的结构参数如表1所示。
表1  具体实施结构参数
  型号   宽能区中子辐射剂量探测器   通用中子辐射剂量探测器
  计数管尺寸及充气压力   Φ25×100mm6×104Pa，BF3   Φ25×100mm5×104Pa，BF3
  铅层厚度   10mm   无
  内慢化体厚度   18mm   18mm
  外慢化体尺寸   Φ254mm，厚79mm   Φ216mm，厚70mm
  吸收体尺寸、含硼量及含孔量   厚5mm，含硼量28％，Φ10mm孔22％   厚5mm，含硼量28％，Φ10mm孔22％
  类型   改进型   普通型
用该实施例的“雷姆”计数器在日本完成高能中子五个能量点的能响实验(说明书附图2)。具体实验装置以及测试结果如表2所示。实验结果表明，改进型A-B中子“雷姆”计数器，对于高能中子(22.0MeV，32.5MeV，40.2MeV，45.4MeV，64.7MeV)能量响应良好，提高了注量率灵敏度。
表2  完成能量响应实验的装置
  实验装置   能量   核反应及装置   中子通量标定仪器   束流监测器
  日本   准热中子   石墨堆+鎘
  日本   8KeV   45Sc(p，n)，地那米   6Li，SSD   长硼BF3正比计数器，质子束流监测器
  北大   144KeV   Li(p，n)，4.5MV静电加速器   充氢正比计数器   长硼BF3正比计数器
  北大   565KeV   Li(p，n)，4.5MV静电加速器   甲烷正比计数器   长硼BF3正比计数器
  401   2.5MeV   252Cf同位素中子源
  本所   4.5MeV   Pu-Be中子源
  北大   16.62MeV   T(d，n)，4.5MV静电加速器   闪烁计数器望远镜   长硼BF3正比计数器
  日本东北大学   22.0MeV   Li(p，n)，回旋加速器   反冲质子望远镜   232Th裂变室，NE213液闪计数器，质子束流监测器
  日本东北大学   32.5MeV   Li(p，n)，回旋加速器   反冲质子望远镜   232Th裂变室，NE213液闪计数器，质子束流监测器
  日本原子能研究所   45.4MeV   Al(p，n)，90MV回旋加速器   反冲质子望远镜，BC501A闪烁计数器   238U、232Th裂变室，质子束流监测器
  日本原子能研究所   40.2MeV   Li(p，n)   中子能谱测量用飞行时间法.中子注量率测量是利用反冲质子望远镜及BC501A液闪计数器   238U、232Th裂变室
  日本原子能研究所   64.7MeV   Li(p，n)   中子能谱测量用飞行时间法.中子注量率测量是利用反冲质子望远镜及BC501A液闪计数器   238U、232Th裂变室

Claims (2)

1.一种改进型A-B中子“雷姆”计数器，包括中子计数管(3)、包围中子计数管的内慢化体(2)、包围内慢化体的吸收体(4)以及包围吸收体的外慢化体(1)，其特征在于，在吸收体(4)和外慢化体(1)之间，设置有高能中子慢化体(5)。
2.如权利要求1所述的改进型A-B中子“雷姆”计数器，其特征在于，所述高能中子慢化体(5)是由含铅或钨元素的物质制成，其厚度为10mm。
CNU200620118398XU 2006-06-12 2006-06-12 改进型a-b中子“雷姆”计数器 Expired - Fee Related CN201047875Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU200620118398XU CN201047875Y (zh) 2006-06-12 2006-06-12 改进型a-b中子“雷姆”计数器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU200620118398XU CN201047875Y (zh) 2006-06-12 2006-06-12 改进型a-b中子“雷姆”计数器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201047875Y true CN201047875Y (zh) 2008-04-16

Family

ID=39300464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU200620118398XU Expired - Fee Related CN201047875Y (zh) 2006-06-12 2006-06-12 改进型a-b中子“雷姆”计数器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201047875Y (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102043161A (zh) * 2010-03-16 2011-05-04 上海新漫传感技术研究发展有限公司 一种中子周围剂量当量仪
CN102043160A (zh) * 2010-03-12 2011-05-04 上海新漫传感技术研究发展有限公司 一种卡片式个人中子剂量计
CN101750623B (zh) * 2008-11-28 2012-03-07 中核(北京)核仪器厂 热能至100MeV中子当量剂量探测便携式能量调节装置
CN103472477A (zh) * 2012-06-08 2013-12-25 中国原子能科学研究院 一种中高能中子探测器
CN108562929A (zh) * 2018-04-18 2018-09-21 中国科学院合肥物质科学研究院 一种重金属倍增的宽能中子源强测量***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750623B (zh) * 2008-11-28 2012-03-07 中核(北京)核仪器厂 热能至100MeV中子当量剂量探测便携式能量调节装置
CN102043160A (zh) * 2010-03-12 2011-05-04 上海新漫传感技术研究发展有限公司 一种卡片式个人中子剂量计
CN102043161A (zh) * 2010-03-16 2011-05-04 上海新漫传感技术研究发展有限公司 一种中子周围剂量当量仪
CN103472477A (zh) * 2012-06-08 2013-12-25 中国原子能科学研究院 一种中高能中子探测器
CN108562929A (zh) * 2018-04-18 2018-09-21 中国科学院合肥物质科学研究院 一种重金属倍增的宽能中子源强测量***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102928867B (zh) 补偿型中子剂量仪
JP6016835B2 (ja) 放射線検出
CN101419290B (zh) 二元慢化型高能中子剂量仪
JP2000147129A (ja) 中性子個人被曝線量計及び中性子線量率計
CN201047875Y (zh) 改进型a-b中子“雷姆”计数器
Nelson et al. Investigation of a lithium foil multi-wire proportional counter for potential 3He replacement
CN104898156B (zh) 一种定向宽能中子监视器探头
CN112904403B (zh) 一种宽能谱中子注量在线监测***
CN102928866B (zh) 一种利用被动式探测器测量中子能谱和累积剂量的方法
Zhao et al. Design of a neutron shielding performance test system base on Am–Be neutron source
Sangaroon et al. Neutron and gamma-ray transport calculations in support of the design of the radiation shielding for the TOFED neutron spectrometer at LHD
CN203037861U (zh) 补偿型中子剂量仪
CN101750623B (zh) 热能至100MeV中子当量剂量探测便携式能量调节装置
Wen et al. A multi-layered fast ionization chamber prototype for fission cross section measurements
Watanabe et al. Neutral beam line to study KL0→ π0νν¯ decay at the KEK 12-GeV proton synchrotron
Patronis et al. Aspects of GEANT4 Monte-Carlo calculations of the BC501A neutron detector
Wagemans et al. The BR1 reactor: a versatile irradiation facility for fundamental research and industrial applications
Nelson et al. A novel method for detecting neutrons using low density high porosity aerogel and saturated foam
CN112540397A (zh) 一种基于伽马射线能谱探测器的宽能中子剂量当量率仪
Fang et al. The research of high detection efficiency boron lined detector with a honeycomb neutron converter
Abdelati et al. Design of a novel Nondestructive portable mobile neutron activation system
CN102590252A (zh) 用d-d中子发生器快速检测铁矿石铁含量的装置
Liu et al. Measurement and calculation of U and Th reaction rates in uranium mock assemblies
Goko et al. Measurement of neutron capture cross section ratios of 244Cm resonances using NNRI
CN115201891B (zh) 长中子计数器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080416

Termination date: 20130612