[发明专利]一种金刚石半导体反冲质子望远镜

说明书

本申请公开一种金刚石半导体反冲质子望远镜，包括穿透型探测器和全耗尽探测器，其中，所述全耗尽探测器采用金刚石探测器，由于金刚石探测器具有抗辐照能力强的特点，在中子流强较高时，能够具有较好的抗辐照能力；而且对于中子能量较高时，产生的反冲质子能量较高，沉积在金刚石探测器后，能够与本底或其他粒子的能量分离开来，从而能够甄别出反冲质子，从而达到扣除本底的目的，本底扣除更加彻底，进而能够提高测量中子源强的精度。由于本发明提供的金刚石半导体反冲质子望远镜的抗辐照能力更强，可以避免使用屏蔽体对辐照进行屏蔽，从而相对于现有技术中抗辐照能力较差的反冲质子望远镜而言，本发明提供的反冲质子望远镜的结构更加简单。

技术领域

本发明涉及中子源强度监测技术领域，尤其涉及一种金刚石半导体反冲质子望远镜。

背景技术

通过测量反冲质子数目是测量中子注量率目前采用的最广泛的方法，因为¹H(n，n＇)¹H的截面计算和实验得出的数据已相当准确，反冲质子望远镜方法是1MeV-20MeV甚至更高能中子注入量率测量的主要方法。

现有技术中反冲质子望远镜主要有半导体反冲质子望远镜和CsI闪烁体反冲质子望远镜。CsI闪烁体反冲质子望远镜适用于5MeV以上中子注量率测量，中子流强较高时，需要进行n、γ甄别，辐照损伤严重。半导体反冲质子望远镜一般包括穿透型探测器和全耗尽探测器，具有结构简单的优点，但是目前的半导体反冲质子望远镜主要用于能量较低中子的测量，如能量低于5MeV的中子，用于测量流强较高能量较高(大于5MeV)的中子时，则会遇到很强的中子本底、γ射线本底和电磁干扰，辐照强度高，通常反冲质子望远镜会出现严重的电子学阻塞，或受到强本底干扰，或出现中子辐照损伤，存在抗辐照能力差且扣除本底能力较差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种金刚石半导体反冲质子望远镜，以解决现有技术中半导体反冲质子望远镜的抗辐照能力差且扣除本底能力较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚石半导体反冲质子望远镜，包括：

真空腔室，所述真空腔室的其中一个端面上设置有中子进入口；

位于所述真空腔室内，且沿所述真空腔室设置有中子进入口的端面朝向所述真空腔室内部的方向上依次设置的聚乙烯转换膜、穿透型探测器和全耗尽探测器；

位于所述真空腔室外侧的电子学，所述电子学分别与所述穿透型探测器、所述全耗尽探测器相连；

其中，所述全耗尽探测器为金刚石探测器。

优选地，所述聚乙烯转换膜与所述穿透型探测器和所述全耗尽探测器相互平行设置。

优选地，所述穿透型探测器为一个。

优选地，所述穿透型探测器为两个，包括第一穿透型探测器和第二穿透型探测器，所述第一穿透型探测器和所述第二穿透型探测器相对设置，且位于所述聚乙烯转换膜和全耗尽探测器之间。

优选地，所述穿透型探测器为穿透型硅探测器。

优选地，穿透型硅探测器为金硅面垒半导体探测器。

优选地，所述真空腔室的长度为10cm～30cm，包括端点值。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的金刚石半导体反冲质子望远镜包括穿透型探测器和全耗尽探测器，其中，所述全耗尽探测器采用金刚石探测器，由于金刚石探测器具有抗辐照能力强的特点，在中子流强较高时，能够具有较好的抗辐照能力；而且对于中子能量较高(>10MeV)时，产生的反冲质子能量较高，沉积在金刚石探测器后，能够与本底或其他粒子的能量分离开来，从而能够甄别出反冲质子，从而达到扣除本底的目的，本底扣除效果更好，进而能够提高中子源强测量的精度。