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原文传递一种紧凑型中子导管屏蔽装置及其安装方法

专利名称：	一种紧凑型中子导管屏蔽装置及其安装方法
摘要：	本发明公开了一种紧凑型中子导管屏蔽装置及其安装方法。它包括：中子导管支撑装置，用于安装中子导管，中子导管设置成独立的、没有不锈钢真空罩的真空管，真空管的外层设置一层玻璃，每根独立的中子导管两端用铝窗密封；导管屏蔽体主体，由内至外依次为中子吸收层、伽马辐射防护层和含杂散中子吸收层；导管屏蔽体支撑装置，用于支撑导管屏蔽体主体，包括导管屏蔽体支撑体、2个C‑形横梁，C‑形横梁的结构呈C形；C‑形横梁设置于导管屏蔽体支撑体的顶部。本发明中子导管屏蔽体是无磁的、易安装的、易维护的，并兼顾中子导管的准直、安装和维修，适用于导管大厅中子导管的屏蔽体；安装方法有效地避免了中子屏蔽体自身重量导致的变形对中子导管准直性能的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国人民大学
发明人：	刘娟娟;张红霞;徐大业;程鹏;汪晋辰;鲍威
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-21T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-30T00:00:00+0800
申请号：	CN202211293110.2
公开号：	CN115541636A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	关畅
分类号：	G01N23/20008;G01N23/202;G01T1/36;G01T7/00;G21F1/12;G21F1/08;G21F1/10;G21F3/00;G;G01;G21;G01N;G01T;G21F;G01N23;G01T1;G01T7;G21F1;G21F3;G01N23/20008;G01N23/202;G01T1/36;G01T7/00;G21F1/12;G21F1/08;G21F1/10;G21F3/00
申请人地址：	100872 北京市海淀区中关村大街59号
主权项：	1.一种紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，它包括：中子导管支撑装置，用于安装中子导管，所述中子导管设置成独立的、没有不锈钢真空罩的真空管，所述真空管的外层设置一层玻璃，每根独立的所述中子导管两端用铝窗密封；导管屏蔽体主体，由内至外依次为中子吸收层、伽马辐射防护层和含杂散中子吸收层；导管屏蔽体支撑装置，用于支撑所述导管屏蔽体主体，包括导管屏蔽体支撑体、2个C-形横梁，所述C-形横梁的结构呈C形；所述C-形横梁设置于所述导管屏蔽体支撑体的顶部。 2.根据权利要求1所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述中子导管支撑装置包括中子导管支撑体、I-形横梁和中子导管夹具，所述I-形横梁的结构呈I形；所述中子导管夹具用于固定中子导管，安装在所述I-形横梁上，所述中子导管支撑体支撑所述I-形横梁。 3.根据权利要求2所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述导管屏蔽主体通过分别位于所述中子导管两侧的两个所述C-形横梁共同支撑；两个所述C-形横梁和所述导管屏蔽体支撑体结构呈U-形设置，使得用于支撑所述中子导管的所述I-形横梁从两个所述C-形横梁中间穿过。 4.根据权利要求3所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述的紧凑型中子导管屏蔽装置安装完成后，所述C-形横梁顶端表面高于所述I-形横梁。 5.根据权利要求2-4中任一项所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述I-形横梁和所述C-形横梁均采用304不锈钢制成。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述中子吸收层采用含硼橡胶制成；所述含硼橡胶的含硼质量百分含量为3％～5％的橡胶。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述伽马辐射防护层采用铅锑合金块制成；所述铅锑合金块包括锑质量百分含量为3％～5％的铅锑合金。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的紧凑型中子导管屏蔽装置，其特征在于，所述杂散中子吸收层采用含硼聚乙烯板制成，所述含硼聚乙烯板为高含硼量的黑色板材，含硼的质量百分含量为5％～20％。 9.权利要求1-8中任一项所述紧凑型中子导管屏蔽装置的安装方法，包括如下步骤： 1)所述导管屏蔽体支撑体上沿束流方向的中心刻线，设置所述导管屏蔽体支撑体支撑底部距地面25～35mm的安装方式来保证其安装精度；安装的过程中，先找到安装点在地面打孔，用化学铆钉初步固定用于承重的所述导管屏蔽体支撑体支撑，然后在所述导管屏蔽体支撑体支撑底部与地面之间按照三角形的排布方式塞入三块铝板，每块所述铝板上压有一个螺丝与所述导管屏蔽体支撑体底部相连，利用这三个螺丝来调节所述导管屏蔽体支撑体的水平高度；以中子束流中心轴的水平高度为基准，激光水准仪最终测得支撑体的水平高度误差小于±0.5mm；完成水平高度调节后，借助经纬仪和支撑体上的刻线，在水平面内微调，将所述导管屏蔽体支撑体支撑刻线准直到束流竖直中心轴上，最终精度可达±0.5mm；完成准直之后，拧紧所有螺栓，并用高强无收缩灌浆料充填在所述导管屏蔽体支撑体支撑和地面之间；按照上述方法安装所述中子导管支撑体；所述导管屏蔽体支撑体下方的灌浆料与所述中子导管支撑体下方的灌浆料是完全分立的；所述C-形横梁设置于所述导管屏蔽体支撑体的两侧，两个所述C-形横梁和所述导管屏蔽体支撑体结构呈U-形设置；所述导管屏蔽体主体通过两个所述C-形横梁共同支撑； 2)在安装过程中，完成所述中子导管支撑体的准直后，先安装所述I-形横梁于所述中子导管支撑体上，所述I-形横梁从两个所述C-形横梁中间穿过，且所述C-形横梁顶部表面高于所述I-形横梁，使得所述中子导管和所述伽马辐射防护层之间留有空间；以束流竖直方向中心轴为基准对所述I-形横梁进行准直，精度在±0.5mm内，完成所述I-形横梁、所述C-形横梁的安装； 3)所述伽马辐射防护层被加工为两层所述铅锑合金块，所述铅锑合金块边缘加工成偏移20～30mm的90°台阶状，使得相邻两块所述铅锑合金块呈台阶状接合；先安装最底部的所述铅锑合金块，再安装所述中子导管，所述中子导管夹具固定所述中子导管，安装在所述I-形横梁上；并利用全站仪和激光跟踪仪对所述中子导管进行准直，所述中子导管的安装精度相对于束流中心轴线可达±0.01mm；完成中子导管的准直后再安装左右两侧和上部的所述伽马辐射防护层；所述中子吸收层直接贴在所述中子导管上，所述中子导管外围安装所述含杂散中子吸收层，即完成紧凑型中子导管屏蔽装置的安装。