中子探测器

摘要： 为了减小闪烁体中子探测器的探测盲区,需要降低波移光纤的弯转光损失。针对波移光纤弯折工艺及批量检测工艺,研究了Y11(200)型波移光纤小半径弯折工艺和批量检测技术。经过多次反复测试,研究结果表明:所采用的水浴法弯折工艺上能够满足波移光纤光损耗均小于10%的工程要求。

摘要： 空间中子是影响航天器和航天员安全的重要辐射要素之一.优化中子探测器,提高测量效率,提升反演精度是中子测量的难点.中国空间站将搭载一种基于新型中子探测材料Cs2LiYCl6:Ce(CLYC)闪烁体的中子探测器,该探测器具有同时测量热中子和快中子,以及探测效率高等特点.针对该新型探测器的中子能谱反演,分析了不同能量中子在该探测器中的响应特点,分析了中子反演常用的概率迭代法和非负最小二乘(NNLS)法的优缺点,考虑到这2种方法在CLYC探测器反演应用中的不足,提出了基于增广矩阵的非负最小二乘(AM-NNLS)法.数值实验结果表明:AM-NNLS法具有反演运算效率高和反演相对误差小的特点,验证了所提方法的有效性.

摘要： 根据现阶段的国内外堆芯仪表套管组件(IITA)的基本情况,对CAP1400的IITA的国产化工作的关键突破点、国产化难点、战略意义作了详细说明;同时对产品的研制作了详细说明,主要包括自给能中子探测器(SPND)的主要功能、结构设计及特点等.ⅡTA是CAP1400核电站的重要仪表.其集成了堆芯出口热电偶(CET)及自给能中子探测器,用于堆芯出口温度测量和堆芯中子注量率测量,而用于保护和安全监控系统事故后堆芯冷却监视的热电偶信号属于1E级信号.ⅡTA主要有三大功能;一是为堆芯运行和分析系统提供自给能中子探测器信号,用于在线监测堆芯三维功率场分布,优化堆芯功能;二是为反应堆保护系统、多样性驱动系统提供热电偶信号,用于事故后堆芯出口冷却剂温度检测;三是探测器组件维持一次回路压力边界完整性.堆芯仪表套管组件的需求量比较大,一个AP1000反应堆需要42套IITA,1个CAP1400反应堆需要48套IITA.

摘要： 从堆芯中子探测器的测量原理、探测器的总体设计结构、探测器验证试验的设计,以及探测器试验结果等几个方面,介绍堆芯中子探测器国产化项目的研发成果.此次探测器设计验证试验对探测器的尺寸、外观、电气性能以及核性能进行了验证,试验结果验证了探测器的结构设计、电气性能都满足设计要求.由于本次试验采用加速器为试验用的中子源,慢化后的中子注量率偏低,导致在验证探测器的坪特性、热中子灵敏度、探测器线性等设计参数时,由热中子产生的电流较小,环境本底对测试结果影响较大,因而本次验证试验只能定性地验证探测器的核特性,后续通过更高热中子注量率的中子源对探测器进行定量的验证.

摘要： 为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器.根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究.结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B2O3和摩尔百分比为0.4的Gd2O3,在保持15μm位置分辨的同时可以最高达到28％的探测效率.相对于无倾角的nMCP,在有通道倾角的nMCP中这种响应不均匀现象更加严重.本文的模拟结果为开发用于能量分辨中子成像的高性能nMCP提供了有力的数据支持.

摘要： 堆外核测仪表通常由布置在反应堆压力容器外的3类中子探测器及配套系统构成.3种不同类型中子探测器的量程有效覆盖了跨度超过10个数量级以上的反应堆中子注量率信号,从而实现连续测量和监视反应堆从首次装料至满功率期间的核功率.堆外核测仪表的调试方案既要验证仪表本体功能,又要满足压水堆(PWR)核电厂启动的核测需求.基于某新型自主化三代压水堆堆外核测仪表的仪表配置情况,对其调试方案设计、调试试验项目、调试重要问题(如有源试验、二次中子源替代一次中子源等)进行分析研究,形成了一套完整的三代压水堆堆外核测仪表的调试方案.该研究成果已成功应用在该新型自主化三代压水堆核电厂,对其他核电厂的工程实施具有参考意义.

