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通用核仪器介绍

通用核仪器主要是指核探测器和基础插件，是粒子物理、核物理、粒子天体物理等学科研究的基础，在国民经济、国家安全、国防建设、核医学及核能源等方面起着重要的作用。我国工业生产的核探测器，可分为6大类，几十种，数百个规格型号，基础插件也有很多不同类型。

通用核仪器主要是指核探测器和基础插件，是粒子物理、核物理、粒子天体物理等学科研究的基础，在国民经济、国家安全、国防建设、核医学及核能源等方面起着重要的作用。我国工业生产的核探测器，可分为6大类，几十种，数百个规格型号，基础插件也有很多不同类型。

通用核仪器

1) 气体电离探测器

气体电离探测器结构类似，种类繁多，根据灵敏材料与工作方式的不同，可以探测中子、β、γ等多种粒子，广泛用于核反应堆启动、控制和保护，环境监测，地质勘探，实验测量等几乎所有需要探测器工作的地方，是使用最多、用途最广的一种核辐射探测器。

①中子电离室

中子电离室：以10B作为灵敏材料，测量长时间内大量入射粒子的积累电荷。主要用于核反应堆启动、控制和保护，也可用于其它热中子测量场合。

②正比计数管

BF3正比计数管：圆柱形状，中心阳极丝为镀金钨丝或钨丝，工作在正比放大区域，通过BF3气体探测慢中子，主要用于核反应堆启动、中子剂量仪表、石油测井、中子测井、科研院所的实验等。

③10B正比计数管

硼计数管形状为圆柱形，以镀金钨丝作为阳极丝。主要用于测量反应堆启动阶段（即源量程阶段）中子通量的大小，目前除进口的核电堆外，我国所有的反应堆，包括报建的反应堆控制用的硼计数管都是我国研制的。

④3He正比计数管

3He正比计数管形状为圆柱形，阳极材料为镀金钨丝或钼丝。主要用于核反应堆启动和工艺监测、中子谱和飞行时间的测量，中子剂量场和环境本底的测量。地质勘探和石油测井、土壤、沥青、矿砂、公路、焦碳等含水量的测量。

⑤β、γ电离室

β电离室用于强伽马场的测量，核反应堆γ射线通量分布的测量，放射源强度的测量。γ电离室广泛用于测量仪上，可测量纸张、木材、塑料等厚度。

⑥裂变电离室

裂变电离室为圆柱形，灵敏材料为235U，填充气体为Ar、Ar+N、CH4。主要用于核反应堆启动时，堆芯（或堆外）孔道中子通量分布的测量，以及其它核物理实验中子通量的测量。

⑦GM探测器

盖革（GM）计数管是工作在盖革-弥勒区的气体电离探测器，利用气体放大，大量的增加收集电荷。主要用于探测α射线、β射线、γ射线和X射线的强度。

⑧电晕放电稳压管

电晕放电稳压管可提供小电流、高电压的稳定电压。主要用于GM计数管、正比计数管、光电倍增管等所需的稳定电压。也可以用来作为基准电压（如控制阴极射线管聚集高压的基准电压），也可以用于连续提供高稳定电压的设备中。

2)闪烁体探测器

闪烁探测器是利用某些物质在核辐射的作用下会发光的特性来探测核辐射，这些物质称为闪烁体，光电器件将这些微弱的闪烁光转变成光电子，光电子经过多次放大输出一个电脉冲。闪烁体是闪烁计数器中极其重要的组成部分。经过不断发展，闪烁探测器在核辐射探测技术中得到了广泛的应用。国产核仪器有硫化锌（银）闪烁体、LaCl3(Ce)与LaBr3（Ce）闪烁体、BGO（Bi4Ge3O12）闪烁体、BaF2闪烁体、Csl（Tl）闪烁体、塑料闪烁体等在产产品。部分国产塑料闪烁体已达到国际先进水平。

3)半导体探测器

半导体探测器是一种新型核辐射探测元件。具有能量分辨高、线性响应好、脉冲上升时问短、体积小等优点。发展很快。用于测量核反应谱、衰变谱、剂量防护、保健等方面，并为射线仪器提供了小巧的探头。目前应用范围正在日益扩大。国产平面工艺硅探测器达到了国际先进水平。

4)热释光探测器

热释光探测器具有重量轻、体积小、灵敏度高、量程宽、精度高、能量响应好等优点。同时可测α、β、γ、x、n、p等多种射线，因而受到世界各国的重视。热释光探测器，测量仪器研制发展极为迅速，应用范围越来越广，成为具有广泛用途的一种重要的剂量监测技术。

5)光电倍增管

光电倍增管是一种真空器件，由光阴极、聚焦极、电子倍增极和阳极组成。从闪烁体出来的光子通过光导射向电子倍增的光阴极，由于光电效应，在光阴极上打出光子。光子经电子光学输入系统加速、聚焦后射向打拿极。阳极把所有电子收集起来，转变成电信号输出。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域。

6)自给能探测器

自给能探测器为圆柱形结构，由发射体、绝缘体和收集体三部分组成。发射体材料为103Rh、51V、59Co或天然铂。用于核反应对堆芯中子或γ通量的测量和描绘，也可作为功率控制和功率保护系统的探测元件，并能和计算机连用展平通量，实现功率最佳分布。

7)通用核仪器插件

国内插件类核仪器产品在生产制造上面临原设计元器件更新换代的情况，电子元器件的供应是根据市场需求情况变化的，核仪器插件所使用的元器件由于设计指标及产品结构等情况限制部分元器件属于特殊定制型号，许多原供应商根据市场需求变化相继停止了特殊型号元器件的生产（例如，高压电容、特殊表头等）致使目前核仪器插件的生产元器件需求采购困难，往往能够采购的均是商家库存的剩料，元器件质量大打折扣。更有类似特殊型号表头这类元件停产的情况，导致生产周期由于寻找替换元器件而延长，人工成本不断增加。为适应新的形势各厂商均采取了相应的应对措施，以目前电子技术行业普遍采用的贴片类元器件替代原有的直插类元器件。对原有关键元器件或采购困难元器件进行替代型号的相关改进型实验。随着原有老国有元器件生产企业不断适应市场化的进程不断推进，插件核仪器使用的晶体管，特殊型号元器件产品断供情况逐渐加快，小批量多种类的核仪器行业特性，无法保证相关元器件生产线的收益，目前中核控制系统工程有限公司是国产通用核仪器插件的主要供应商。