剂量当量。
[0036]图3示出了根据本发明优选实施例的中子剂量当量仪的结构示意图。
[0037]根据本发明实施例的中子剂量当量仪是一种多球一体型中子剂量当量仪，由探测部件、信号采集与数据处理系统两部分组成。探测部件由多个U ^ 3)半径不同半圆球壳I(图3中例示出5个)、透光玻璃面2、掺kiB或6Li液体闪烁体3、透光硅油4、光导5、光电倍增管6、反光材料7、透光衰减材料8组件和材料组成。
[0038]图4示出了图3所示中子剂量当量仪在透光玻璃面2处的俯视剖面图。
[0039]多个半圆球壳I内外表面经光学反光处理，均涂膜反光材料7。将多个半圆球壳I按照直径由小至大、端面朝下依次相套覆盖并固定在透光玻璃面2上，确保多个半圆球壳的球心处于同一位置。η个半圆球壳I端面由透光玻璃2固定并密封，同时将透光玻璃2内表面分成(η-1)个同心圆环面和一个圆面,(η-1)个同心圆环面和一个圆面上分别涂膜了不同的透光衰减材料8。
[0040]透光玻璃面2外表面使用透光硅油4与光导5耦合连接，光导5另一端面与光电倍增管6同样使用透光硅油4连接。
[0041]半圆球壳I的数量(η)可变化，η的变化范围可以是3彡η彡15。
[0042]半圆球壳I可以由中子反应截面小、密度轻、强度大的合金铝制成，合金铝厚度在0.之间,用材还可以使用铁和钢中的一种,或者其他轻质金属或非金属材料。半圆球壳I内外表面经光学反光处理，均涂膜反光材料7。反光材料7优选是密制的高反光材料MgS。
[0043]半圆球壳I中最大同心半圆球壳外围直径在15cm-50cm之间,优选30_35cm,可根据实际应用需要调整直径大小。各同心半圆球壳I直径值可以按照等差设定，也可以不按照等差设定，可根据实际应用需要调整直径大小。
[0044]半圆球壳I还可以选用非半球型球壳，球壳立体角可在30° -150°之间。
[0045]透光玻璃面2为高透光率玻璃材料，厚度在0.1cm-1cm之间。透光衰减材料8为η种不同透光率的透光衰减材料，分别涂膜在透光玻璃2内表面的(η-1)个同心圆环面和一个圆面上，整体效果要求易于中子与液体闪烁体产生的光子输出到光导5中。
[0046]光电倍增管6优选米用无4°K材质玻璃和金属材料制成。
[0047]透光玻璃面2与光导5、光导5与光电倍增管6稱合材料优选娃油，也可选用其他透光的黏合剂。
[0048]半圆球壳I与透光玻璃面2之间的空间注满掺或6Li液体闪烁体3。掺或6Li液体闪烁体3是将wB或6Li的有机材料均匀掺杂在含有丰富氢的液体闪烁体中制成的。
[0049]尽管本发明例示的液体闪烁体计数区优选由半圆球壳或非半球型球壳分割，根据本发明的不同液体闪烁体计数区还可以以其他方式进行分割。
[0050]本发明的多球一体型中子剂量当量仪在探测部件上采用多球体分区测量的方法，测量不同的能量段的中子。同时为提高热中子-低能中子的探测效率，在液体闪烁体中均匀掺杂了含kiB或6Li材料。
[0051]理论上讲，在探头部件结构相同的情况下，液体闪烁体越大，中子剂量当量仪探测灵敏度越高。中子与液体闪烁体相互作用产生的光子在各分区经过多重反射经透光衰减材料层，由光导汇集输出到光电倍增管中进行计数，计算获取所在中子辐射场的周围剂量当量(率X
[0052]本发明以液体闪烁体(掺kiB或6Li)为探测材料和慢化材料，在不同的探测壳层，中子的慢化程度不同各层对不同能量的响应不同，因此每个壳层可探测不同能量的中子。不同层液体闪烁体(掺kiB或6Li)既是中子的慢化层，同时也是中子剂量的探测材料。通过模拟计算确定光导前端不同层的光衰减比例，调节不同探测层计数的权重因子，即建立合理响应函数，实现系统在全能区上较好的周围剂量当量响应。
[0053]本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0054]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种中子剂量当量测量装置，其特征在于，包括: 彼此隔离的多个液体闪烁体计数区，每个液体闪烁体计数区的探测材料是液体闪烁体，用于与中子相互作用以获得产生光子数； 透光玻璃面，所有液体闪烁体计数区一端均由所述透光玻璃面密封； 光导和光电倍增管，中子与所述液体闪烁体相互作用产生的光子透过所述透光玻璃面输出到所述光导，通过所述光导汇集输出到所述光电倍增管中进行计数，以获得各个液体闪烁体计数区的产生光子数总和；以及 数据处理器，用于对所述产生光子数总和进行计算获得所在中子辐射场的剂量当量。2.根据权利要求1所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，在不同液体闪烁体计数区，中子的慢化程度不同，不同液体闪烁体计数区对不同能量的响应不同，使得不同液体闪烁体计数区探测不同能量的中子。