[实用新型]一种高效率三维位置灵敏中子探测器有效

专利信息
申请号: 201820050244.4 申请日: 2018-01-12
公开(公告)号: CN208547723U 公开(公告)日: 2019-02-26
发明(设计)人: 周健荣;孙志嘉;陈元柏;周晓娟;修青磊;腾海云;王艳凤;夏远光 申请(专利权)人: 中国科学院高能物理研究所
主分类号: G01T3/00 分类号: G01T3/00
代理公司: 广州市一新专利商标事务所有限公司 44220 代理人: 刘兴耿
地址: 100049 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 方形管道 中子探测器 三维位置 探测效率 单元管 高效率 灵敏 本实用新型 核辐射探测 中子转换层 电荷分配 横向位置 三维探测 位置确定 增加单元 中子探测 纵向位置 表面镀 阳极丝 有效硼 探测器 多层 铝片 阻性 探测 测量 替代
【说明书】:

实用新型涉及核辐射探测技术领域,尤指一种可以代替3He管探测器的高效率三维位置灵敏中子探测器;为采用表面镀硼的铝片条构成多层方形管道结构;每一个单元方形管道中心均设置有阻性阳极丝,通过电荷分配法获得沿丝方向的位置,单元管所在的位置确定横向位置,单元管所在的层位置给出纵向位置,从而可以精确测量中子具体在哪一个单元被探测,实现中子的三维探测;可替代3He管的中子探测技术,探测效率大于30%;可以通过增加单元方形管道的层数来增加有效硼中子转换层的厚度,从而实现增加探测效率,降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及核辐射探测技术领域,尤指一种可以代替3He管探测器的高效率三维位置灵敏中子探测器。

背景技术

中子散射技术是研究物质结构和动力学性质的理想探针,已被广泛应用于凝聚态物理(固体和液体)、化学(特别是高分子化学)、生命科学、医药、材料科学(特别是纳米材料科学)、航空以及国防建设等诸多领域[1]的研究中。与X射线散射技术相比,中子散射技术具有穿透能力极强、轻元素敏感、同位素分辨以及磁结构微观分析等不可替代的优势。我国早在上世纪五十年代就利用重水研究堆开展中子散射研究,九十年代末中国原子能科学研究院开始建造中国先进研究堆(CARR),主要用来开展中子散射工作,进行凝聚态物质研究,该堆已于2010年开始试运行。作为新一代强流中子源,兆瓦级脉冲式散裂中子源更具优势,不仅能提供高通量脉冲中子束,具有高效率、能谱宽和低本底的特点,而且更为安全可靠。2011年,我国正式开工建造发展中国家第一台散裂中子源(CSNS),国家投资高达14亿,计划耗时六年半,建成以后将进入世界四大散裂中子源行列,为国内外科学家提供世界一流的中子科学综合实验装置,其中大部分谱仪用于中子散射相关技术应用。

中子散射技术主要用于研究凝聚态物质在原子、分子尺度范围的微观结构特性,故常使用慢化后的冷、热中子束,波长范围一般在0.1-10Å,通过探测器测量经样品散射后的中子能量和动量的变化,研究物质在原子、分子尺度上的微观结构和运动规律。中子探测器是中子散射谱仪装置的关键部件之一,在很大程度上决定着谱仪的分辨能力,高分辨谱仪要求探测器具有以下优异性能:

探测效率:大于40%

定位精度: 0.1-1cm

TOF时间分辨率:~10μs

n/γ抑制比:好于10-7

计数率:大于100kHz

大面积:-m2量级

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