一种中子通量可控的中子发射装置的制作方法

本实用新型涉及核技术及应用领域，特别是一种中子通量可控的中子发射装置。

背景技术：

中子源在军民两用领域应用广泛。常用的中子源有加速器中子源、裂变中子源、绸密等离子体焦点中子源和同位素中子源。

前三类中子源属于可控中子源，其中加速器中子源和裂变中子源中子通量较高，具有较高的安全性，但是其装置巨大，无法移动，仅适合固定位置使用。绸密等离子体焦点中子源虽然可控，但是它属于脉冲式间歇工作方式，该类中子源的稳定性较差，因此此类中子源在精确测量领域的应用受到很大的局限。

同位素中子源利用两种核素混合后发生核反应产生中子或利用核素自身裂变产生中子，目前使用的有am－be源，pu－be源、ra－be源和cf自发裂变中子源。

目前市面上的同位素中子源装置尚未有中子通量的控制环节，在中子活化或者材料表性研究的中子束装置中对中子通量的精度控制的需求越来越高的环境下，目前的发射源装置想要得到不同中子通量的中子束需要更换不同的中子源实现，这种方式其对中子通量大小的调控较为麻烦。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种中子通量可控的中子发射装置，对中子通量的控制较为简单。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种中子通量可控的中子发射装置，包括装置本体，所述装置本体设置有出射通道，所述装置本体内设置有发射井，所述出射通道设置于远离发射井的一侧，所述发射井内设置有中子源，所述发射井内设置有驱动中子源在发射井的延伸方向上位移的推动机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述装置本体设置为中子吸收材质。

作为上述技术方案的进一步改进，所述装置本体的内壁固定连接有慢化层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述推动装置与中子源之间设置有托板，所述托板的外周面与发射井内的慢化层的内壁相抵接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述发射井以及托板的横截面均设置为圆形，所述中子源设置于发射井的圆心处。

作为上述技术方案的进一步改进，所述托板与发射井的底面之间设置有伸缩导向杆，所述伸缩导向杆包括伸缩套和伸缩杆，所述伸缩杆套设于伸缩套内，并且伸缩杆在伸缩套内滑移，所述伸缩套与伸缩杆相远离的两端分别于托板以及发射井的底面固定连接，所述伸缩套与伸缩杆的延伸方向垂直于发射井的底面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述发射井的底部开设有通孔，所述推动装置包括推杆，所述推杆的一端与托板连接、另一端与通孔螺纹连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述推杆靠近托板的一端向推杆的外侧凸起有限位环，所述托板向推杆凸起有连接块，所述连接块开设有转动腔，所述推杆靠近托板的一端以及限位环在转动腔内转动，所述推杆远离托板的一端固定连接有用于驱动推杆沿其中心轴线旋转的驱动机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构设置为手轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出射通道的中心轴线与发射井的中心轴线相互垂直设置。

本实用新型的有益效果是：工作人员通过驱动推动机构，使中子源在发射井内的位置发生变化，当中子源处于发射井中较深入的位置时，中子源对发射井进口的张角越小，并且到达出射通道之间的路径变长，从而使中子衰减时间增长。通过控制中子源在发射井中的位置调节中子到达出射通道的时间，进而使到达出射通道的中子数发生变化，达到控制出射通道的通道口处的中子通量的效果。

本实用新型用于核技术及应用领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图中，1、装置本体；11、支脚；12、出射通道；13、发射井；14、中子屏蔽盖；15、慢化层；2、中子源；3、托板；31、连接块；32、转动腔；4、推动装置；41、推杆；411、限位环；42、手轮；5、伸缩导向杆；51、伸缩套；52、伸缩杆。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，一种中子通量可控的发射装置，包括装置本体1和中子源2。装置本体1的下端固定连接有四个支脚11，四个支脚11矩形阵列分布，四个支脚11对装置本体1起到支撑的作用。中子源2设置于装置本体1的内部。装置本体1的材质设置为硼钢材质，硼钢材质能对中子进行吸收，减少发射装置的辐射，减少发射装置对工作人员的危害。装置本体1上开设有三个出射通道12，在部分出射通道12不使用时，出射通道12的出射口处可拆卸固定连接有中子屏蔽盖14，对不使用的出射通道12的出射口进行封闭，避免中子从不需要使用的出射通道12处射出对周边环境造成影响。

装置本体1的内壁固定连接有慢化层15，慢化层15主要由聚乙烯制成。在中子源2发射出中子后，中子会与慢化层15接触，中子与慢化层15接触越多，游离至出射通道12所需要的时间越长，从而使中子的衰变时间增长，装置本体1内的中子个数按衰变公式衰减。

装置本体1的下部开设有发射井13，发射井13的横截面设置为圆形，中子源2设置于发射井13内并且设置于发射井13的圆心处，圆形的发射井13使中子源2射出的中子到达发射井13同一高度的内壁的时间相同。发射井13的中心轴向与出射通道12的中心轴线相互垂直，通过这样设置使中子源2发射出的中子不能直达出射通道12而需要经过多次与慢化层15的接触才能进入出射通道12，减少射出的中子的能量，使核反应容易进行并且保持稳定。

发射井13内设置有托板3及推动装置4。发射井13的底部开设有通孔，推动装置4包括推杆41和手轮42。推杆41远离托板3的一端与通孔螺纹连接。手轮42与推杆41远离托板3的一端固定连接。工作人员通过转动手轮42驱动推杆41相对于装置本体1旋转。由于推杆41与通孔螺纹连接，所以转动手轮42时，推杆41会在发射井13的轴向上发生位移，从而使中子源2在发射井13中的高度发生变化，从而使发射出的中子与慢化层15的接触次数发生改变，进而控制出射通道12的出射口处的中子通量。

托板3与发射井13的底部之间设置有伸缩导向杆5，伸缩导向杆5包括伸缩套51和伸缩杆52。伸缩套51固定连接于发射井13的底部，伸缩杆52固定连接于托板3靠近发射井13的底部的表面。伸缩杆52套设于伸缩套51内并且与伸缩套51滑移连接。伸缩套51与伸缩杆52的延伸方向均垂直于伸缩导向杆5对托板3起到导向作用，使托板3只能在发射井13的高度方向上位移，并且伸缩套51与伸缩杆52对托板3起到限制旋转的作用，避免托板3随着推杆41的转动而转动，影响中子源2的正常工作。

推杆41靠近托板3的一端向外凸起有限位环411。托板3靠近推杆41的表面凸起有连接块31，连接块31开设有转动腔32，推杆41靠近托板3的一端以及限位环411设置于转动腔32内，推杆41以及限位环411均与转动腔32转动连接。限位环411与连接块31的配合使托板3能随着推杆41上升或下降，避免托板3在推杆41下降的时候由于与其他部件之间的摩擦力过大无法下降，影响发射装置对出射通道12的出射口处的中子通量的调控。

本实施例的实施原理为：在需要增大出射通道12的出射口处的中子通量时，转动手轮42使中子源2向上位移，中子源2向上位移后其射出的中子与慢化层15的接触次数减少，到达出射通道12的路径缩短，从而使中子衰变的时间减小；需要减小出射通道12的出射口处的中子通量时，转动手轮42使中子源2向下位移，中子源2向下位移后其射出的中子与慢化层15的接触次数增多，到达出射通道12的路径增长，从而使中子衰变的时间增长。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。