西安脉冲堆热柱孔道中子束流参数测量

第12卷　第6期强激光与粒子束V o l .12,N o .6 2000年11月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E B EAM S N ov .,2000　文章编号:1001-4322(2000)06-0753-03用偏压法拉第筒测量强流脉冲离子束Ξ何小平,　石　磊,　张嘉生,　邱爱慈(西北核技术研究所,西安市69信箱13分箱,710024) 摘　要:　分析了偏压法拉第筒测量强流脉冲离子束的原理和影响测量准确度的主要因素,研制了一种结构简单的偏压离子法拉第筒阵列,利用该装置测量了200kV 小型强流脉冲离子束源的束流密度分布,束流中心密度最大值约为170A c m 2。

关键词:　脉冲离子束;法拉第筒;偏压 中图分类号:TL 506 文献标识码:A 强流脉冲离子束(也称高功率离子束H igh Pow er I on B eam s 2H P I B )用于辐射效应和材料科学研究时,必须知道离子束的束流密度分布情况。

测量离子束束流密度分布的主要方法有离子法拉第筒阵列、量热计阵列、原子核活化分析等。

法拉第筒是一种结构简单的带电粒子测量装置,在等离子体物理和束流物理中经常使用,根据测量对象和测量目的的不同,其形式和结构各不相同[1～4]。

由于强流脉冲离子束在本质上是一种电荷中和、电流中和束流,利用法拉第筒测量时,必须阻止离子束中的低能中和电子进入收集体。

阻止中和电子的一种方法是在收集体上加负偏压,使得只有离子能进入收集体。

离子法拉第筒的另一种形式为磁抑制式,它是利用横向磁场来实现对中和电子的磁绝缘。

有时还同时采用加偏压和磁场的方法。

在磁绝缘离子束二极管中,利用二极管本身的磁场可方便地实现法拉第筒的磁绝缘。

200kV 小型强流脉冲离子束源是西北核技术研究所研制的一台小型强流脉冲离子束加速器,它的二极管采用箍缩反射二极管,束流半径只有2c m 左右,由于空间狭小,不适于采用磁抑制法拉第筒,而采用带准直孔的偏压法拉第筒(B iased Co lli m ated Faraday Cup 2BCFC )测量离子束源的束流密度分布。

多球谱仪测量 BNCT医院中子照射器中子束能谱陈军;李春娟;李玮;宋明哲;张紫竹【摘要】用于硼中子俘获治疗（BNCT ）的医院中子照射器（IHNI‐Ⅰ）已由北京凯佰特技术有限公司建设完成，为获得空气中自由中子束的能谱，建立了一套改进的主动式多球谱仪，并开展了相关实验方法研究。

该谱仪包含14个探测单元，中心探测器为球形3 H e正比计数器。

为改善谱仪在超热能区的分辨率，在常规多球谱仪的基础上增加了4个包裹不同厚度硼壳的探测单元。

通过MCNP程序计算谱仪的响应函数，并利用标准252 Cf和241 Am‐Be中子源进行了校准和验证。

测量在距离照射器孔道口110 cm处进行，再采用反迭代方法将能谱修正到孔道口处，结果显示，测量的中子能谱与理论模拟结果略有差异。

因而利用ROSPEC谱仪和金箔对中子能谱和PMMA体模内中子通量密度的深度曲线进行了测量，结果验证了多球谱仪测量结果的可靠性。

%The in‐hospital neutron irradiator (IHNI‐Ⅰ) for boron neutron capture therapy (BNCT) was constructed by Beijing Capture Technology Corporation .To obtain the neutron spectra of free beams in air ,an improved active multi‐sphere spectrometer was established and the relevant experimental method was alsodeveloped .The spectrometer consisted of fourteen detection units and a spherical 3 He proportional counter was used as the central detector .In order to improve the resolution of the spectrometer in epither‐mal region ,four detection units covered with different thickness boron shells were add‐ed into the routine multi‐sphere spectrometer .The response functions of the spectrome‐ter were calculated with the MCNP code ,and calibrated and verified with standard 252 Cf and 241 Am‐Be neutronsources .The measurements were performed at 110 cmdistance from exit of the irradiator ,and then the neutron spectra at the exit were deduced by an‐ti‐iteration technique .The results show that there is a little discrepancy between the measured spectra and simulated ones .Therefore ,the neutron spectra and the depth curve of neutron flux density were also measured by a ROSPEC spectrometer and gold foils .The results verified the reliability of the neutron spectra measured by the multi‐sphere spectrometer .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】6页(P2127-2132)【关键词】BNCT;中子能谱;多球谱仪;ROSPEC谱仪【作者】陈军;李春娟;李玮;宋明哲;张紫竹【作者单位】中国原子能科学研究院计量测试部，北京 102413;中国原子能科学研究院计量测试部，北京 102413;中国原子能科学研究院计量测试部，北京102413;中国原子能科学研究院计量测试部，北京 102413;北京凯佰特技术有限公司，北京 102413【正文语种】中文【中图分类】TL375.1自1936年Loche[1]提出中子俘获治疗的概念以来，作为二元辐射疗法的硼中子俘获治疗(BNCT)因其潜在的功效引起了人们极大的关注。

