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摘 要：BH3105B中子测量仪主要用于监测生产运行中子计数率的变化趋势，为现场工作人员提供必要的测量分析数据，为现场生产工作提供数据参考。作为一种高灵敏度的气体探测器，安放使用环境以及维修操作人员的素质都会对其日常工作或者长期可靠运行产生最直接的影响。因而，考虑到该生产线的重要性，有必要对影响BH3105B中子测量仪长期可靠运行的一些不良因素进行分析探讨，并提出切实可行的防护改进措施。
关键词：中子测量 稳定运行 技术分析 影响因素
中图分类号：TL81 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（c）-0133-02
BH3105B中子测量仪主要用于测量现场中子计数，通过观察生产过程中现场中子计数率的变化，准确地判断出生产工艺过程进行情况。因而，确保现场仪器长期稳定的运行，对于现场的生产工作有着极其重要的意义。
1 设备的组成及其工作原理
BH3105B中子测量仪是以3He正比计数管为探测器的高灵敏度中子探测仪器，主要用于测量中子的注量（率），要想进一步优化工作性能，确保其长期运行的稳定性，就必须对该设备的组成以及工作原理做出更深的探讨，对常见故障做出细致的分析，并针对实践中存在的问题提出切实可行的对策。
1.1 设备组成
BH3105B中子测量仪由探头和NIM机箱两大部分组成，探头部分包括 3He正比计数管和前置放大器，而NIM机箱则由各功能不同的插件组成，主要部件具体名称及其型号见表1。
1.2 工作原理
BH3105B中子测量仪是利用核反应法来探测中子的，主要用于慢中子探测。探头3He正比计数管对γ辐射具有较好的甄别性能，对γ辐射的灵敏度极低，具有良好的抗γ干扰性能，而且输出的脉冲幅度也较高[1]。其外套材料则是由聚乙烯材料組成的慢化层，从而也使其对快中子具有较高的探测效率。工作原理为：当入射中子到达探测器后，被3He核俘获生成氚核与质子，而生成的质子则会在计数管内产生相应的电信号，生成的电信号进入BH1218N线性放大器后成形，以电压脉冲信号形式被放大输出，电压脉冲信号幅度的分布和强度经过BH1299N单道脉冲分析器分析后输出，进入BH1230N线性率表，在此脉冲计数率经过测量后，输出0～10 mV的直流电压信号。
BH3105B中子测量仪V-A转换器的作用是把直流电压信号转换成直流电流信号，当零信号时，输出的电流约4 mA，详情见图1。
2 影响因素
2.1 环境因素
（1）气体腐蚀：因生产过程中要引入腐蚀性气体，会对设备精密元件以及各类插头造成严重的腐蚀，例如，前置放大器和高压电源极易因为腐蚀作用而导致性能损坏。环境中的气体腐蚀是影响BH3105B中子测量仪使用寿命以及长期可靠运行的一个最直接因素。
（2）强电磁干扰：BH3105B中子测量仪检测原理是把中子辐射经过一系列的转化，最后以电脉冲的形式被记录下来，而形成的计数脉冲极易受到强电磁干扰的影响，因此，在使用的过程中，如果设备周围存在大功率电源设备，就会对仪器的本底和计数产生不良影响，从而给实际生产工作带来不便。
2.2 人为因素
维修或者使用不当容易导致设备出现故障，这也是影响其长期稳定运行的一个不良因素。BH3105B中子测量仪其探头部分由探测器和前置电荷灵敏放大器组成，探头部分由聚乙烯塑料包裹着，因而不容易受到损坏。然而，其放大器部分场效应管很容易受供电电压骤变的影响而损坏。使用人员或者维修人员在操作的过程中，如果操作不当，就很容易导致其性能损坏。
2.3 设备自身因素
BH3105B中子测量仪的二次仪表是NIM机箱插件式设备，良好的监测性能需要各插件元件共同完成，其中任何一个插件损坏或者性能异常均会对设备的正常运行产生不良影响。
（1）高压电源：FH1016A高压电源输出电压为300 V～3 kV连续可调直流电压，由标准低压电源供电，使用前要预热30 min。通电时不可改变输出极性，否则会导致仪器损坏及触电事故。输出的高压要由专用电缆引入，否则会因为屏蔽不良而造成短路。常见故障主要有：①无高压输出。主要原因有低压电源±24 V供电不正常和高压传输电缆局部短路。②电压输出不稳。主要原因有稳压管损坏或变质、调整管损坏以及仪器内部不清洁而引起的局部漏电等。
