阳极丝抗震性能改善的中子探测管和中子探测设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及阳极丝抗震性能改善的中子探测管和中子探测设备。具体地，提供了中子探测管包括：阴极管，其内限定有轴向延伸的管腔，管腔内壁具有中子敏感材料；在阴极管管腔中轴向延伸的阳极丝；绝缘套，其一部分气密密封地沿轴向插入阴极管的一端，且其内限定有通向阴极管管腔的第一中央内孔；和拉伸弹簧，其主体置于第一中央内孔中，阳极丝的一端固定到拉伸弹簧的轴向内侧端，而拉伸弹簧的轴向外侧端以头部延长丝的形式轴向向外延伸穿过绝缘套，用作阳极引出丝，且拉伸弹簧被设置成使得阳极丝在阴极管的管腔中始终处于绷紧状态。本实用新型还提供了一种中子探测设备，其包括至少一只所述中子探测管；以及用于组合中子探测管的阵列组合装置。
【专利说明】阳极丝抗震性能改善的中子探测管和中子探测设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及辐射探测领域，更具体地涉及中子探测管、由中子探测管组合而成的中子探测设备、以及用于组合中子探测管的阵列组合装置。
【背景技术】
[0002]通常所说的中子探测管实际上就是能够探测中子的一种特殊的正比计数管。由于中子本身不带电，不能产生电离或激发，因此不能直接用普通的正比计数管进行探测。为了探测中子，人们需要利用中子与掺入正比计数管中的某些原子核作用(包括核反应、核裂变或核反冲)所产生的次级粒子来进行间接测量。
[0003]例如，常见的涂硼中子探测管，其探测的原理就是基于核反应法进行的，其反应方程式如下:
【权利要求】
1.一种中子探测管，其特征在于包括: 阴极管，所述阴极管内限定有轴向延伸的管腔，且管腔内壁具有中子敏感材料； 阳极丝，所述阳极丝在所述阴极管的管腔中轴向延伸； 绝缘套，所述绝缘套的一部分气密密封地沿轴向插入所述阴极管的一端，而且所述绝缘套内限定有通向所述阴极管的管腔的第一中央内孔；以及 拉伸弹簧，其主体被置于所述第一中央内孔中，所述阳极丝的一端固定到所述拉伸弹簧的轴向内侧端，而所述拉伸弹簧的轴向外侧端以头部延长丝的形式轴向向外延伸穿过所述绝缘套，用作阳极引出丝，而且所述拉伸弹簧被设置成使得所述阳极丝在所述阴极管的管腔中始终处于绷紧状态。
2.根据权利要求1所述的中子探测管，其特征在于: 所述拉伸弹簧原始松弛状态下弹簧本体的长度与所述绝缘套的第一中央内孔的直径之比大于等于2:1。
3.根据权利要求1所述的中子探测管，其特征在于: 所述拉伸弹簧的弹簧本体与所述绝缘套的第一中央内孔的孔壁之间的间隙小于所述第一中央内孔的直径的1/5。
4.根据权利要求1所述的中子探测管，其特征在于， 所述阳极丝是由直径在ΙΟμπι~60μπι之间的镀金钨丝或镍铬合金丝；而且 所述绝缘套是由玻璃纤维、陶瓷、聚四氟乙烯、聚酰亚胺以及聚醚醚酮中的一种或多种整体地制成的单体构件。
5.根据权利要求1所述的中子探测管，其特征在于， 所述绝缘套在其第一中央内孔的轴向外侧限定有轴向延伸的第二中央内孔，所述拉伸弹簧的头部延长丝经由所述第二中央内孔向外延伸，而且所述第二中央内孔的直径小于所述第一中央内孔的直径。
6.根据权利要求5所述的中子探测管，其特征在于， 所述绝缘套在其未插入所述阴极管的部分中形成有至少一个径向延伸的通气孔，所述通气孔与所述第二中央内孔流体连通，从而经由所述第二中央内孔的至少一部分以及所述第一中央内孔与所述阴极管的管腔流体连通。
7.根据权利要求6所述的中子探测管，其特征在于， 所述通气孔的数量为两个或更多个，且在所述绝缘套的同一轴向位置上沿周向均匀分布。
8.根据权利要求6所述的中子探测管，其特征在于， 所述绝缘套在其第二中央内孔的轴向外侧进一步限定有轴向延伸的第三中央内孔，所述第三中央内孔的直径小于所述第一中央内孔的直径，但大于所述第二中央内孔的直径；而且 所述中子探测管进一步包括夹丝端子，所述夹丝端子的一部分气密密封地插入所述绝缘套的第三中央内孔中，并且所述夹丝端子中限定有轴向延伸的夹丝孔，其中 所述拉伸弹簧的头部延长丝穿过所述第二中央内孔后沿轴向向外穿入所述夹丝端子的夹丝孔中，并进一步沿轴向延伸出所述夹丝端子的夹丝孔，籍此，通过夹紧所述夹丝端子未插入所述第三中央内孔的部分，以将所述拉伸弹簧的头部延长丝夹紧固定在所述夹丝端子中。
9.根据权利要求1所述的中子探测管，其特征在于进一步包括: 同心装置，其被置于所述绝缘套的第一中央内孔中且处于所述拉伸弹簧的轴向内侧，从而使得固定于所述拉伸弹簧的所述阳极丝至少在轴向向内穿过所述同心装置后被居中于所述阴极管的中心轴线。
10.根据权利要求9所述的中子探测管，其特征在于， 所述同心装置包括两个同心端子，它们邻近所述绝缘套的轴向内侧端、彼此轴向相邻地设置在所述第一中央内孔中。
11.根据权利要求10所述的中子探测管，其特征在于， 所述两个同心端子被紧配合地置于所述第一中央内孔中。
12.根据权利要求10所述的中子探测管，其特征在于， 所述两个同心端子分别具有沿轴向贯穿其主体的V形槽。
13.根据权利要求12所述的中子探测管，其特征在于， 所述V形槽具有半圆形槽底，所述半圆形槽底与所述阴极管具有相同的中心轴线。
14.根据权利要求12所述的中子探测管，其特征在于， 所述V形槽的轴向内侧端具有倒角。
15.根据权利要求12所述的中子探测管，其特征在于， 所述两个同心端子在所述第一中央内孔中被布置成使得它们的V形槽彼此交错180度。
16.根据权利要求10所述的中子探测管，其特征在于， 所述两个同心端子均为单体式构件，其主体为圆柱形，或者为由一圆柱形区段和一相邻接的截锥形区段构成的圆柱截锥形。
17.一种中子探测设备，其特征在于包括: 至少一只根据权利要求1-16中任一项所述的中子探测管；以及 用于组合所述中子探测管的阵列组合装置。
18.根据权利要求17所述的中子探测设备，其特征在于， 所述阵列组合装置包括至少一个压板堆叠，每个所述压板堆叠由至少两个压板沿竖直方向叠装而成，其中在每个所述压板堆叠的所有相邻压板的相对表面上分别形成有至少一条平行于所述阵列组合装置的轴向方向延伸的、相对的夹紧凹槽，用于夹紧固定相应的所述中子探测管的一端，并且允许每只所述中子探测管的阴极管内限定的管腔能够与外部气源或周围环境流体连通。
【文档编号】G01T3/00GK203480035SQ201320480026
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】王永强, 王学武, 李元景, 张清军, 赵自然, 杨祎罡, 宫辉, 刘以农, 毛绍基, 常建平, 李树伟, 朱守糯 申请人:同方威视技术股份有限公司, 清华大学