摘要： 碳化硅(SiC)中子探测器属于一种宽禁带半导体探测器,适合在高温强辐射环境下的测量.本文利用标准放射源建立了SiC中子探测器的实验测试系统,分别研究了SiC中子探测器在252Cf标准源及60Co标准源照射下的响应情况.通过实验测试发现,SiC中子探测器可以在低偏置电压下工作,在252Cf标准源照射下探测器的计数率与中子通量之间具有非常好的线性关系,其线性拟合R2值为0.9998.此外,SiC中子探测器在60Co源照射下的计数主要是在低能区,可以通过甄别阈值设置有效地分辨γ射线的影响.

摘要： 中子发生器具有产额高、安全可控、体积小等优点,是中子质询探雷装备的核心部分.通过改进中子管靶端结构,优化离子源及加速电极结构,设计中子产额稳定自动控制系统,实现中子高产额和高稳定性输出的目标,测试结果表明该设备的中子产额和稳定性可满足探雷所需的性能要求.

摘要： 微结构半导体中子探测器具有中子探测效率高、体积小、时间响应快、工作偏压低等优点,在替代氦-3方面有较大的潜力.本文介绍了微结构半导体中子探测器的中子探测原理,综述了近年来的研究进展,展望了其应用前景.

摘要： 本文针对混合脉冲辐射场中对脉冲裂变中子总数和时间谱的测量需求，研制出具有中子/γ灵敏度比高、中子能量响应较平坦、时间响应快、测量动态范围大等优点的“核-光转换中子探测器”。在国内首次建立了完备的“核-光转换中子探测器”结构参数的物理设计技术，设计出的以235U作探测介质的“核-光转换中子探测器”可以在0.1~14MeV能量区间使其中子灵敏度变化小于一倍。并建立了“核-光转换中子探测器”的主要物理特性参数实验研究技术，探测器的中子、γ灵敏度标定结果验证了该探测器的设计是成功的。

摘要： 随着3He气体资源短缺、价格飞涨,基于3He气体的中子探测器已经无法满足急剧增长的中子探测需求.基于6LIF/ZnS(Ag)闪烁体和波移光纤结构的大面积位敏中子探测器,具有高的中子探测效率、高位置分辨率和可大面积拼接等优点,可以很好的满足中国散裂中子源(CSNS)上通用粉末衍射仪对中子探测的需求.本文系统研究了双层夹心结构闪烁体中子探测器的各个关键器件性能,设计制作了面积250mm2×500mm2的闪烁体中子探测器样机,并利用252Cf中子源对探测器开展初步性能研究.

摘要： 随着国际上新一代中子源的发展,传统的中子探测器已经不能满足高通量的应用需求,同时面临当前3He气体资源严重短缺的国际形势,研究替代3He的新型中子探测器已成为粒子探测领域的研究热点.基于GFM(GaseousFlectron Multiplier)的中子探测器,计数率高,并且具有较高的位置与时间精度,是未来替代3He中子探测器的一个发展方向.本文主要利用Geant4程序包对探测器物理过程进行蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟,主要研究了热中子转换效率与硼中子转化层厚度、层数的关系,同时,根据中子探测的特殊性,高能物理研究所专门研发了一种基于陶瓷材料的nTHGFM(Neutron THick GFM),并利用X光机对其进行了初步的性能测试,为国内今后自主友展基于GEM的中子探测器提供了参考.

摘要： 近年来,中子探测器使用得最多的是基于3He的多丝正比室气体探测器,相对于其他类型探测器,该探测器具有探测效率高、位置分辨好、n/γ分辨能力好、抗辐射能力强等优点,并且可以大面积制作.基于3He的多丝正比室气体探测器对中子的探测主要由两部分组成:中子与3He气体反应产生的次级粒子带来的位置偏差、多丝正比室自身的本征性能,次级粒子带来的偏差主要与3He气体的压强相关.本文主要对有效面积200mm×200mm多丝正比室原型样机的本征性能进行测试,针对两种不同的探测器结构,利用X射线源开展位置分辨、能量分辨、二维成像能力等性能的测试,比较不同结构下,探测器本征性能的好坏,优化探测器的结构,有助于中子的探测.

