一种中子和γ射线泄露检测装置

一种中子和
γ
射线泄露检测装置
技术领域
1.本发明属于微观粒子检测装置领域，特别是一种中子和γ射线泄露检测装置技术领域。


背景技术：

2.中子检测装置是一种用于探测环境中中子数量和能量的机械设备。
3.目前，中子检测装置如中国实用新型“一种用于水体质量检测的中子探测装置”(申请号：cn201822089399.1公开日：20190730)所述，包括中子发射源、中子检测装置、中子测量装置、安装架，中子检测装置安装在安装架的下端，中子发射源安装在安装架的上端且朝向中子检测装置设置，中子测量装置安装在安装架上，所述的中子检测装置包括中子检测用闪烁体、和检测从该中子检测用闪烁体发出的光并将其转换为电信号的光检测器，光检测器具有多个光纤和多个光检测元件，多个光纤对应闪烁体的入射表面的多个位置设置，多个光检测元件对应于多个光纤设置，中子测量装置与光检测元件连接，中子测量装置用于记录光检测元件的发光次数，闪烁体的入射表面朝向中子发射源设置。
4.因此，现有技术存在的问题是：中子没有经过处理，穿过介质直接射向检测装置，检测准确率低；不能检测γ射线，功能不齐全。


技术实现要素：

5.本发明在于提供一种中子和γ射线泄露检测装置，结构简单、检测准确率高、功能齐全。
6.本发明的技术方案是：一种中子和γ射线泄露检测装置，所述中子和γ射线泄露检测装置由核辐射泄露源、四极电磁铁、中子通道、漫反射物质、扫描电磁铁、中子慢化体、中子吸收体、中子和γ射线检测盒体、玻璃闪烁体、高压负电极、光纤、光检测器、绝缘超导体和电压检测器组成；
7.所述中子通道左端与核辐射泄露源固定连接，所述中子通道的右端与中子慢化体固定连接，所述四极电磁铁固定设置在中子通道左端外侧，所述漫反射物质固定设置在中子通道中部外侧，所述扫描电磁铁固定设置在中子通道右端外侧，所述中子吸收体固定设置在中子慢化体右侧，所述中子和γ射线检测盒体固定设置在中子吸收体右侧，所述玻璃闪烁体对称布置在中子和γ射线检测盒体上下两侧，所述高压负电极对称分布在玻璃闪烁体上下两侧，所述光纤的一端插入玻璃闪烁体和高压负电极中，所述光检测器固定设置在光纤的另一端，所述绝缘超导体固定设置在中子和γ射线检测盒体右侧，所述电压检测器通过导线与绝缘超导体的上下两端相连；
8.中子从核辐射泄露源射入中子通道，并穿过中子慢化体和中子吸收体进入中子和γ射线检测盒体，所述四极电磁铁对中子射束轴和射束直径进行调整，所述漫反射物质对中子进行漫反射，所述扫描电磁铁对中子束射束角度进行调整，所述中子慢化体对中子进行减速，所述中子吸收体对部分中子进行吸收，所述中子和γ射线检测盒体外部的高压负
电极使中子发生衰变，所述玻璃闪烁体与衰变中子的正电子碰撞产生光束，所述光检测器通过光纤对中子进行计数；所述绝缘超导体接收衰变中子的负电子和γ射线，并产生电流；所述电压检测器测试绝缘超导体上下两端的电压，完成对γ射线的检测。
9.所述四极电磁铁的个数为3个，用于调整中子射束轴和射束直径。
10.所述扫描电磁铁用于调整中子束射束角度，避免使中子束照射中子慢化体的固定位置。
11.所述中子慢化体对中子进行减速，所述中子吸收体对部分中子进行吸收。
12.所述高压负电极使中子发生衰变，所述玻璃闪烁体与衰变中子的正电子碰撞产生光束，所述光检测器通过光纤对中子进行计数。
13.所述绝缘超导体接收衰变中子的负电子和γ射线，并产生电流；所述电压检测器测试绝缘超导体上下两端的电压，完成对γ射线的检测。
14.本发明与现有技术相比，其显著优点为：
15.1、核辐射泄露源发射中子，中子经过四极电磁铁、漫反射物质、扫描电磁铁的处理后穿过屏蔽体射入中子和γ射线检测盒体，检测准确率高。
16.2、利用绝缘超导体和电压检测器检测中子穿过屏蔽体后是否产生了γ射线，检测功能齐全。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图。
18.图中：核辐射泄露源1、四极电磁铁2、中子通道3、漫反射物质4、扫描电磁铁5、中子慢化体6、中子吸收体7、中子和γ射线检测盒体8、玻璃闪烁体9、高压负电极10、光纤11、光检测器12、绝缘超导体13、电压检测器14。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步说明：
20.如图1所示，一种中子和γ射线泄露检测装置，由核辐射泄露源1、四极电磁铁2、中子通道3、漫反射物质4、扫描电磁铁5、中子慢化体6、中子吸收体7、中子和γ射线检测盒体8、玻璃闪烁体9、高压负电极10、光纤11、光检测器12、绝缘超导体13和电压检测器14组成；中子通道3左端与核辐射泄露源1固定连接，中子通道3的右端与中子慢化体6固定连接，四极电磁铁2固定设置在中子通道3左端外侧，漫反射物质4固定设置在中子通道3中部外侧，扫描电磁铁5固定设置在中子通道3右端外侧，中子吸收体7固定设置在中子慢化体6右侧，中子和γ射线检测盒体8固定设置在中子吸收体7右侧，玻璃闪烁体9对称布置在中子和γ射线检测盒体8上下两侧，高压负电极10对称分布在玻璃闪烁体9上下两侧，光纤11的一端插入玻璃闪烁体9和高压负电极10中，光检测器12固定设置在光纤11的另一端，绝缘超导体13固定设置在中子和γ射线检测盒体8右侧，电压检测器14通过导线与绝缘超导体13的上下两端相连。
21.如图1所示，一种中子和γ射线泄露检测装置的工作原理如下：中子从核辐射泄露源1射入中子通道3，并穿过中子慢化体6和中子吸收体7进入中子和γ射线检测盒体8，四极电磁铁2对中子射束轴和射束直径进行调整，漫反射物质4对中子进行漫反射，扫描电磁铁5
对中子束射束角度进行调整，中子慢化体6对中子进行减速，中子吸收体7对部分中子进行吸收，中子和γ射线检测盒体8外部的高压负电极10使中子发生衰变，玻璃闪烁体9与衰变中子的正电子碰撞产生光束，光检测器12通过光纤11对中子进行计数；绝缘超导体13接收衰变中子的负电子和γ射线，并产生电流；电压检测器14测试绝缘超导体13上下两端的电压，完成对γ射线的检测。
22.上述四极电磁铁2、中子通道3、漫反射物质4、扫描电磁铁5、中子慢化体6、中子吸收体7、中子和γ射线检测盒体8、玻璃闪烁体9、高压负电极10、光纤11、光检测器12、绝缘超导体13、电压检测器14都是本技术领域的公知常识或市场上常见的模块部件，在这里不再一一描述。