测量反应堆快中子注量率的电流型宽禁带半导体探测器设计苏春磊;欧阳晓平;李达;刘洋;宋晓靓;余小任;欧阳潇【摘要】为解决强流混合场快中子注量率实时测量的难题，本文基于反冲质子法，以耐辐照性能强、噪声低的半绝缘型（SI）GaN半导体材料为基础，采用带石墨平衡体及聚乙烯转换靶的并联结构，设计补偿式电流型探测器的方案，有效地降低了γ射线灵敏度。

利用该探测器测量了西安脉冲堆1＃径向孔道内混合场的快中子注量率，其结果与已有测量结果符合较好，验证了该方案的可行性。

%In orderto solve the problem of fast neutron fluence rate real‐time measure‐mentin intense neutron‐gamma mixed field ,a new neutron fluence rate measurement scheme based on recoil proton method and semi‐insulating (SI) GaN detector was pro‐posed .The compensation current para llel structure with graphite balancer and polyethy‐ene converting target for fast neutron fluence rate detection ,w hich effectively reduced the interference of γ ray and improved detection sensitivity of neutron radiation ,was used in this scheme .This fast neutron fluence rate measurement scheme was implemen‐ted in the mixed field of Xi’an Pulsed Reactor 1# radial channel ,and the results show consistency with previous measurement results and the validity of the scheme .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】5页(P2359-2363)【关键词】中子;γ混合场;反冲质子法;宽禁带半导体;快中子注量率;补偿电流并联结构【作者】苏春磊;欧阳晓平;李达;刘洋;宋晓靓;余小任;欧阳潇【作者单位】西北核技术研究所，陕西西安 710024;西北核技术研究所，陕西西安 710024;西北核技术研究所，陕西西安 710024;华北电力大学核科学与工程学院，北京 102206;西北核技术研究所，陕西西安 710024;西北核技术研究所，陕西西安 710024;中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏苏州 215125【正文语种】中文【中图分类】O571.1;TL375.4反应堆实验孔道中强流中子、γ混合场的快中子注量率是反应堆应用的重要参数。

反应堆堆芯中子通量测量一、引言反应堆是一种通过核裂变反应产生能量的装置，其中核裂变的过程需要中子参与。

中子通量是指单位时间内通过某一面积的中子数，它是评估反应堆运行状态和安全性的重要参数。

在反应堆运行过程中，对于反应堆堆芯中子通量进行准确测量非常重要。

二、仪器原理1. 中子流计中子流计是通过测量中子在探测器内部产生的电离电流来确定中子通量大小的仪器。

常见的探测器有离线式玻璃靶、在线式气体靶和荧光体探测器等。

2. 飞行时间法飞行时间法是利用中子在空气或其他材料中传播所需时间与其速度成反比关系，从而计算出其速度和能量信息，进而推算出中子通量大小的方法。

3. 热释电偶法热释电偶法是利用样品吸收放射性同位素衰变所释放的热能来间接测定其内部辐射场分布和强度，并推算出其中包含的中子通量信息。

三、实验方法1. 离线式玻璃靶法离线式玻璃靶法是将玻璃板置于反应堆堆芯内，待其充分照射后，取出检测中子在玻璃板中的裂变产物。

通过对裂变产物的测量和分析，可以计算出反应堆堆芯中子通量大小。

2. 在线式气体靶法在线式气体靶法是将气体注入到反应堆堆芯内，利用探测器对气体中的中子进行测量。

通过对探测器输出信号的分析和处理，可以计算出反应堆堆芯中子通量大小。

3. 荧光体探测器法荧光体探测器法是将荧光材料置于反应堆堆芯内，利用荧光材料发出的荧光信号来测量其中包含的中子通量信息。

四、实验过程1. 离线式玻璃靶法实验过程：（1）将玻璃板置于反应堆堆芯内；（2）待其充分照射后，取出检测中子在玻璃板中的裂变产物；（3）通过对裂变产物进行化学分析或放射性计数等方法，计算出反应堆堆芯中子通量大小。

2. 在线式气体靶法实验过程：（1）将气体注入到反应堆堆芯内；（2）利用探测器对气体中的中子进行测量；（3）通过对探测器输出信号的分析和处理，计算出反应堆堆芯中子通量大小。

3. 荧光体探测器法实验过程：（1）将荧光材料置于反应堆堆芯内；（2）利用荧光材料发出的荧光信号来测量其中包含的中子通量信息；（3）通过对荧光信号进行分析和处理，计算出反应堆堆芯中子通量大小。