摘要： 核径迹热释中子探测器是最近研究的成果，不同于以上原理而发展起来的新型中子探测器。即中子与某种靶核发生核反应，反应后的产物所具有的动能在介质中运动与介质物质作用，将能量传递给介质物质形成核径迹，核径迹将核反应产物能量储存于介质物质中，通过对介质物质进行退火消除径迹给出退火热量，由于退火热量正比于核径迹所存储的能量，核径迹又是中子核反应形成的，从而通过测量退火热量得到测量中子的目的。与通用的中子探测器一样，要测量绝对中子通量密度就必须给出探测器效率，核径迹热释中子探测器刻度退火热量与中子通量密度的关系，给出中子探测器的效率刻度，从而可将刻度后的中子探测器用于中子通量密度的绝对测量中。

摘要： 本文介绍了中国散裂中子源项目的通用粉末衍射谱仪(GPPD)中,涂硼GEM中子束流监测器的数据获取软件系统的设计与实现方法.重点阐述了基于EPICS的areaDetector软件框架,在Linux系统下开发的NEROS系统程序,具有实时数据获取和数据处理、可视化以及Nexus标准格式存储功能.在X射线机和252Cf中子源实验平台上,通过探测器的二维狭缝成像实验,证明NEROS程序运行稳定、可靠.

摘要： 采用T(d,n)4He脉冲中子源和中子飞行时间法测量了3种不同尺寸聚乙烯样品在60.方向的泄漏中子飞行时间谱.通过3种模拟模型(点探测器简化模型、点探测器复杂模型和环探测器复杂模型),应用McNP程序分别模拟得到了泄漏中子飞行时间谱,并与实验数据进行比较.结果显示:对于小体积样品(Φ13cm×6cm),3种模型的模拟数据和实验结果在n-p散射峰符合均很好;对于大体积样品(30cm×30cm×6cm,40cm×40cm×6cm),采用环探测器复杂模型的计算结果更加接近实验值.该研究工作为将来开展大体积样品基准检验奠定了基础.

摘要： 采用T(d,n)4He脉冲中子源和中子飞行时间法测量了3种不同尺寸聚乙烯样品在60.方向的泄漏中子飞行时间谱.通过3种模拟模型(点探测器简化模型、点探测器复杂模型和环探测器复杂模型),应用McNP程序分别模拟得到了泄漏中子飞行时间谱,并与实验数据进行比较.结果显示:对于小体积样品(Φ13cm×6cm),3种模型的模拟数据和实验结果在n-p散射峰符合均很好;对于大体积样品(30cm×30cm×6cm,40cm×40cm×6cm),采用环探测器复杂模型的计算结果更加接近实验值.该研究工作为将来开展大体积样品基准检验奠定了基础.

摘要： 采用T(d,n)4He脉冲中子源和中子飞行时间法测量了3种不同尺寸聚乙烯样品在60.方向的泄漏中子飞行时间谱.通过3种模拟模型(点探测器简化模型、点探测器复杂模型和环探测器复杂模型),应用McNP程序分别模拟得到了泄漏中子飞行时间谱,并与实验数据进行比较.结果显示:对于小体积样品(Φ13cm×6cm),3种模型的模拟数据和实验结果在n-p散射峰符合均很好;对于大体积样品(30cm×30cm×6cm,40cm×40cm×6cm),采用环探测器复杂模型的计算结果更加接近实验值.该研究工作为将来开展大体积样品基准检验奠定了基础.

摘要： 本发明涉及一种锂玻璃探测器，包括

摘要： 本发明公开了一种探测器，其包括：探测器晶体、多层慢化体以及多层转换体；所述慢化体设置成使进入慢化体的中子慢化；所述转换体设置成使被慢化的中子与转换体发生中子俘获反应；所述探测器晶体设置成对进入的射线进行探测；其中，所述慢化体与所述转换体交叠设置，并且，所述慢化体和所述转换体设置在所述探测器晶体外部。

摘要： 本发明公开了一种探测器，其包括：探测器晶体、多层慢化体以及多层转换体；所述慢化体设置成使进入慢化体的中子慢化；所述转换体设置成使被慢化的中子与转换体发生中子俘获反应；所述探测器晶体设置成对进入的射线进行探测；其中，所述慢化体与所述转换体交叠设置，并且，所述慢化体和所述转换体设置在所述探测器晶体外部。

