Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков-зондов Советский патент 1990 года по МПК G01N23/12 

Изобретение относится к устройствам для калибровки нейтронных датчи- ков-эоидов, используемым при исследовании фи:зических свойств материалов с ПОМОЩЬЮ нейтронного излучения, например при измерении влажности и плотности различных материалов.

Целью изобретения является повышение воспроизводимости результатов калибровки.

На фиг. 1 приведена схема контрольно-калибровочного устройства для цилиндрических, нейтронных датчиков-зондов; на фиг. .2 - устройство для калибровки прямоугольных датчиков, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - зависи- мость интенсивности счета подкадмие- вых (1) и надкадмиевых (Ij) нейтронов при перемещении источник быстрых нейтронов и детекторов вдоль канала для ввода датчика-зонда;на фиг. 5 - зависимость интенсивности - счета подкадмиевьгх 1 и надкадмиевых Ij нейтронов от расстояния R между сменными экранами из замедлителя и осью канала.

Контрольно-калибровочное устройст ,во содержит корпус 1, наполненный замедлителем 2. В качестве замедлителя используется водородосодержашее вещество (вода, мйсло, парафин, полиэтилен). Корпус имеет крьш1ку 3 и канал 4 для ввода нейтронного датчика-зонда 5 с источником 6 быстрых нейтронов и детекторами 7 медленных

нейтронов, t

Внутренняя поверхность корпуса покрыта боросодержащим экраном 8, на котором закреплены направляющие 9. П направляющим 9 в промежуток между боросодержащим экраном 8 и каналом . 4 для ввода нейтронного датчика-зон- . да 5 устанавливаются сменные экраны из замедлителя, выполненные в виде полых цилиндров 10 различного радиуса и с различной толщиной стенок (дл цилиндрических датчиков-зондов или в виде пластин 11, 12 для прямоугольных датчиков-зондов). Сменные экраны

могут содержать несколько слоев замед- подкадмиевых 1 и надкадмиевых Ij, лителя, между которыми располагается слой поглотителя 13, например кадмия.

нейтронов на большой длине при пер мещении датчика-зонда (см. фиг, 4 55 резок 1, Ej)« Изменяя расстояние меэжу экраном из замедлителя и ось канала для ввода датчика зонда, а также расстояние до второго слоя з медлителя, закрытого кадмиевым экр

Устройство работает следующим образом,

В канал 4 помещается нейтронный датчик-зонд 5 с источником 6 быстрых

0

5

нейтронов и детекторами 7 медленных нейтронов,

Открыв крышку 3 корпуса 1, по направляющим 9 в полость устройства

последовательно устанавливают сменные экраны 10 (пластины 11, 12) .из замедлителя. В устройстве создается нейтронное поле, эквивалентное нейтронному полю в реальном материале при

измерении, например, влажности нейтронным методом. Для градуировки нейтронных влагомеров, регистрирующих плотность потока двух энергетических групп замедляющихся нейтронов-надкад- 5 миевых и подкадмиевых, необходимы три контрольные точки, соответствующие началу (W,,), середине () и концу (. ) диапазона измерения влажности W при различном значении .плотности материала (f,.,H fcy) контрольно-калибровочном устройстве необходимую плотность потока подкадми- евьк и надкадмиевых нейтронов создают с помощью трех сменных экрановj отличающихся друг от друга, например, по толщине h, замедляющей способности замедлителя или размещаемые на различном расстоянии от оси канала для ввода датчика-зонда.

0 Это позволяет изменить нейтронные характеристики устройства таким образом, чтобы они соответствовали нейтронным характеристикам реального материала, влажность которого необхо5 димо измерять.

Учитывая, что ряд нейтронных датчиков-зондов выполняется с расположением источника 6 быстрых нейтронов и детекторов 7 медленных нейтронов .

0 в одной плоскости и при этом толщина датчика-зонда составляет менее 1/5 его высоты, основной поток нейтронов

регистрируется с боковых направлений, и замкнутый цилиндрический экран из

45 замедлителя может быть замелен на две пластины (10, 12), симметрично расположенные, как показано на фиг.З, параллельно широкой стороне канала для введения д атчика-зонда.

50 Конструкция устройства обеспечивает постоянство плотности потока

подкадмиевых 1 и надкадмиевых Ij,

нейтронов на большой длине при перемещении датчика-зонда (см. фиг, 4 от- 55 резок 1, Ej)« Изменяя расстояние R . меэжу экраном из замедлителя и осью канала для ввода датчика зонда, а также расстояние до второго слоя замедлителя, закрытого кадмиевым экраном, или изменяя состав экранов-замедлителей, а также их толщину h (см фиг, 4, 5), .добиваются необходинь х значений интенсивностей счета 1

, I, 1,

мни 11ср I.

1 МИН

1Ср 2eM

IjM«e ПОЗВОЛЯЮЩИХ проводить градуировку и проверку нейтронных датчиков зондов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить калибровку нейтронных датчиков-зондов, регистрируюп{их однрвременно два раз- нознергетических потока замедляннцих- ся нейтронов, с высокой воспроизводимостью результатов калибровк и.

Формула изобретения

1. Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков-зондов, содержащее корпус с замедлителем быстрых нейтронов, полым, расположенным по центру устройства каналом для введения зонда, и экран из боросодержащего материала, например карбида бора, расположенный между замедлителем и каналом, отличающееся тем, что, с целью повышения воспроизводимости результатов калибровки, в него дополнительно введены сменные экраны, предназначенные для замедления нейтронов, однородные по составу и размерам по всей длине устройства, установO

5

0

5

ленные на направляющих и помещеннь1 Г между экраном из боросодержащего ма- териала и каналом для введения зонда симметрично оси канала.

2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что сменные зкраны различны по толщине.

3.Устройство по ПП.1 и 2, отлн- чающееся тем, что оно снабжено средством для размещения сменных экранов на различном расстоянии от оси канала.

4.Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что сменные экрапы выполнены из замедлителя с различной замедляющей способностью.

5.Устройство по п.4, отличающееся тем, что сменные . зкраны выполнены из материалов с различным содержанием водорода.

6. Устройство по ПП.1-4, о т л и - чающееся тем, что сменные экраны выполнены из слоев замедлителя и поглотителя, например кадмия, причем поглотитель находится между слоями замедлителя.

7. Устройство по ПП.1-5, о т л и- чающееся тем, что канал ввода зонда выполнен прямоугольным с соотношением сторон не менее 5;1, а сменные экраны вьтолнены в виде пластин, попарно симметрично расположен- ных параллельно широкой стороне канала.

Иэрбретение относится к устройствам для калибровки нейтронных датчиков-зондов. Цель изобретения - по- вьшение воспроизводимости результатов калибровки. Цель достигается благодаря введению сменных замедляющих нейтроны экранов, которые могут быть вьтолнены из материалов с различной замедляющей способнЬстью, разными по толщине. Кроме того, сменные экраны могут размещаться симметрично оси канала для введения калибруемого датчика на разных расстояниях от упомянутой оси. Введение указанных экранов, однородных по длине устройства, позволяет получить равномерное нейтронное поле по длине устройства и имитировать значения влажности и плотности реального материала. 6 з.п. . с& СР xj

2 ff

fj

W

Фuг.S

/, to If

Фи(Л

Редактор Н. Коляда

Составитель В. Васильев

Техред М.ЗСоданич Корректор М. Пожо

Заказ 3334Тираж 498Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4