[实用新型]一种基于飞行时间方法的中子能谱测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于飞行时间方法的中子能谱测量装置，所述中子能谱测量装置包括PCB电路板、安装于所述PCB电路板上的塑料闪烁体以及位于所述塑料闪烁体两侧的多像素光子计数器；所述PCB电路板上设置有电路，所述塑料闪烁体表面依次包覆有反光层与避光层，所述多像素光子计数器包括光接收灵敏面与读出电极面，所述光接收灵敏面采用耦合剂与所述塑料闪烁体耦合，所述读出电极面与所述PCB电路板电性连接。本实用新型结构简单，便于探测器的组装，将多像素光子计数器、塑料闪烁体嵌入同一块PCB电路板，大大增加了探测器的稳定性，保证检测精度。

技术领域

本实用新型属于中子探测技术领域，尤其涉及一种基于飞行时间方法的中子能谱测量装置。

背景技术

塑料闪烁体由于其快的时间响应常用于快时间或高脉冲分辨率要求的测量。中子本身不带电，不能产生电离或激发，所以不能被探测器直接探测。中子的探测需要利用中子与探测器探头中的探测介质发生某些核作用(包括核反应、核裂变或核反冲)所产生的次级粒子进行测量。传统的方法是塑料闪烁体与光电倍增管进行耦合，将中子与塑料闪烁体作用产生的荧光进行光电转换，转换成脉冲的电信号。通过对电信号进行开始时间的定时能够得到触发开始时间。中子飞行一段时间之后，再利用另外一组探测器进行测量，得到飞行的停止时间。通过距离、飞行时间得到了中子的速度，进而得到中子的能量信息。通常的中子的飞行时间测量中采用了EJ200或者BC408这种常用的塑料闪烁体，这种塑料闪烁体的上升时间和衰减时间分别为0.9ns和2.1ns。另外，光电转化器件通常采用光电倍增管。传统光电倍增管体积比较大、易碎、高工作电压、对磁场的敏感性以及制造工艺复杂等缺点，面临测量范围局限、携带困难及受测量环境影响大等问题。另外，传统光电倍增管受到光电子产生、倍增以及传输的影响，时间性能受到很大的限制。

目前对于中子飞行时间测量常用的测量方法有：电子计数法、模拟内插法、时间幅度转化法、脉冲波形数字化方法。但是，电子计数法时间测量精度有限；模拟内插法电路实现困难，且持续测量能力较差；时间幅度转化测量范围较小，均无法快速、精准地对中子的飞行时间进行检测。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种基于飞行时间方法的中子能谱测量装置，以解决现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于飞行时间方法的中子能谱测量装置，所述中子能谱测量装置包括PCB电路板、安装于所述PCB电路板上的塑料闪烁体以及位于所述塑料闪烁体两侧的多像素光子计数器；所述PCB电路板上设置有电路，所述塑料闪烁体表面依次包覆有反光层与避光层，所述多像素光子计数器包括光接收灵敏面与读出电极面，所述光接收灵敏面采用耦合剂与所述塑料闪烁体耦合，所述读出电极面与所述PCB电路板电性连接。

本实用新型一个较佳实施例中，所述中子能谱测量装置还包括外框，所述PCB电路板固定于所述外框内。

本实用新型一个较佳实施例中，所述中子能谱测量装置还包括定位法兰，所述定位法兰数量为两个且能够对所述塑料闪烁体进行定位。

本实用新型一个较佳实施例中，所述定位法兰上设置有开口，所述多像素光子计数器位于所述开口内。

本实用新型一个较佳实施例中，所述反光层为铝膜，所述避光层的黑色胶带。

本实用新型一个较佳实施例中，所述耦合剂为光学硅脂。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型具备以下有益效果：