中子靈敏涂硼材料組合探測(cè)器及n-γ輻射場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試.pdf

1、實(shí)際輻射場(chǎng)中往往存在多種粒子，因此需要研發(fā)混合場(chǎng)測(cè)量裝置和混合場(chǎng)測(cè)量技術(shù)。針對(duì)n/γ輻射場(chǎng)，本工作研制了一套寬量程、高靈敏度組合探測(cè)器，它由圓柱形硼襯正比計(jì)數(shù)管和平板型涂硼電離室組成。硼襯正比計(jì)數(shù)管用于工作在脈沖模式下監(jiān)測(cè)小通量中子輻射場(chǎng)；涂硼電離室具有高靈敏度，用于工作在累積電流模式下測(cè)量大通量中子輻射場(chǎng)。
　　 本工作首先突破了涂硼中子探測(cè)器的瓶頸--實(shí)驗(yàn)室中子靈敏層硼膜制作技術(shù)，探測(cè)器經(jīng)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和輻射場(chǎng)測(cè)試，獲得了良好的

2、中子測(cè)量特性、坪特性及靈敏度等參數(shù)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)缺乏實(shí)驗(yàn)室浸脂涂硼中子靈敏層制作技術(shù)，本文以1，2－二氯乙烷為溶劑、Formvar樹(shù)脂充當(dāng)粘合劑，研發(fā)了兩種簡(jiǎn)便、實(shí)用的硼膜涂抹工藝--浸涂和刷涂，并優(yōu)化得出了最佳制作方案。浸涂中樹(shù)脂和硼粉質(zhì)量比最小值為5.0，而刷涂時(shí)最佳值為0.2。文中還研究了混合溶液的配制、浸涂、刷涂、恒溫烘干等詳細(xì)過(guò)程，最后總結(jié)了兩種方法的優(yōu)劣。
　　 經(jīng)仿真分析、材料性能測(cè)試、機(jī)械設(shè)計(jì)和加工、系統(tǒng)組裝、真

3、空系統(tǒng)搭建、工作氣體調(diào)試、實(shí)驗(yàn)室單元測(cè)試和組合測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)后，研制的圓柱形硼襯正比計(jì)數(shù)管實(shí)現(xiàn)了較好的特征參數(shù)。在100mCi的Am-Be中子源輻射場(chǎng)中，正比計(jì)數(shù)管充入0.4atm的P10氣體后測(cè)得其坪長(zhǎng)為100V，坪斜為13.2％/100V，工作電壓為800V。硼襯正比計(jì)數(shù)管的主放輸出脈沖寬度為1.26μs，脈沖上升時(shí)間是370ns，當(dāng)計(jì)數(shù)率為1.0×105cps時(shí)對(duì)應(yīng)脈沖堆積概率約3.6％。
　　 在100mCi的Am－Be

4、中子源輻射場(chǎng)中，本工作研制的平板型涂硼電離室充入0.4atm的P10氣體后在200V時(shí)已完全收集，電離室坪長(zhǎng)為500V，坪斜為3.72％/100V。電離室在200V處的漏電流為0.2pA，中子靈敏度達(dá)1.0×10-15A/(cm-2·s-1)。在10mCi的γ源137Cs輻射場(chǎng)中，電離室坪區(qū)的平均信號(hào)電流為1.23pA，而在活度均為10mCi的137Cs和90Sr的共同輻射場(chǎng)中為1.63pA。電離室γ靈敏度達(dá)9.0×10-16A/(Me