专利名称:中子测水仪探头的制作方法
本实用新型是一种新型的高灵敏度表面型中子水分仪探头，属于核技术应用仪表。
在工业生产中，需要测量物料的水分含量。例如炼铁生产中焦碳水分波动直接影响高炉炉况和炉温。炉温的波动不仅关系到生铁含硫量和含硅量的波动，影响生铁质量，还增大焦比和能耗。为了实现连续准确地测量物料水分，利用中子测量水分是行之有效的方法。
目前所用的中子水分仪探头分插入式和表面式两种。插入式是把探头插入物料中进行测量，由于探头接触待测物料，保护套管易麽损造成探测器损坏或放射源丢失，安装维修非常不便。
表面式中子水分仪的探头安装在待测物料料仓壁外表面，克服了上述插入式中子水分仪的种种缺点。但目前世界上这种仪器的探头体积较大，重量较重，放射源也较强且无防护设计。中子水分仪常常需要装在苛刻的环境中(如作业空间狭窄、高空、粉尘浓度大等)因此上述缺点就限制了它的应用范围。
本实用新型的目的就是要研制出一种新结构的探头，使它具有尺寸小，重量轻，放射源强度小，表面剂量率低，精度高且安装维护简单，易于防护，应用范围广的特点。
本实用新型是通过下述方案完成的1.为减少放射源的强度，降低探头表面的中子泄漏量，从而利于防护和应用，并降低成本，我们在探头结构设计上采用了快中子反射体，放射源发射出的快中子经过反射体反射，射向被测物料中的快中子通量增加。反射体可制成园盘状，底部厚，周边薄。如附图1.所示。可用普通钢板或硼钢或石墨等材料制成。
2.为保护中子源，又要把对中子的吸收减到最小，以增加探测器处的热中子浓度，在探头前安装了对中子吸收系数小且耐磨的保护板，其厚度在现场允许的条件下越薄越好，材质以对中子的吸收减小到最小且耐磨为原则。如氧化铝或铸石。
3.为提高探测效率，我们采用了高灵敏度热中子探测器如3He计数管或BF3计数管，四支并联使用，其测量灵敏度达到水分每变化百分之一引起的热中子计数率为40－－70个／秒。
4.为减少探头体积，降低探头非工作表面的中子泄漏量，以利于对操作人员的辐射防护。在反射体的后面设计了由轻质高含氢材料制作的快中子慢化体和热中子吸收体。
慢化体材质用石腊或含硼石腊或聚乙烯或有机玻璃或塑料。吸收体材质用硼砂或镉板。
用本实用新型制成的中子探头具有体积小，重量轻，中子源强度小，中子泄漏量小，测量精度高等优点。
附图1 反射体示意图。
附图2 中子探头仪示意图。
其中1－－中子源 2－－计数管 3－－反射体 4－－耐磨保护板 5－－慢化体 6－－吸收体 7－－防护罩。
实施例按照本实用新型制成的中子探头如附图2.所示。外型尺寸约∮300×300MM(而美国Kay－Ray公司的2500×型为∮500×500mm)；重35－－40Kg(2500x型约75Kg)；反射体用4－－7厘米厚的钢板，慢化体用∮296×200的聚乙烯，吸收体用1－－2MM厚的镉板，探测器用四支BF3管并联，保护用纯度90％以上的氧化铝板，厚为5～15MM。用300毫居里的241AM－BE中子源，典型测量精度为0.3％。非工作表面泄漏剂量率为2.2毫雷姆／小时，(而2500X型用500毫居里源，典型精度0.5％，泄漏剂量率7.5毫雷姆／小时)。
权利要求
1.一种核仪表中子探头，特别适用于测量物料含水量的高灵敏度表面型中子水分仪探头，由中子源，热中子探测器，防护罩组成，其特征在于探头中采用了快中子反射体，探头前的保护板采用了对中子吸收系数小的耐麽材料，在防护罩内安装了高含氢轻质材料做的快中子慢化体和热中子吸收体。
2.如权利要求
1.所述的中子探头，其特征在于反射体材料为普通钢板或硼钢或石墨；保护板为氧化铝板或铸石；慢化体为高含氢轻质材料聚乙烯或石腊或含硼石腊或有机玻璃或塑料，采用的热中子吸收体为镉板或硼砂。
3.如权利要求
1.或2.所述的中子探头，其特征在于快中子反射体的钢板厚度为2－－7CM，保护板为含量在90％以上，厚度为5－－15mm的氧化铝板；快中子慢化体为∮296×200MM的聚乙稀，热中子吸收体为1－－2MM的镉板。
专利摘要
一种中了探头，特别适用于作表面型中子水分仪的探头。其特征是有中子反射体，快中子慢化体，热中子吸收体，前保护板采用了对中子吸收率低的耐磨材料。用300毫居里的中子源，典型测量精度可达0.3％。
文档编号G01N23/00GK87206967SQ87206967
公开日1988年3月30日 申请日期1987年5月4日
发明者宋炎太, 郑国 , 田惠兴, 霍连启 申请人:首都钢铁公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan