基于混合灵敏气体正比计数器的中子周围剂量当量率仪探头优化设计

采用混合灵敏气体正比计数器可实现中子周围剂量当量率仪的轻便化设计,同时也是日益昂贵的3He正比计数器的一种有效替代。本工作采用丙烷、氮气为混合灵敏气体,聚乙烯作为慢化层的设计方案,并通过MCNP程序模拟计算直径为100 mm的球形正比计数器能量响应性能。结果表明:通过调整丙烷、氮气的比例为3:1,设置聚乙烯慢化层厚度为10 mm,可使探头在热中子~20 MeV范围内的能量响应性能满足“2因子区间”要求,可实现对基于混合灵敏气体正比计数器的中子周围剂量当量率仪探头的性能优化。根据设计方案制作探测器样机,在252Cf源标准辐射场中实现了对中子周围剂量当量的有效测量。