中子土壤湿度计zhongzi turang shidujineutron scattering soilmoisture meter

利用土壤水分对快中子的慢化能力以测定土壤湿度的仪器。由中子源放出的快中子因与土壤中各种原子核发生碰撞而受到能量损失，其速度降低，运动方向也发生变化，就变成了慢中子，这个过程称次级效应。快中子与土壤中的强慢化物氢原子核相碰撞时，能量损失最大，而土壤中所有氢原子核几乎都存在于水分中。所以， 当土壤中生物体以及其它有机物、氯化物所占比重都较小的条件下，土壤对快中子的慢化能力主要决定于土壤中的含水量。含水量越大，慢中子数量越多，它们之间基本上呈线性关系。测定土壤中的慢中子数目即可确定土壤含水量。仪器主要由慢中子探测器和计数器（即定标器）两部分组成， 中间用电缆连接，装有探测器的铅管可沿土壤的不同深度上下移动。就快中子源而言，镅²⁴¹-铍(Am^241-Be)快中子源的优点是半衰期较长；但通常使用的低中子辐射剂量5mCi的镭²²⁶-铍(Re²²⁶-Be)混合的快中子源则更为安全。慢中子探测器可采用三氟化硼(BF₃)慢中子正比计数管，其脉冲信号经前置放大器放大后，通过电缆输入到计数部分再进行放大，以便测量。石蜡筒有两个主要作用，一是作为慢化标准，在测定前校正仪器的读数，二是作防护之用。在运输时必须将快中子源放在石蜡容器中。观测时，在电缆线上有不同深度标记，据以调整探测器的位置，从而获得不同深度的土壤含水量。
中子土壤湿度计的优点较多：测定时不需取样，可保持原土层的土壤结构；而且所得结果是以测定点为中心的某个半径范围内土壤的平均含水量，代表性较好；不受土壤物理结构的限制和土壤含盐量的影响，精度较高；能连续测定土壤含水量，以获得土壤水分的动态变化资料。因此，大多把它作为主要仪器使用。其缺点是结构复杂，成本高，使用时需有一定的防护措施。在测定表层土壤(如0～30cm深)的含水量时，由于部分中子会逸出土层表面，以致计数不准，误差较大。