（2）低压电源：BH1231N低压电源额定最大输出功率为36 W，输出电压±6 V、±12 V、±24 V，相应的输出电流分别为2 A、1.2 A、0.8 A。在使用的过程中不可与NIM机箱的其他任何供电电源同时使用，否则就会造成仪器损坏。当±6 V发生过压保护时，若要恢复使用，必须先关机，后再开机。低压电源常见的故障时无电压输出，造成此故障的主要原因有：①±6 V保险管损坏，需更换。②输出电路或者调整管有短路现象。
（3）放大器：BH1218N线性放大器主要用于探测器输出信号的成形和放大。在使用的过程中要注意输出脉冲的极性。若输出脉冲为正，则极性转换开关选择“-”档，反之，则选择“+”档。最大直流工作电压不能超过15 V。常见故障有：放大器无输出，可能由于正负电源异常所致；输出幅度较小。该故障可能因电源电压偏低和晶体管损坏造成的。
（4）单道脉冲分析器：BH1299N单道脉冲分析器主要用于分析成型脉冲幅度的分布和强度。需要注意的事，只有当输入脉冲的幅度落入道宽以内，单道才会有脉冲输出，因此在使用的过程中要注意上下甄别阈值的调节。其最常见故障为稳定性变差，可能的原因为提供参考电压的稳压管不稳。
3 防护及改进措施
（1）做好现场清洁防护工作，最大限度地消除环境影响。
（2）加强设备维修和使用人员的教育与培训，最大限度消除人为故障。
（3）定期对设备各插件进行性能检测，最大限度减少设备自身故障。
4 结语
和其他剂量监测仪表一样，BH3105B中子测量仪在使用的过程中，其工作性能不仅容易受到周围工作环境的影响，不当的人为操作也会对设备的长期稳定运行产生不良影响。文章从不同方面对影响设备长期可靠运行的各种因素做出了初步的分析论证，并提出了相应的改进防护措施，为BH3105B中子测量仪的日常维护和保养提供了理论和经验基础。
参考文献
[1] 丁洪林.核辐射探测器[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010.
[2] 张明，施俊.3He中子计数管的机理及结构[J].核电子学与探测技术，2009，29（5）：1170-1171.
关键词：中子测量 稳定运行 技术分析 影响因素
中图分类号：TL81 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（c）-0133-02
BH3105B中子测量仪主要用于测量现场中子计数，通过观察生产过程中现场中子计数率的变化，准确地判断出生产工艺过程进行情况。因而，确保现场仪器长期稳定的运行，对于现场的生产工作有着极其重要的意义。
1 设备的组成及其工作原理
BH3105B中子测量仪是以3He正比计数管为探测器的高灵敏度中子探测仪器，主要用于测量中子的注量（率），要想进一步优化工作性能，确保其长期运行的稳定性，就必须对该设备的组成以及工作原理做出更深的探讨，对常见故障做出细致的分析，并针对实践中存在的问题提出切实可行的对策。
1.1 设备组成
BH3105B中子测量仪由探头和NIM机箱两大部分组成，探头部分包括 3He正比计数管和前置放大器，而NIM机箱则由各功能不同的插件组成，主要部件具体名称及其型号见表1。
1.2 工作原理
BH3105B中子测量仪是利用核反应法来探测中子的，主要用于慢中子探测。探头3He正比计数管对γ辐射具有较好的甄别性能，对γ辐射的灵敏度极低，具有良好的抗γ干扰性能，而且输出的脉冲幅度也较高[1]。其外套材料则是由聚乙烯材料組成的慢化层，从而也使其对快中子具有较高的探测效率。工作原理为：当入射中子到达探测器后，被3He核俘获生成氚核与质子，而生成的质子则会在计数管内产生相应的电信号，生成的电信号进入BH1218N线性放大器后成形，以电压脉冲信号形式被放大输出，电压脉冲信号幅度的分布和强度经过BH1299N单道脉冲分析器分析后输出，进入BH1230N线性率表，在此脉冲计数率经过测量后，输出0～10 mV的直流电压信号。
