陽極絲抗震性能改善的中子探測管和中子探測設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及陽極絲抗震性能改善的中子探測管和中子探測設備。具體地，提供了中子探測管包括：陰極管，其內限定有軸向延伸的管腔，管腔內壁具有中子敏感材料；在陰極管管腔中軸向延伸的陽極絲；絕緣套，其一部分氣密密封地沿軸向插入陰極管的一端，且其內限定有通向陰極管管腔的第一中央內孔；和拉伸彈簧，其主體置于第一中央內孔中，陽極絲的一端固定到拉伸彈簧的軸向內側端，而拉伸彈簧的軸向外側端以頭部延長絲的形式軸向向外延伸穿過絕緣套，用作陽極引出絲，且拉伸彈簧被設置成使得陽極絲在陰極管的管腔中始終處于繃緊狀態。本實用新型還提供了一種中子探測設備，其包括至少一只所述中子探測管；以及用于組合中子探測管的陣列組合裝置。
【專利說明】陽極絲抗震性能改善的中子探測管和中子探測設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輻射探測領域，更具體地涉及中子探測管、由中子探測管組合而成的中子探測設備、以及用于組合中子探測管的陣列組合裝置。
【背景技術】
[0002]通常所說的中子探測管實際上就是能夠探測中子的一種特殊的正比計數管。由于中子本身不帶電，不能產生電離或激發，因此不能直接用普通的正比計數管進行探測。為了探測中子，人們需要利用中子與摻入正比計數管中的某些原子核作用(包括核反應、核裂變或核反沖)所產生的次級粒子來進行間接測量。
[0003]例如，常見的涂硼中子探測管，其探測的原理就是基于核反應法進行的，其反應方程式如下:
【權利要求】
1.一種中子探測管，其特征在于包括: 陰極管，所述陰極管內限定有軸向延伸的管腔，且管腔內壁具有中子敏感材料； 陽極絲，所述陽極絲在所述陰極管的管腔中軸向延伸； 絕緣套，所述絕緣套的一部分氣密密封地沿軸向插入所述陰極管的一端，而且所述絕緣套內限定有通向所述陰極管的管腔的第一中央內孔；以及 拉伸彈簧，其主體被置于所述第一中央內孔中，所述陽極絲的一端固定到所述拉伸彈簧的軸向內側端，而所述拉伸彈簧的軸向外側端以頭部延長絲的形式軸向向外延伸穿過所述絕緣套，用作陽極引出絲，而且所述拉伸彈簧被設置成使得所述陽極絲在所述陰極管的管腔中始終處于繃緊狀態。
2.根據權利要求1所述的中子探測管，其特征在于: 所述拉伸彈簧原始松弛狀態下彈簧本體的長度與所述絕緣套的第一中央內孔的直徑之比大于等于2:1。
3.根據權利要求1所述的中子探測管，其特征在于: 所述拉伸彈簧的彈簧本體與所述絕緣套的第一中央內孔的孔壁之間的間隙小于所述第一中央內孔的直徑的1/5。
4.根據權利要求1所述的中子探測管，其特征在于， 所述陽極絲是由直徑在ΙΟμπι~60μπι之間的鍍金鎢絲或鎳鉻合金絲；而且 所述絕緣套是由玻璃纖維、陶瓷、聚四氟乙烯、聚酰亞胺以及聚醚醚酮中的一種或多種整體地制成的單體構件。
5.根據權利要求1所述的中子探測管，其特征在于， 所述絕緣套在其第一中央內孔的軸向外側限定有軸向延伸的第二中央內孔，所述拉伸彈簧的頭部延長絲經由所述第二中央內孔向外延伸，而且所述第二中央內孔的直徑小于所述第一中央內孔的直徑。
6.根據權利要求5所述的中子探測管，其特征在于， 所述絕緣套在其未插入所述陰極管的部分中形成有至少一個徑向延伸的通氣孔，所述通氣孔與所述第二中央內孔流體連通，從而經由所述第二中央內孔的至少一部分以及所述第一中央內孔與所述陰極管的管腔流體連通。
