一种降低有源中子探测系统有源本底的装置

技术领域

本发明属于有源中子探测技术领域，具体涉及一种降低有源中子探测系统有源本底的装置。

背景技术

有源符合中子测量是目前常用的测量铀、钚等放射性材料质量的方法。该方法能够明显降低(α，n)反应产生的单个中子以及环境本底中子的干扰，测量精度高于一般的中子测量方法，如总中子法。

符合方法测量的是符合事件，即指两个或两个以上同时发生，或者发生时间有确定关联的事件。例如，

设符合电路的分辨时间为t，符合道I与符合道II的计数率分别为n

n

如果放射源的放射性活度为A，探测器对源所张的立体角Ω及对射线的探测效率ε分别为Ω和ε，则探测器测得的计数率为：

n＝AΩε (2)

由此可得同一个放射源在两个探测器内产生的偶然符合计数率为：

n

实际测量中，符合电路的输出信号中既包含真符合计数，同时也包含偶然符合计数，二者的相对大小会对实验结果产生很大影响。显然偶然符合计数所占的比例越小越好。

对于易裂变核素来说，因其具有很高的热中子反应截面，可与热中子发生诱发裂变而发出裂变中子，因此通常借助诱发裂变源，采用有源中子测量的方式对其进行定量测量。

目前，有源中子符合探测系统通常采用有源井型符合中子计数器(AWCC)，及其改装后的由Los Alamos实验室产的高计数率符合中子计数器(HLNCC)。在进行有源中子符合探测时，这类探测系统并未对诱发裂变中子源侧面放出的中子加以吸收，因此存在诱发裂变中子源所发出中子，即有源本底太大而对实际样品诱发裂变中子探测结果造成干扰的情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种降低有源中子探测系统有源本底的装置，从而降低有源本底对探测结果的影响，改善测量结果的统计特性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种降低有源中子探测系统有源本底的装置，包括对称设置的两个聚乙烯桶，诱发裂变源设置在桶体内，两个聚乙烯桶的开口相对置于有源中子探测装置的上下两个诱发裂变源源腔中，在桶体的开口位置设有盖体，所述盖体采用不吸收中子材料制成。

进一步，如上所述的降低有源中子探测系统有源本底的装置，其中，在聚乙烯桶体的外侧设有镉层。

更进一步，所述镉层通过电镀的方式镀在聚乙烯桶体的外表面。

进一步，如上所述的降低有源中子探测系统有源本底的装置，其中，所述聚乙烯桶为圆柱形，外径和高度与诱发裂变源源腔的尺寸相匹配。

进一步，如上所述的降低有源中子探测系统有源本底的装置，其中，所述聚乙烯桶的内部腔体深度及内径略大于诱发裂变源的高度和直径，保证诱发裂变源在桶内不发生大的水平位移。

进一步，如上所述的降低有源中子探测系统有源本底的装置，其中，所述盖体为不锈钢材质。

进一步，如上所述的降低有源中子探测系统有源本底的装置，其中，所述有源中子探测装置包括有源井型符合中子计数器或高计数率符合中子计数器。

本发明的有益效果如下：本发明可实现降低有源中子探测装置中由诱发裂变中子源产生的有源本底，从而提高测量精度；将诱发裂变中子源置于本装置时，其侧面向

附图说明

图1为本发明具体实施例中聚乙烯桶的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中将放射源放入聚乙烯桶的示意图；

图3为本发明具体实施例中聚乙烯桶放入探测装置源腔内的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种降低有源中子探测系统有源本底的装置，由一套对称的聚乙烯桶组成，诱发裂变源设置在桶体内，两个聚乙烯桶的开口相对置于有源中子探测装置的上下两个诱发裂变源源腔中，在桶体的开口位置设有盖体，所述盖体采用不吸收中子材料制成

本实施例中，聚乙烯桶的具体结构如图1所示，桶体3采用聚乙烯材质，可以起到慢化中子的作用。在桶体3的外周面设有一层金属镉皮4，镉材料起到吸收中子的作用。桶体内为放射源腔2，腔体的形状与诱发裂变源的外形相对应，诱发裂变源放置在放射源腔2内，桶体3的上部开口处设有盖体1，盖体1采用不吸收中子的材料制成，以保证探测装置的正常探测功能。聚乙烯桶的桶体厚度以及镉皮的厚度应保证裂变源侧面向

具体来说，聚乙烯桶的桶体外径和高度与探测系统诱发裂变源源腔的尺寸相适配，以保证聚乙烯桶能够方便的装入探测系统诱发裂变源源腔内。桶体内部放射源腔的深度及内径应略大于诱发裂变源的高度与直径，从而保证放射源在桶内不发生大的水平位移，保证探测工作的安全性和稳定性。聚乙烯桶的盖体材料采用不锈钢材质；放射源放入桶内后，拧上桶盖进行固定，桶盖与桶口之间通过螺纹连接，桶盖上设有便于拧紧的凹槽结构。

本发明提供的降低有源中子探测系统有源本底的装置，共包括两个聚乙烯桶，两个桶的结构相同，以桶盖相对的方式置于有源中子探测装置的上下两个诱发裂变源源腔中。诱发裂变源如图2所示的方式放置在每个聚乙烯桶的放射源腔内，拧紧盖体固定。然后，将两个盛放有诱发裂变源的聚乙烯桶如图3所示的方式设置在有源中子探测装置的上下两个诱发裂变源源腔中。有源中子探测装置可以是有源井型符合中子计数器(AWCC)，或者高计数率符合中子计数器(HLNCC)。

诱发裂变中子源置于本装置时，其侧面向

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。这样，倘若对本发明的这些变型、用途适应性变化属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改变型和用途适应性变化在内。

上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的保护范围应由权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。