摘要： 本发明涉及一种锂玻璃探测器，包括

摘要： 一种安装一伽马探测器和一中子探测器的柜体，包括：在柜体的前后方向上具有预定厚度的上框架、下框架、左框架和右框架，框架相互连接成长方体结构；沿柜体的厚度方向设置在上框架内侧上的上支架和沿柜体的厚度方向设置在下框架内侧上的下支架；安装在上支架和下支架之间的竖支架；以及沿厚度方向分别安装在左框架和右框架上的至少3个左纵支架和至少3个右纵支架，至少3个左纵支架和至少3个右纵支架在上下方向上等间距地安装，其中，竖支架、左纵支架和右纵支架分别相对应地设有用于安装伽马探测器的多个第一安装部和用于安装中子探测器的多个第二安装部。本发明还提供了一种包括这种柜体放射性物质检测装置。

摘要： 本发明公开了一种中子探测器、平板中子探测器及探测方法，其中中子探测器包括：中子敏感层，当中子入射所述中子敏感层时，所述中子敏感层释放光子；至少两个光电敏感元件，包括用于接收光信号的光接收面和输出电信号的电信号输出端，所述光电敏感元件的光接收面与所述中子敏感层耦接，并且耦接各光电敏感元件的所述中子敏感层为一连通的整体；输出模块，分别与各所述光电敏感元件的电信号输出端耦接，所述输出模块用于根据各所述光电敏感元件输出的电信号输出中子入射信号。从而提高了中子探测的精确度。

摘要： 本公开涉及中子探测技术，公开一种中子探测阴极、中子探测器及中子探测方法，中子探测阴极对应于中子的入射而转换释放电子，进而通过探测电子实现对中子信号的间接探测。所述中子探测阴极包括：支撑基板、电极层以及中子俘获层。电极层设置于所述支撑基板上；中子俘获层设置于所述电极层与所支撑基板相对的另一侧上，所述中子俘获层包含中子俘获材料，且所述中子俘获材料俘获中子后释放电子。中子倍增探测装置还包括真空容器倍增极及阳极；真空容器具有入射窗；电极层覆盖于真空容器入射窗的内表面；中子俘获层覆盖于电极层的内表面；以此能对中子经过该俘获层转换的电子进行准确的倍增探测或者直接探测，进而实现对热中子的灵敏探测。

摘要： 本发明公开了一种利用标准探测器进行中子探测器堆上试验验证的方法，通过可靠可信的方式对自给能探测器研发生产和供货产品进行堆上试验验证和标定，可运用于大部分核电站堆芯仪表系统用的自给能探测器标定和试验验证。

摘要： 公开了一种安装一伽马探测器和一中子探测器的柜体，包括：具有预定厚度的上框架、下框架、左框架和右框架，所述框架相互连接成长方体结构；沿所述厚度方向设置在上框架和下框架上的上支架和下支架；可安装在所述上支架和下支架之间的竖支架；以及沿所述厚度方向等间距地安装在所述左框架和右框架上的至少3个左纵支架和右纵支架。其中，所述竖支架、左纵支架和右纵支架分别相对应地设有用于安装所述伽马探测器的多个第一安装部和用于安装所述中子探测器的多个第二安装部。本发明还提供了一种包括这种柜体放射性物质检测装置。

摘要： 本实用新型公开了一种超宽带中子探测器及基于超宽带中子探测器的干涉仪，属于核辐射探测技术领域，包括：由顺序固定的碳氢材料层、碘化铯层、半导体和衬底组成的探测单元、高压电源及中子束；在碳氢材料层和衬底的外表面上分别电镀第一金属膜和第二金属膜；第一金属膜与高压电源的负极电性连接；中子束入射到所述探测单元后，中子与碳氢材料层中的质子发生碰撞，产生反冲质子，反冲质子进入碘化铯层后产生自由电子；通过第一金属膜和第二金属膜之间负高压的电场作用将碘化铯层中产生的自由电子注入到半导体中，引起半导体的光学折射率变化；该探测器能够将中子束转化为半导体材料的折射率变化，利用光学干涉测量半导体材料的折射率变化获得中子束强度信息。