7.根據權利要求6所述的中子探測管，其特征在于， 所述通氣孔的數量為兩個或更多個，且在所述絕緣套的同一軸向位置上沿周向均勻分布。
8.根據權利要求6所述的中子探測管，其特征在于， 所述絕緣套在其第二中央內孔的軸向外側進一步限定有軸向延伸的第三中央內孔，所述第三中央內孔的直徑小于所述第一中央內孔的直徑，但大于所述第二中央內孔的直徑；而且 所述中子探測管進一步包括夾絲端子，所述夾絲端子的一部分氣密密封地插入所述絕緣套的第三中央內孔中，并且所述夾絲端子中限定有軸向延伸的夾絲孔，其中 所述拉伸彈簧的頭部延長絲穿過所述第二中央內孔后沿軸向向外穿入所述夾絲端子的夾絲孔中，并進一步沿軸向延伸出所述夾絲端子的夾絲孔，籍此，通過夾緊所述夾絲端子未插入所述第三中央內孔的部分，以將所述拉伸彈簧的頭部延長絲夾緊固定在所述夾絲端子中。
9.根據權利要求1所述的中子探測管，其特征在于進一步包括: 同心裝置，其被置于所述絕緣套的第一中央內孔中且處于所述拉伸彈簧的軸向內側，從而使得固定于所述拉伸彈簧的所述陽極絲至少在軸向向內穿過所述同心裝置后被居中于所述陰極管的中心軸線。
10.根據權利要求9所述的中子探測管，其特征在于， 所述同心裝置包括兩個同心端子，它們鄰近所述絕緣套的軸向內側端、彼此軸向相鄰地設置在所述第一中央內孔中。
11.根據權利要求10所述的中子探測管，其特征在于， 所述兩個同心端子被緊配合地置于所述第一中央內孔中。
12.根據權利要求10所述的中子探測管，其特征在于， 所述兩個同心端子分別具有沿軸向貫穿其主體的V形槽。
13.根據權利要求12所述的中子探測管，其特征在于， 所述V形槽具有半圓形槽底，所述半圓形槽底與所述陰極管具有相同的中心軸線。
14.根據權利要求12所述的中子探測管，其特征在于， 所述V形槽的軸向內側端具有倒角。
15.根據權利要求12所述的中子探測管，其特征在于， 所述兩個同心端子在所述第一中央內孔中被布置成使得它們的V形槽彼此交錯180度。
16.根據權利要求10所述的中子探測管，其特征在于， 所述兩個同心端子均為單體式構件，其主體為圓柱形，或者為由一圓柱形區段和一相鄰接的截錐形區段構成的圓柱截錐形。
17.一種中子探測設備，其特征在于包括: 至少一只根據權利要求1-16中任一項所述的中子探測管；以及 用于組合所述中子探測管的陣列組合裝置。
18.根據權利要求17所述的中子探測設備，其特征在于， 所述陣列組合裝置包括至少一個壓板堆疊，每個所述壓板堆疊由至少兩個壓板沿豎直方向疊裝而成，其中在每個所述壓板堆疊的所有相鄰壓板的相對表面上分別形成有至少一條平行于所述陣列組合裝置的軸向方向延伸的、相對的夾緊凹槽，用于夾緊固定相應的所述中子探測管的一端，并且允許每只所述中子探測管的陰極管內限定的管腔能夠與外部氣源或周圍環境流體連通。
【文檔編號】G01T3/00GK203480035SQ201320480026
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】王永強, 王學武, 李元景, 張清軍, 趙自然, 楊祎罡, 宮輝, 劉以農, 毛紹基, 常建平, 李樹偉, 朱守糯 申請人:同方威視技術股份有限公司, 清華大學