FJ373n - γ便携式中子伽马辐射仪探头拆解
巨大橘子2022/08/21原创 拆机鉴赏核技术与核仪器 IP:上海

只是探头拆解,因为没有主机。

探头看起来很有力量感,绝大部分重量都集中在头部,防身一流。

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拿回来,开始拆。

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这个探头是一探头两用,通过在主机上切换射线种类就可以测中子/伽马射线,但其实设计非常简单,后面会提到。

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把手是可拆卸的。

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打开前端铝盖,露出了探测器部分,白色圆柱是慢化体,应该是聚乙烯。

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慢化体前端是一根盖革管,J613γ,没错,这就是本型号仪器测量γ射线的方法。

J613γ似乎还是强流管,如下图,这根管子灵敏体积实际非常小,阴极不是管壁而是内部的金属管,另有一根阳极丝从金属管中穿过。

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接下来移开慢化体,露出了只在教材里见过的传说中的我国自研的中子探测器——中子杯。

IMG_20220821_140958.jpg IMG_20220821_141008.jpg

能看到在紫外光下,闪烁体发出了明亮的蓝光,这是其中掺有银硫化锌的缘故。

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正如字面意思,这是一个“杯子”,由ZnS(Ag)和H310BO3加粘合剂热压而成,更老式的中子杯则是装在有机玻璃壳中,将二者粉末混合后用高折射率的甘油填充空隙制成,使用时,将这个“杯子”套在光电倍增管上,中子经慢化体慢化后与硼-10发生反应,产生的重粒子撞击硫化锌发光,就可以使用了。

IMG_20220821_141030.jpg

卸下中子杯,露出光电倍增管,与普通的端窗型PMT不同,这根管子的侧面似乎也是光敏面,刚好囊括了中子杯的所有内表面,刚拆开的时候一度以为是漏气了(也或许就是漏气了)

一个令人想吐槽的地方,正常闪烁体与光电倍增管相连会有一个耦合的步骤,但这个探头上显然没有,探头之前打开过,但没有丝毫耦合的痕迹,侧面甚至留有很大的空隙,可能是寄希望于让硫化锌超强的发光效率来弥补吧。

IMG_20220821_141248.jpg

拧开后盖,这样就可以把探头的其余部分从另一端抽出来,也是国产闪烁体探头的常见操作。

IMG_20220821_141411.jpg

全貌,最左端是光电倍增管,中间是前置放大器,右端是输入,不知道为什么设计了特别特别长的闲置空间。

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光电倍增管是GDB-28,看日期是96年的,不算太老。

IMG_20220821_141625.jpg

前放电路板,保存不错。

蓝红两根线是直接连接盖革管的高压,信号直接引入主机,与高压共用线。

IMG_20220821_141638.jpg

输入端贴心地标好了各线的定义甚至于电压,给自制主机提供了很大便利。

这台仪器的n/γ分辨应该还是使用脉冲幅度甄别,甄别效果一般,但巨大的慢化体有效避免了低能γ和高能β的干扰,甄别电路似乎不在前放上,后面也需要自己弄。

最大的收获还是拿到了一个中子杯,以前没少在教材里见到,真的拿到手的时候有一种追星追到的感觉。





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~~空空如也
1年7个月前 IP:山东
907358

这个倍增管看起来特别像国产α/β表沾(比如经典的fj2207)最喜欢用的gdb23,看起来尺寸基本一样,内部构造几乎也完全一样,区别大概只有光电阴极那里了,gdb23光电阴极那里是一个延伸到窗面的金属圆筒遮罩,这个管子貌似是把那个遮罩阉割掉了,估计是专门给这种杯状闪烁体用的,里面碱金属镀层也没变色,应该不会是漏气了(而且一般来说有碱金属镀层的地方是光敏部分,这个看镀层估计就是给这个造型的闪烁体用的)

此外,国产机器不加耦合的情况似乎比较常见,像前面提到的fj2207,探头里面是一个硫化锌闪烁屏(α)/片状塑闪(β)直接隔着一个空腔对着一支倍增管,空腔内壁像刮腻子一样糊了一层白色的东西(混有二氧化钛的涂料?),让我震撼了许久(之前一直以为里面会有坨光导之类的)

emmm,再就是里面的空余空间或许就是单纯为了延长探棒把延长杆剩去的,或许可以试试把高压电路之类的做到里面?😋

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巨大橘子作者
1年7个月前 IP:上海
907375
引用发表于1楼的内容
这个倍增管看起来特别像国产α/β表沾(比如经典的fj2207)最喜欢用的gdb23,看起来尺寸基本一...

