专利名称：：改进型a-b中子“雷姆”计数器的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于核安全监测
技术领域：
，特别涉及到一种改进型A-B中子"雷姆"计数器。
背景技术：
：随着国内外核科学与技术发展，大型粒子加速器、散裂中子源、核洁净能源等新型核设施的建造及运行。在其周围环境产生中子、Y辐射，其中中子辐射能量大于20MeV的占有相当高的比例。当前测量中子剂量当量国内外通用的是Andersson-Braun中子"雷姆"计数器(简称通用A-B中子"雷姆"计数器)，其基本结构包括依次从内到外的中子计数管，内慢化体、吸收体、外慢化体(参考图1)，这种计数器测量中子能量范围是从热中子0.025eV到20MeV，存在的主要问题是对于新型核设施测量中子能量范围不够，对于大于20MeV的中子，该计数器灵敏度急剧下降，即不灵敏。为解决这一问题，有人提出一种设想的改进型A-B中子"雷姆"计数器，即在通用的A-B中子"雷姆"计数器结构内加入高能中子慢化体(铅层)能使20MeV以上中子慢化，提高探测高能中子灵敏度。但从未在理论和实验上验证过。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种改进型A-B中子"雷姆"计数器，其从理论和实验方法对上述设想结构进行验证，並证明在通用A-B中子"雷姆"计数器中间加IO皿铅层才能达到最佳能量响应范围，是国内外首次通过实验方法验证。针对现有中子剂量当量仪存在问题，具体分析了其灵敏度低的原因，当中子能量大于20MeV时，通用A-B中子"雷姆"计数器的慢化体(聚乙烯)慢化作用不够，所以不被计数器中心的热中子计数管探测。因此灵敏度下降。为此需要寻找能使20MeV以上中子慢化材料，发现重金属材料(如铅、钨等)均能使20MeV以上中子通过非弹性散射慢化，称为高能中子(20MeV以上)慢化体。本实用新型的技术方案是提供一种改进型A-B中子"雷姆"计数器，其包括中子计数管、包围中子计数管的内慢化体、包围内慢化体的吸收体以及包围吸收体的外慢化体，其特征在于，在吸收体和外慢化体之间，设置有高能中子慢化体。进一步，所述的高能中子慢化体是由含铅或钨元素的物质制成，其厚度为10mm。当中子能量低于20MeV以下时，入射中子与铅核发生弹性散射，不损失能量，也就是说这层铅对20MeV以下中子是"透明"的，因此它的存在不会影响原A-B中子"雷姆"计数器对低能中子原有的响应。当高能中子入射通过铅层时，与铅核发生非弹性散射，将一部份能量传递给铅核，而使高能中子被慢化，易被中子计数管探测到，所以，这一层铅的加入，改善了它对高能中子的能量响应。上述结构参数(技术方案)需从理论和实验两方面验证。本实用新型首先计算了改进型结构参数的能量响应范围，计算结果表明改进型A-B中子"雷姆"计数器能响范围可从0.025eV到1GeV，並且与ICRP推荐的响应曲线符合。对该实用新型实验验证存在相当大难度(1)国内尚未建立准单色中子能量大于20MeV标准中子源，提供验证；(2)所产生20MeV以上的准单色中子源，束流截面足够大，能将标定探观!j器覆盖o在日本原子力研究所东海实验室和日本东北大学加速器上完成了高能中子能量为22.0MeV，32.5MeV，40.2MeV，45.4MeV，64.7MeV，五个能量点的验证，实验结果表明该实用新型结构参数，改进了能量响应范围，符合ICRP标准曲线(说明书附图2)。这是国内外首次完成的验证实验，也是该实用新型制造的依据。图1为改进型A-B中子"雷姆"计数器的剖面示意图；图2为改进型A-B中子"雷姆"计数器(M95-2)能响曲线。其中，中子注量率灵敏度随(eV)能量变化曲线，並与通用A-B中子"雷姆"计数器作了比较，M95-2为改进型A-B中子"雷姆"计数器的注量率灵敏度随能量的变化，表明它的变化符合ICRP(国际放射防护委员会)标准曲线。具体实施方式实施例图1所示为改进型A-B中子"雷姆"计数器，它包括O25X100mm柱形BF3中子正比计数管3,外面包有18mm厚的内层聚乙烯慢化体2和79mm厚的外层聚乙烯慢化体1，在内慢化体2和外慢化体1之间有5mm厚含硼塑料吸收体4，在吸收体4和外慢化体1之间，设置10mm厚的铅层5作为高能中子慢化体，这是该实用新型的最佳构造。该"雷姆"计数器与普通的通用探测器进行比较的结构参数如表1所示。表1具体实施结构参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用该实施例的"雷姆"计数器在日本完成高能中子五个能量点的能响实验(说明书附图2)。具体实验装置以及测试结果如表2所示。实验结果表明，改进型A-B中子"雷姆"计数器，对于高能中子(22.OMeV，32.5MeV，40.2MeV，45.4MeV，64.7MeV)能量响应良好，提高了注量率灵敏度。表2完成能量响应实验的装置<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.一种改进型A-B中子“雷姆”计数器，包括中子计数管(3)、包围中子计数管的内慢化体(2)、包围内慢化体的吸收体(4)以及包围吸收体的外慢化体(1)，其特征在于，在吸收体(4)和外慢化体(1)之间，设置有高能中子慢化体(5)。2.如权利要求1所述的改进型A-B中子"雷姆"计数器，其特征在于，所述高能中子慢化体(5)是由含铅或钨元素的物质制成，其厚度为10mm。专利摘要本实用新型公开了一种改进型A-B中子“雷姆”计数器，其包括中子计数管(3)、包围中子计数管的内慢化体(2)、包围内慢化体的吸收体(4)以及包围吸收体的外慢化体(1)，其特征在于，在吸收体(4)和外慢化体(1)之间，设置有高能中子慢化体(5)。该实用新型将测量中子能量响应范围从0.025eV-20MeV，扩大到20MeV-1GeV，提高了仪器的灵敏度。並从理论和实验两方面进行验证该实用新型的能量响应特性，解决了高能中子(20MeV以上)的安全监测问题。文档编号G01T3/00GK201047875SQ200620118398公开日2008年4月16日申请日期2006年6月12日优先权日2006年6月12日发明者李建平申请人:李建平