技术特征：
1.一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述中子和γ射线泄露检测装置由核辐射泄露源(1)、四极电磁铁(2)、中子通道(3)、漫反射物质(4)、扫描电磁铁(5)、中子慢化体(6)、中子吸收体(7)、中子和γ射线检测盒体(8)、玻璃闪烁体(9)、高压负电极(10)、光纤(11)、光检测器(12)、绝缘超导体(13)和电压检测器(14)组成；所述中子通道(3)左端与核辐射泄露源(1)固定连接，所述中子通道(3)的右端与中子慢化体(6)固定连接，所述四极电磁铁(2)固定设置在中子通道(3)左端外侧，所述漫反射物质(4)固定设置在中子通道(3)中部外侧，所述扫描电磁铁(5)固定设置在中子通道(3)右端外侧，所述中子吸收体(7)固定设置在中子慢化体(6)右侧，所述中子和γ射线检测盒体(8)固定设置在中子吸收体(7)右侧，所述玻璃闪烁体(9)对称布置在中子和γ射线检测盒体(8)上下两侧，所述高压负电极(10)对称分布在玻璃闪烁体(9)上下两侧，所述光纤(11)的一端插入玻璃闪烁体(9)和高压负电极(10)中，所述光检测器(12)固定设置在光纤(11)的另一端，所述绝缘超导体(13)固定设置在中子和γ射线检测盒体(8)右侧，所述电压检测器(14)通过导线与绝缘超导体(13)的上下两端相连；中子从核辐射泄露源(1)射入中子通道(3)，并穿过中子慢化体(6)和中子吸收体(7)进入中子和γ射线检测盒体(8)，所述四极电磁铁(2)对中子射束轴和射束直径进行调整，所述漫反射物质(4)对中子进行漫反射，所述扫描电磁铁(5)对中子束射束角度进行调整，所述中子慢化体(6)对中子进行减速，所述中子吸收体(7)对部分中子进行吸收，所述中子和γ射线检测盒体(8)外部的高压负电极(10)使中子发生衰变，所述玻璃闪烁体(9)与衰变中子的正电子碰撞产生光束，所述光检测器(12)通过光纤(11)对中子进行计数；所述绝缘超导体(13)接收衰变中子的负电子和γ射线，并产生电流；所述电压检测器(14)测试绝缘超导体(13)上下两端的电压，完成对γ射线的检测。2.根据权利要求1所述的一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述四极电磁铁(2)的个数为3个，用于调整中子射束轴和射束直径。3.根据权利要求1所述的一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述扫描电磁铁(5)用于调整中子束射束角度，避免使中子束照射中子慢化体的固定位置。4.根据权利要求1所述的一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述中子慢化体(6)对中子进行减速，所述中子吸收体(7)对部分中子进行吸收。5.根据权利要求1所述的一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述高压负电极(10)使中子发生衰变，所述玻璃闪烁体(9)与衰变中子的正电子碰撞产生光束，所述光检测器(12)通过光纤(11)对中子进行计数。6.根据权利要求1所述的一种中子和γ射线泄露检测装置，其特征在于：所述绝缘超导体(13)接收衰变中子的负电子和γ射线，并产生电流；所述电压检测器(14)测试绝缘超导体(13)上下两端的电压，完成对γ射线的检测。

技术总结
一种中子和γ射线泄露检测装置，属于微观粒子检测装置领域，结构上由核辐射泄漏源、四极电磁铁、中子通道、漫反射物质、扫描电磁铁、中子慢化体、中子吸收体、中子和γ射线检测盒体、玻璃闪烁体、高压负电极、光纤、光检测器、绝缘超导体和电压检测器组成，该装置利用四极电磁铁、漫反射物质、扫描电磁铁、中子慢化体、中子吸收体对中子进行预处理，通过高压负电极、玻璃闪烁体、光纤和光检测器对中子进行计数；通过电压检测器测试绝缘超导体上下两端的电压，完成对γ射线的检测。本发明结构新颖，功能完善，工作原理清晰，弥补了传统中子检测装置检测准确率低，功能不齐全的缺点。功能不齐全的缺点。功能不齐全的缺点。


技术研发人员：张善文 滕健文 李冲 赵彦霞 陈卫国 杜双松 冯昌乐
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/8/30