[其他]中子測(cè)水儀探頭

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87206967
• 申請(qǐng)日: 1987-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN87206967U
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋炎太;鄭國(guó);田惠興;霍連啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首都鋼鐵公司
• 主分類號(hào): G01N23/00
• 分類號(hào): G01N23/00
• 代理公司: 首都鋼鐵公司專利代理事務(wù)所
• 代理人: 李本源,羅桂宏

本實(shí)用新型是一種新型的高靈敏度表面型中子水分儀探頭，屬于核技術(shù)應(yīng)用儀表。

在工業(yè)生產(chǎn)中，需要測(cè)量物料的水分含量。例如煉鐵生產(chǎn)中焦碳水分波動(dòng)直接影響高爐爐況和爐溫。爐溫的波動(dòng)不僅關(guān)系到生鐵含硫量和含硅量的波動(dòng)，影響生鐵質(zhì)量，還增大焦比和能耗。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量物料水分，利用中子測(cè)量水分是行之有效的方法。

目前所用的中子水分儀探頭分插入式和表面式兩種。插入式是把探頭插入物料中進(jìn)行測(cè)量，由于探頭接觸待測(cè)物料，保護(hù)套管易麼損造成探測(cè)器損壞或放射源丟失，安裝維修非常不便。

表面式中子水分儀的探頭安裝在待測(cè)物料料倉(cāng)壁外表面，克服了上述插入式中子水分儀的種種缺點(diǎn)。但目前世界上這種儀器的探頭體積較大，重量較重，放射源也較強(qiáng)且無(wú)防護(hù)設(shè)計(jì)。中子水分儀常常需要裝在苛刻的環(huán)境中（如作業(yè)空間狹窄、高空、粉塵濃度大等）因此上述缺點(diǎn)就限制了它的應(yīng)用范圍。

本實(shí)用新型的目的就是要研制出一種新結(jié)構(gòu)的探頭，使它具有尺寸小，重量輕，放射源強(qiáng)度小，表面劑量率低，精度高且安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，易于防護(hù)，應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型是通過(guò)下述方案完成的：

1.為減少放射源的強(qiáng)度，降低探頭表面的中子泄漏量，從而利于防護(hù)和應(yīng)用，并降低成本，我們?cè)谔筋^結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了快中子反射體，放射源發(fā)射出的快中子經(jīng)過(guò)反射體反射，射向被測(cè)物料中的快中子通量增加。反射體可制成園盤狀，底部厚，周邊薄。如附圖1.所示。可用普通鋼板或硼鋼或石墨等材料制成。

2.為保護(hù)中子源，又要把對(duì)中子的吸收減到最小，以增加探測(cè)器處的熱中子濃度，在探頭前安裝了對(duì)中子吸收系數(shù)小且耐磨的保護(hù)板，其厚度在現(xiàn)場(chǎng)允許的條件下越薄越好，材質(zhì)以對(duì)中子的吸收減小到最小且耐磨為原則。如氧化鋁或鑄石。

3.為提高探測(cè)效率，我們采用了高靈敏度熱中子探測(cè)器如3He計(jì)數(shù)管或BF3計(jì)數(shù)管，四支并聯(lián)使用，其測(cè)量靈敏度達(dá)到水分每變化百分之一引起的熱中子計(jì)數(shù)率為40－－70個(gè)／秒。

4.為減少探頭體積，降低探頭非工作表面的中子泄漏量，以利于對(duì)操作人員的輻射防護(hù)。在反射體的后面設(shè)計(jì)了由輕質(zhì)高含氫材料制作的快中子慢化體和熱中子吸收體。

慢化體材質(zhì)用石臘或含硼石臘或聚乙烯或有機(jī)玻璃或塑料。吸收體材質(zhì)用硼砂或鎘板。

用本實(shí)用新型制成的中子探頭具有體積小，重量輕，中子源強(qiáng)度小，中子泄漏量小，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖1????????反射體示意圖。

附圖2????????中子探頭儀示意圖。

其中：1－－中子源????????2－－計(jì)數(shù)管????????3－－反射體????????4－－耐磨保護(hù)板????????5－－慢化體????????6－－吸收體????????7－－防護(hù)罩。

實(shí)施例：按照本實(shí)用新型制成的中子探頭如附圖2.所示。外型尺寸約∮300×300MM（而美國(guó)Kay－Ray公司的2500×型為∮500×500mm）；重35－－40Kg（2500x型約75Kg）；反射體用4－－7厘米厚的鋼板，慢化體用∮296×200的聚乙烯，吸收體用1－－2MM厚的鎘板，探測(cè)器用四支BF3管并聯(lián)，保護(hù)用純度90％以上的氧化鋁板，厚為5～15MM。用300毫居里的241AM－BE中子源，典型測(cè)量精度為0.3％。非工作表面泄漏劑量率為2.2毫雷姆／小時(shí)，（而2500X型用500毫居里源，典型精度0.5％，泄漏劑量率7.5毫雷姆／小時(shí)）。