[实用新型]一种多层结构的中子慢化屏蔽装置

说明书

本实用新型涉及一种多层结构的中子慢化屏蔽装置，包括设置在γ屏蔽层内的中子慢化屏蔽体，中子慢化屏蔽体包括核心慢化体，核心慢化体内设有探测器安装孔，探测器安装孔的位置偏向于核心慢化体正对被测物体一侧，在核心慢化体除正对被测物体一侧的外表面设有中子反射层，中子反射层外覆盖有中子屏蔽层。如果核心慢化体已经实现所需的探测效率，则可以取消所述中子反射层。在中子屏蔽层内还可以设置中子吸收层。本实用新型中探测器的安装位置不再处于慢化体中央，而是偏向于核心慢化体正对被测物体的一侧，从而能够得到最优化的探测效率。中子吸收层、中子屏蔽层的设置可以有效屏蔽其他方向来的干扰中子，γ屏蔽层能够有效降低γ辐射的干扰。

技术领域

本实用新型属于核辐射测量技术，具体涉及一种多层结构的中子慢化屏蔽装置。

背景技术

在进行中子测量时，由于通常使用的中子探测器只对热中子有较高的反应截面，而被测物体发出的中子一般为快中子，因此在测量时需要在探测器外部设计一层慢化体，将快中子慢化为热中子，因此慢化体的结构和材料对中子探测效率有极大的影响，目前中子测量使用的慢化体通常为圆柱形或球形结构，探测器位于慢化体中央，这样的设计对于不同方向的中子具有基本一致的探测效率，但对于已经明确被测物体方向(即中子来源方向)的应用场景，这种慢化体结构不能得到最优化的探测效率，也不能有效屏蔽其他方向来的干扰中子。此外，如果应用场景还同时存在较强的γ辐射场，而γ辐射同样会对中子探测器产生干扰信号，而通常结构的慢化体也无法降低γ辐射的干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种多层结构的慢化屏蔽装置，从而能够有效提高中子测量效率并降低γ辐射影响。

本实用新型的技术方案如下：一种多层结构的中子慢化屏蔽装置，包括设置在γ屏蔽层内的中子慢化屏蔽体，所述中子慢化屏蔽体包括核心慢化体，核心慢化体内设有探测器安装孔，所述探测器安装孔的位置偏向于核心慢化体正对被测物体一侧，在核心慢化体除正对被测物体一侧的外表面设有中子反射层，中子反射层外覆盖有中子屏蔽层。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述核心慢化体采用高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯材料。

更进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，如果所述核心慢化体已经实现所需的探测效率，则取消所述中子反射层。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，在所述中子屏蔽层内还可以设置中子吸收层。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述中子慢化屏蔽体呈立方体或半圆柱体结构。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述中子反射层采用铍片或石墨片。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述中子吸收层采用铬片或碳化硼片。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述中子屏蔽层采用含硼聚乙烯材料。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，所述γ屏蔽层为铅板。

进一步，如上所述的多层结构的中子慢化屏蔽装置，其中，在整个装置的外部设有用于固定和安装的外壳；所述外壳为不锈钢材料。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的多层结构的中子慢化屏蔽装置，针对已明确了被测物体方向的应用场景进行结构设计，探测器的安装位置不再处于慢化体中央，而是偏向于核心慢化体正对被测物体的一侧，具体的位置参数可根据被测物体发出的中子能量进行计算调整，从而能够得到最优化的探测效率。在除正对被测物体一侧的核心慢化体外表面依次设置中子反射层、中子吸收层、中子屏蔽层，可以有效屏蔽其他方向来的干扰中子。整个中子慢化屏蔽体外包覆γ屏蔽层，能够有效降低γ辐射的干扰。

附图说明