[发明专利]一种高能中子照相用成像板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高能中子照相用成像板及其制备方法，该方案包括有从上至下依次重叠设置的伽马过滤层、荧光层、支撑层和铁磁层，主要通过荧光粉制备、涂布以及成型三个步骤制备。该方案利用中子与含氢材料内的氢原子发生核反应产生反冲质子，反冲质子和成像板内的荧光存贮材料发生反应形成中子束流空间分布的潜像，此潜像可通过专用的成像板激光扫描设备读出，从而实现高能中子探测，填补了国内外的技术空白。

技术领域

本发明涉及高能中子探测器领域，尤其是一种高能中子照相用成像板及其制备方法。

背景技术

高能中子可穿透厚达数十厘米的钢、铜等重金属包壳，同时其对低Z轻材料敏感度较高，因此14MeV高能中子照相技术在厚重金属包壳大型样件内部结构和缺陷检测，如炮弹与导弹等常规武器的装药质量及内部其他轻核素的分布和缺陷检测方面相较其他射线无损检测技术具备明显优势，高能中子照相是实现某些大尺寸重要部组件无损检测目前可行性最高的技术方案。

中子成像板用于高能中子照相具有很大潜力，可实现长时间积分成像，规避数字成像系统不能长时间曝光的缺点，从而在一定程度上解决高能中子照相探测效率低下的问题，同胶片成像系列类似，中子成像板安装条件简单、灵活、环境适应性强，在武器部件现场检测时相较数字成像系统具有更佳便捷性和易用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高能中子照相用成像板及其制备方法，可以填补目前尚无高能中子照相用成像板的国内外的技术空白。

本发明的高能中子照相用成像板工作原理是利用中子与含氢材料内的氢原子发生核反应产生反冲质子，反冲质子和成像板内的荧光存贮材料发生反应形成中子束流空间分布的潜像，此潜像可通过专用的成像板激光扫描设备读出，从而实现高能中子探测。

本发明所采用的技术方案为：

一种高能中子照相用成像板，包括有从上至下依次重叠设置的伽马过滤层、荧光层、支撑层和铁磁层；所述荧光层由聚乙烯醇缩丁醛和BaFBr:Eu²⁺荧光粉按重量比1:1混合制成。

作为本方案的优选：支撑层为PET材料板。

作为本方案的优选：铁磁层为Fe₃O₄和聚乙烯醇缩丁醛重量比1:1混合涂布构成。

作为本方案的优选：伽马过滤层为铅板。

一种高能中子照相用成像板的制备方法，包括有以下步骤：

a、制备荧光粉和铁磁粉：

a1、定量称取荧光粉原料混合物聚乙烯醇缩丁醛和BaFBr:Eu²⁺荧光粉按重量比1:1混合放入球磨机中研磨；

a2、定量称取铁磁粉原料混合物聚乙烯醇缩丁醛和Fe₃O₄按重量比1:1混合放入球磨机中研磨；

a3、将研磨好的荧光粉原料放入氧化铝舟内，将氧化铝舟放入管式炉的石英管中烧结得到雪白坚硬的固体产物；

a4、将步骤a3所得的固体产物研磨过40目筛网后得到的粉末状产物即为荧光粉；

a5、将研磨好的铁磁粉原料放入氧化铝舟内，将氧化铝舟放入管式炉的石英管中烧结得到雪白坚硬的固体产物；

a6、将步骤a5所得的固体产物研磨过200目筛网后得到的粉末状产物即为铁磁粉；

b、涂布：

b1、称量适量的PVB,放入烧杯中，往烧杯中分别加入丁酮和甲基异丁酮,常温搅拌2～3分钟，然后加热至60℃，边加热边搅拌，待PVB全部溶解后，备用；

b2、将荧光粉、邻苯二甲酸二丁酯以及PVB溶液加入到球磨罐中，球磨规定时间后备用；