[发明专利]用于中子检测器的含硼涂层

说明书

一种中子检测器，其包括界定了内部体积的外壳。所述中子检测器包括至少壁部分，所述壁部分起阴极作用。在一个实例中，所述壁部分具有微特征。所述中子检测器包括位于所述内部体积内并起阳极作用的中心结构。所述中子检测器包括在所述壁部分上的硼涂层。在一个实例中，所述硼涂层通过静电喷涂工艺施加。在一个实例中，所述硼涂层符合所述壁部分上的微特征。在一个实例中，所述壁部分具有2‑5微米的厚度。所述中子检测器具有电连接器，其可操作地连接至所述中心结构，以用于传输所述中心结构采集的信号。本发明还提供了用于沉积所述硼涂层的相关方法。

技术领域

本发明涉及用于中子检测器的硼涂层，特别地，涉及用于中子检测器的硼涂层的静电喷涂应用。

背景技术

管状中子检测器可以包括硼涂层，以使其与通过的中子相互反应并向封闭体积(enclosed volume)释放带电粒子以生成电信号。中子检测器的最佳性能可取决于几个因素，包括：在所述中子检测器长度上的较薄且均匀的硼涂层，极低痕量的其他元素和化合物，以及在总的硼涂层含量中特殊硼同位素的比例。

之前已知的在中子检测器的表面上沉积硼的方法可以在所述中子检测器的长度上形成不规则厚度的硼涂层。由于所述检测器表面的微特征周围的毛细管作用，这些上述方法可造成硼涂层具有不希望的空隙。其他已知的方法包括使用粘合剂将硼粘附至所述中子检测器，这会引入能干扰中子检测的杂质。此外，某些之前已知的在中子检测器的表面上沉积硼的方法比较昂贵。因此，需要一种优化的硼施加工艺，在中子检测器长度上形成较薄且均匀的硼涂层，该硼涂层具有极低痕量的其他元素和化合物。

发明内容

以下概述呈现简化的概述，以提供对本文所讨论的系统和/或方法的某些方面的基本理解。该概述并不是对本文所讨论的系统和/或方法的宽泛综述。其不是旨在确定关键的/决定性的要素，或者旨在划定这类系统和/或方法的范围。其唯一的目的是以一种简化的形式提出一些概念，作为在稍后部分给出的更加详细的描述的铺垫。

一方面，本发明提供一种中子检测器，其包括界定内部体积的外壳。所述中子检测器包括至少壁部分(at least a wall portion)，所述壁部分起阴极作用。在一个实例中，所述壁部分具有微特征。所述中子检测器包括位于所述内部体积内并起阳极作用的中心结构。所述中子检测器包括在所述壁部分上的硼涂层，其中所述硼涂层通过静电喷涂工艺施加。在一个实例中，所述硼涂层符合(conform)所述壁部分上的微特征。所述中子检测器包括电连接器，其可操作地连接至所述中心结构，以传输所述中心结构采集的信号。

另一方面，本发明提供一种中子检测器，其包括界定内部体积的外壳。所述中子检测器包括至少壁部分，所述壁部分起阴极作用并具有微特征。所述中子检测器包括位于所述内部体积内并起阳极作用的中心结构。所述中子检测器包括在所述壁部分上的硼涂层。所述硼涂层符合所述壁部分上的微特征并具有2-5微米的厚度。所述中子检测器包括电连接器，其可操作地连接至所述中心结构，以传输所述中心结构采集的信号。

再一方面，本发明提供在中子检测器的表面上沉积硼涂层的方法。所述方法包括提供所述中子检测器的导电表面。在一个实例中，所述壁部分具有微特征。所述方法包括用含硼粉末静电喷涂所述中子检测器的所述导电表面，以在所述中子检测器的所述导电表面上形成硼涂层。在一个实例中，所述硼涂层符合位于所述中子检测器的所述导电表面上的微特征。

附图说明

通过阅读以下描述并参考所附的附图，本发明相关领域技术人员将明白本发明的上述及其它方面。在附图中，

图1是根据本发明的一个方面的示例性中子检测器的示意图，所述中子检测器具有硼涂层；

图2是根据本发明的一个方面的硼沉积过程中图1中的所述示例性中子检测器的一部分的截面图；

图3是根据本发明的一个方面的硼沉积过程中图1中的所述示例性中子检测器的一部分的截面图，其包含粘合剂；和