RJ33-1015辐射仪中子探头
巨大橘子2023/10/02原创 核技术与核仪器 IP:河北

很久以前在XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/87687中提到这台机器,几个月前看他们公告说停产了,本打算用于中子探测用,没多久就被³He正比管取代了,最近偶然又找到一台,这台的中子探头螺纹没卡死,索性打开看看。

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这台机器的中子探头采用ZnS(Ag)/6LiF闪烁体,这套方案年纪比我父母都大,以前都是从教材里看见(国产如ST-211,ZnS/H310BO3,加甘油混合压制在带窗口的铝壳里;ST-212则是天然硼;ST-216、ST-217则是中子杯,尺寸不同,似乎是6Li与10B混用。国外则有如NE-421、NE-422等),不知道怎么现在又被国外一些厂家捡起来,并且宣称可以代替正比计数器用于海关检测设备等领域,可能只是在³He原料短缺大背景下的一种尝试吧。

这类闪烁体器件囿于硫化锌的半透明特性,很难做得厚,因此效率往往不是很高且甄别能力欠佳,如仅仅在100mR/h的226Raγ场中,做了甄别的此类闪烁体,对热中子的效率局限在30%左右,在换了天然硼/锂的情况下,基本按灵敏核素浓度打折扣。

探头拧开,一目了然的结构。

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前放与高压分上下两张板子堆在一起,二者之间没什么特别的屏蔽措施。

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管子拔下来的一瞬间,型号呼之欲出,还是那个熟悉的老朋友,不过这是我拆出来第一只晃动没有响声的GDB235。

GDB235不是很适用于能谱分析,不过硫化锌基闪烁体本身也没有分辨率可言,大于γ本底就算中子,倒是无可厚非。

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头上的闪烁体部分,裹得相当严实,考虑到里面粉压闪烁体可能比较脆弱,最后一层就让它捂着吧。

不过还是有点可惜,探头内部空间很大,没有加装慢化体或者铅来慢化中子/屏蔽γ,反而是裹了非常非常多的电工胶带,私以为这不是很值得学习的做法,电工胶带使用PVC,其中含有热中子截面较大的35Cl,它会吸收一部分热中子并放出γ射线,拉高本底,增加甄别难度。

实际使用上来说,硫化锌基闪烁体应该是中子探测门槛最低、效果也最不好的一种方式了,不提动辄耐受500R/h137Cs干扰的BF3和其他正比管,有热中子峰可看的锂玻璃和碘化锂晶体都是好得多的选择。

去年问的时候,国内的浓缩硼-10价格已经低到非常亲民了,不知道啥时候才能带动BF3正比管也便宜下来呢。

来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器
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巨大橘子
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