原来那个表沾也没有耦合剂嘛,震撼我妈.jpg

印象里普通GDB28侧面也是有遮罩的,这个我越看越感觉就是为了配合中子杯做的定制款。

那个长柄我在考虑内置一个6V的电源,然后改一下输出口,或许可以直接把信号给FJ2207的主机(之前捡了一台主机,不得不说双甄别阈加上双可调电压以及傻瓜式BNC接口确实好用),然后把γ功能放弃掉,这个γ实在是太垃圾了,不如不要。

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RodTech
1年7个月前 IP:英国
907383

一看就十分高大上, 正经场合用的, 装了个这么长的杆子...


无论是闪镀mylar遮盖闪烁粉磨层还是这种中子计数表都是不需要耦合剂的,因为他们并不关心入射角度不同带来的幅度不确定性,闪光也很强不需要珍惜光子,这些直接alpha或者中子转换的闪烁粉发光很强,许多年前计数是一个人坐在屏幕后面拿着放大镜数,用了pmt已经足够豪华了.

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虎哥
1年7个月前 IP:四川
907386
引用RodTech发表于3楼的内容
一看就十分高大上, 正经场合用的, 装了个这么长的杆子...无论是闪镀mylar遮盖闪烁粉磨层还是这...

那个是周向敏感的PMT吗😂

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巨大橘子作者
1年7个月前 IP:上海
907396
引用RodTech发表于3楼的内容
一看就十分高大上, 正经场合用的, 装了个这么长的杆子...无论是闪镀mylar遮盖闪烁粉磨层还是这...

可能3倍碘化钠效率就是可以如此为所欲为的吧.jpg

这种中子计数器和表面沾染仪似乎还是用脉冲幅度来做n/γ和α/β甄别的,尤其是这种中子杯,光衰减的情况特别严重,以至于壁厚只做到了3mm,衰减的环节太多让人心里有点没底啊。。

想起论坛里之前一篇自制能谱的文章,碘化钠耦合干掉了之后基本没有脉冲输出,我就总觉得衰减应该是很厉害的,尽管我自己也只试过试过自制硫化锌屏耦合GDB44F,电压800V的时候对烟感α粒子的脉冲已经高10V有余了,乍一看确实打折再打折也没关系。。。?

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巨大橘子作者
1年7个月前 IP:上海
907397

附上α粒子激发下的中子杯,衰减明显但确实可以透过。

IMG_20220821_221453__01.jpg

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RodTech
1年7个月前 IP:英国
907415
引用巨大橘子发表于6楼的内容
附上α粒子激发下的中子杯,衰减明显但确实可以透过。

在暗的地方,可以用眼睛配合放大镜看到单个alpha粒子事件,这个有点厚估计不合适,别不小心掉地上摔碎了。。。买一个alpha荧光屏玩比较好。



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RodTech
1年7个月前 IP:英国
907416
引用虎哥发表于4楼的内容
那个是周向敏感的PMT吗😂

如此定制的器件,如此长的棍棍,让我不禁联想到底是什么用途。。


3米长棍棍接强流管在准确定位丢失源的场景有显著作用,找到在哪堆破烂底下以后,往上丢一张增感屏就能进行精确定位,然而这个一米长还测的是中子,到底是弄什么用的呢。。

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巨大橘子作者
1年7个月前 IP:上海
907419
引用RodTech发表于7楼的内容
在暗的地方,可以用眼睛配合放大镜看到单个alpha粒子事件,这个有点厚估计不合适,别不小心掉地上摔碎...

在19年前后实现了ZnS:Ag闪烁屏的自产自销😂

附耦合GDB44F@800V的脉冲形状(用变压器油耦合,α源用的普通烟感)

VID_20220611_192501.mp4 点击下载

最近在打这些类似原理的中子闪烁体的主意,和虎哥提起过,最后还是作罢了,不过我还是会做两次试试。



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