BH3105B中子测量仪V-A转换器的作用是把直流电压信号转换成直流电流信号，当零信号时，输出的电流约4 mA，详情见图1。
2 影响因素
2.1 环境因素
（1）气体腐蚀：因生产过程中要引入腐蚀性气体，会对设备精密元件以及各类插头造成严重的腐蚀，例如，前置放大器和高压电源极易因为腐蚀作用而导致性能损坏。环境中的气体腐蚀是影响BH3105B中子测量仪使用寿命以及长期可靠运行的一个最直接因素。
（2）强电磁干扰：BH3105B中子测量仪检测原理是把中子辐射经过一系列的转化，最后以电脉冲的形式被记录下来，而形成的计数脉冲极易受到强电磁干扰的影响，因此，在使用的过程中，如果设备周围存在大功率电源设备，就会对仪器的本底和计数产生不良影响，从而给实际生产工作带来不便。
2.2 人为因素
维修或者使用不当容易导致设备出现故障，这也是影响其长期稳定运行的一个不良因素。BH3105B中子测量仪其探头部分由探测器和前置电荷灵敏放大器组成，探头部分由聚乙烯塑料包裹着，因而不容易受到损坏。然而，其放大器部分场效应管很容易受供电电压骤变的影响而损坏。使用人员或者维修人员在操作的过程中，如果操作不当，就很容易导致其性能损坏。
2.3 设备自身因素
BH3105B中子测量仪的二次仪表是NIM机箱插件式设备，良好的监测性能需要各插件元件共同完成，其中任何一个插件损坏或者性能异常均会对设备的正常运行产生不良影响。
（1）高压电源：FH1016A高压电源输出电压为300 V～3 kV连续可调直流电压，由标准低压电源供电，使用前要预热30 min。通电时不可改变输出极性，否则会导致仪器损坏及触电事故。输出的高压要由专用电缆引入，否则会因为屏蔽不良而造成短路。常见故障主要有：①无高压输出。主要原因有低压电源±24 V供电不正常和高压传输电缆局部短路。②电压输出不稳。主要原因有稳压管损坏或变质、调整管损坏以及仪器内部不清洁而引起的局部漏电等。
（2）低压电源：BH1231N低压电源额定最大输出功率为36 W，输出电压±6 V、±12 V、±24 V，相应的输出电流分别为2 A、1.2 A、0.8 A。在使用的过程中不可与NIM机箱的其他任何供电电源同时使用，否则就会造成仪器损坏。当±6 V发生过压保护时，若要恢复使用，必须先关机，后再开机。低压电源常见的故障时无电压输出，造成此故障的主要原因有：①±6 V保险管损坏，需更换。②输出电路或者调整管有短路现象。
（3）放大器：BH1218N线性放大器主要用于探测器输出信号的成形和放大。在使用的过程中要注意输出脉冲的极性。若输出脉冲为正，则极性转换开关选择“-”档，反之，则选择“+”档。最大直流工作电压不能超过15 V。常见故障有：放大器无输出，可能由于正负电源异常所致；输出幅度较小。该故障可能因电源电压偏低和晶体管损坏造成的。
（4）单道脉冲分析器：BH1299N单道脉冲分析器主要用于分析成型脉冲幅度的分布和强度。需要注意的事，只有当输入脉冲的幅度落入道宽以内，单道才会有脉冲输出，因此在使用的过程中要注意上下甄别阈值的调节。其最常见故障为稳定性变差，可能的原因为提供参考电压的稳压管不稳。
3 防护及改进措施
（1）做好现场清洁防护工作，最大限度地消除环境影响。
（2）加强设备维修和使用人员的教育与培训，最大限度消除人为故障。
（3）定期对设备各插件进行性能检测，最大限度减少设备自身故障。
4 结语
和其他剂量监测仪表一样，BH3105B中子测量仪在使用的过程中，其工作性能不仅容易受到周围工作环境的影响，不当的人为操作也会对设备的长期稳定运行产生不良影响。文章从不同方面对影响设备长期可靠运行的各种因素做出了初步的分析论证，并提出了相应的改进防护措施，为BH3105B中子测量仪的日常维护和保养提供了理论和经验基础。
参考文献
[1] 丁洪林.核辐射探测器[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010.
[2] 张明，施俊.3He中子计数管的机理及结构[J].核电子学与探测技术，2009，29（5）：1170-1171.