3.根据权利要求1所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，不同液体闪烁体计数区与所述透光玻璃面的界面涂膜不同的透光衰减材料，使得中子与液体闪烁体相互作用产生的光子以不同的透光率输出到所述光导中。4.根据权利要求1-3中任一项所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述多个液体闪烁体计数区由多个半径不同的半圆球壳彼此隔离，所述半圆球壳的数量等于计数区数量。5.根据权利要求4所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述多个半圆球壳端面由所述透光玻璃面固定并密封，将所述透光玻璃面分成计数区数量减一个同心圆环面和一个圆面。6.根据权利要求4所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述半圆球壳由中子反应截面小、密度轻、强度大的轻质金属或非金属材料制成，厚度在0.5mm-3mm之间。7.根据权利要求4所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述半圆球壳内外表面经光学反光处理，均涂膜密制高反光材料。8.根据权利要求4所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述半圆球壳是非半球型球壳，球壳立体角在30° -150°之间。9.根据权利要求1或2所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述液体闪烁体是掺wB或6Li液体闪烁体。10.根据权利要求1或3所述的中子剂量当量测量装置，其特征在于，所述透光玻璃面为高透光率玻璃材料，厚度在0.1cm-1cm之间。11.一种中子剂量当量测量方法，其特征在于，包括步骤: 建立彼此隔离的多个液体闪烁体计数区，每个液体闪烁体计数区的探测材料是液体闪烁体，用于与中子相互作用以获得产生光子数； 设置透光玻璃面，使得所有液体闪烁体计数区一端均由所述透光玻璃面密封； 设置光导和光电倍增管，使得中子与所述液体闪烁体相互作用产生的光子透过所述透光玻璃面输出到所述光导，通过所述光导汇集输出到所述光电倍增管中进行计数，以获得各个液体闪烁体计数区的产生光子数总和；以及 对所述产生光子数总和进行计算获得所在中子辐射场的剂量当量。12.根据权利要求11所述的中子剂量当量测量方法，其特征在于，所述建立彼此隔离的多个液体闪烁体计数区的步骤进一步包括:使中子在不同液体闪烁体计数区的慢化程度不同，不同液体闪烁体计数区对不同能量的响应不同，不同液体闪烁体计数区探测不同能量的中子。13.根据权利要求11所述的中子剂量当量测量方法，其特征在于，还包括步骤:在不同液体闪烁体计数区与所述透光玻璃面的界面涂膜不同的透光衰减材料，使得中子与液体闪烁体相互作用产生的光子以不同的透光率输出到所述光导中。14.根据权利要求11-13中任一项所述的中子剂量当量测量方法，其特征在于，所述建立彼此隔离的多个液体闪烁体计数区的步骤进一步包括:用多个半径不同的半圆球壳使所述多个液体闪烁体计数区彼此隔离，所述半圆球壳的数量等于计数区数量。15.根据权利要求14所述的中子剂量当量测量方法，其特征在于，所述建立彼此隔离的多个液体闪烁体计数区的步骤进一步包括:由所述透光玻璃面固定并密封所述多个半圆球壳端面，将所述透光玻璃面分成计数区数量减一个同心圆环面和一个圆面。16.根据权利要求11或12所述的中子剂量当量测量方法，其特征在于，所述建立彼此隔离的多个液体闪烁体计数区的步骤进一步包括:在所述液体闪烁体中掺kiB或6Li。
【专利摘要】本发明提供了一种中子剂量当量测量装置及测量方法。该装置包括：彼此隔离的多个液体闪烁体计数区，每个液体闪烁体计数区的探测材料是液体闪烁体，用于与中子相互作用以获得产生光子数；透光玻璃面，所有液体闪烁体计数区一端均由透光玻璃面密封；光导和光电倍增管，中子与液体闪烁体相互作用产生的光子透过透光玻璃面输出到光导，通过光导汇集输出到光电倍增管中进行计数，以获得各个液体闪烁体计数区的产生光子数总和；数据处理器，用于对产生光子数总和进行计算获得所在中子辐射场的剂量当量。根据本发明的技术方案，能够对不同能量的中子分段测量，准确获得中子剂量当量，从而实现高灵敏度和宽量程的中子剂量当量测量。
【IPC分类】G01T3/06
【公开号】CN104898157
【申请号】CN201410077171
【发明人】韩善彪, 李锦 , 柳加成, 李宏宇
【申请人】环境保护部核与辐射安全中心
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日