[其他]中子水分儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87205552
• 申請(qǐng)日: 1987-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN87205552U
• 公開（公告）日: 1988-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉元襄;陳祥;潘殿福;秦培友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)部大連應(yīng)用技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01N23/00
• 分類號(hào): G01N23/00
• 代理公司: 核工業(yè)部專利法律事務(wù)所
• 代理人: 楊竹清,杜振聲

本實(shí)用新型屬于利用粒子輻射研究或分析材料的領(lǐng)域，具體涉及一種中子水分儀。

在各種水分分析技術(shù)中，中子測(cè)水法以其測(cè)量精度高及干擾因素少而得到廣泛應(yīng)用。目前中子測(cè)水主要采用電離室技術(shù)和閃爍技術(shù)兩種。如美國開瑞公司生產(chǎn)的中子水分儀多數(shù)就采用電離室技術(shù)，該儀器的主要特點(diǎn)是將中子探頭放在待測(cè)物料的器壁上，密度補(bǔ)償系統(tǒng)采用一套γ密度計(jì)，該計(jì)亦安裝在現(xiàn)場(chǎng)。聯(lián)邦德國柏特毫得公司生產(chǎn)的中子水分儀則采用閃爍技術(shù)，探頭可做成插入式和表面式兩種，主機(jī)亦加一套γ密度補(bǔ)償系統(tǒng)，附有微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。日本專利JP5763439公開的中子水分儀也采用了閃爍技術(shù)，亦附加了一套γ密度補(bǔ)償系統(tǒng)。以上所述的這些中子水分儀都存在以下不足之處：

（1）密度補(bǔ)償系統(tǒng)比較復(fù)雜，雖然補(bǔ)償后精度很高，但在測(cè)量要求不很高的情況下，可以設(shè)法采用簡(jiǎn)單的方法來實(shí)施。

（2）在中子法測(cè)水的理論和實(shí)踐中都認(rèn)為稀土含量超過10^－7就對(duì)中子測(cè)水有不可忽略的影響，目前已有的這些中子水分儀都不能測(cè)定硼砂、含稀土元素的鐵精礦、燒結(jié)礦和稀土礦粉中的水分。

本實(shí)用新型目的是提供一種密度補(bǔ)償較為簡(jiǎn)單，擴(kuò)大測(cè)量中子能域使其適用于測(cè)量稀土元素物料的水分的中子水分儀。

中子水分儀由探頭和主機(jī)兩部分組成，中間用屏蔽電纜相連接，作供電和傳送信號(hào)用。探頭中裝有中子源和γ射線源。距中子源一定的間隔裝有閃爍體，閃爍體采用對(duì)低能中子，尤其是熱中子很靈敏，對(duì)γ射線也很靈敏的鋰玻璃。緊挨著閃爍體裝有光電倍增管，光電倍增管和前置放大器相連接。主機(jī)中有低壓電源和供給探測(cè)器工作的高壓電源。主放大器的輸入端通過屏蔽電纜與探頭中的前置放大器的輸出端相連接，甄別器的輸入端與主放大器的輸出端相連接，甄別器的輸出端與脈沖成形器的輸入端相連接，脈沖成形器的輸出端與率表和微處理機(jī)的輸入端相連接，率表的輸出端與記錄顯示單元相連接。微處理機(jī)的輸出端與打印顯示單元相連接。

本實(shí)用新型有以下附圖：

圖1.中子水分儀電氣原理圖；

圖2.探頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3.鋰玻璃閃爍體對(duì)中子的能量響應(yīng)曲線；

圖4.不同厚度鋰玻璃的探測(cè)效率；

圖5.探測(cè)器與射線源不同距離處水分與計(jì)數(shù)率的關(guān)系；

圖6.鐵精礦粉中水分與積分計(jì)數(shù)率的關(guān)系曲線。

下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

在待測(cè)物料中放入一個(gè)源強(qiáng)一定的快中子源，它連續(xù)不斷地放出一定能量的快中子。這些快中子在物料中運(yùn)動(dòng)，與原子核碰撞被減速為慢中子，最終慢化為熱中子，在物料中擴(kuò)散直到被吸收。根據(jù)中子減速理論，中子與不同質(zhì)量的原子核進(jìn)行彈性碰撞時(shí)，其能量損失是隨核質(zhì)量的增加而迅速減小。氫核最輕，碰撞時(shí)它使中子損失能量最多，此外，氫核遠(yuǎn)比其它原子核對(duì)中子的散射截面大，尤其是對(duì)低能中子的散射截面更大。在待測(cè)物料中所含水分愈大，氫核就愈多，快中子減速為熱中子的數(shù)目也越多。根據(jù)減速擴(kuò)散理論，可以得出熱中子的密度分布是以中子源為中心的熱中子云球。水分含量越大，熱中子密度分布峰越窄而高，如果在靠近快中子源附近放入一個(gè)熱中子探測(cè)器就可以通過接收的熱中子數(shù)目來確定物料的水分。這就是中子法測(cè)水的基本原理。