用D-D中子发生器测量水泥生料中的元素含量

以D-D中子发生器作为中子源,用瞬发γ中子活化分析（PGNAA）检测水泥生料中主要元素Si、Al、Fe和Ca及其氧化物的百分含量。水泥生料中各元素被中子辐照而释放瞬发γ射线,通过测量γ射线的能量和强度,可对其进行定性和定量分析。测量结果与化学化验方法所得结果的相对偏差好于7.0％,在允许范围内,有较好的重复性。与化学化验方法相比,该方法不破坏样品、用时短、可同时测量多种元素、精确度和准确度高,能满足工业生产的要求。     

利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量.结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比,偏差分别小于0.60%、0.40%、0.40%和0.40%.此方法不仅分析速度快(15 min检测一个样品),还能实现多元素的同时分析,是一种适应水泥工业现代化的分析方法.     

样品均匀性对PGNAA技术元素分析影响的初步研究

采用蒙特卡罗模拟技术,从样品自吸收和中子场在样品中分布特性两个角度,对中子活化瞬发γ射线分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activition Analysis,PGNAA)技术中γ射线能谱受样品均匀性的影响进行了初步研究。结果表明,因样品均匀性不同引起的样品自吸收及中子场分布的变化,对γ射线能谱有一定的影响。由于样品均匀性的变化,部分元素特征峰计数变化可达20%以上,从而在一定程度上影响了元素成分分析的准确度。     

利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量。结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比，偏差分别小于0．60％、0．40％、0．40％和0．40％。此方法不仅分析速度快(15min检测一个样品)，还能实现多元素的同时分析，是一种适应水泥工业现代化的分析方法。     

中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。     

PGNAA方法测量元素的非线性规律研究

瞬发伽玛中子活化分析(prompt gamma neutron activation analysis, PGNAA)在线分析仪广泛应用于水泥、煤炭等工业控制领域，由于工业现场产量的变化，导致皮带上物料的厚度不恒定，当物料厚度变化时，在线分析仪的测量结果会出现偏差。为消除在线分析仪测量不同厚度物料的测量偏差，通过理论分析和蒙特卡罗模拟(MCNP)研究中子自屏蔽和伽玛自衰减影响，并寻求修正模型。根据探测器接收特征伽玛射线的计算公式进行理论分析，利用蒙特卡罗软件建立PGNAA在线分析仪装置模型，分别模拟Al₂O₃、SiO₂、CaO、Fe和水泥生料等物料随厚度变化的特征射线计数，以水泥在线分析仪为例，寻求修正模型。结果表明，特征伽玛射线强度不随物料厚度增加而线性增长，按照线性标定方法的在线分析仪测量误差增大，各元素平均相对误差大于10%；根据水泥生料各元素的特征射线计数与物料厚度之间的关系，建立适用于测量水泥生料的多项式厚度修正模型。与线性标定相比，修正后分析仪测量误差降低30%以上，可为煤质、烧结料、铝土矿等块状物料的PGNAA元素检测提供修正方法。     

多元素中子俘获瞬发γ射线分析方法的研究

进一步提出被测元素瞬发γ射线特征峰的面积与其含量的关系式。经实验证明对各常见元素的仪器分析回归值与化学分析值的均方根偏差皆小于０．５ｗｔ％。在铁矿石的分析实验中发现了慢化体的作用，它可明显地提高分析灵敏度。该套中子俘获瞬发谱仪对Ｈ瞬发γ峰（２．２２３ＭｅＶ）的ＦＷＨＭ为３ｋｅＶ。     

用中子活化分析镀膜厚度及其探测极限研究

本工作提出用中子活化分析有基底的单层或多层镀膜厚度的方法。用Am-Be中子源对Au、Al、Cu等薄膜活化后,用HPGe探测器测量被活化薄膜放出的特征γ射线全能峰面积,并用蒙特卡罗方法模拟计算HPGe探测器对不同特征γ射线的探测效率,得到用反应堆中子源活化分析不同元素镀膜厚度的方法和探测极限。与目前广泛使用的X射线荧光方法相比,其分析灵敏度可提高几个量级。     

中子感生瞬发γ射线煤多元素分析研究

本文叙述了产生中子感生瞬发γ射线的两种主要反应：热中子俘获（ｎ，γ）和快中子非弹性散射（ｎ，ｎ′γ）用于物料分析的原理与方法。结合精洗煤样分析建立了实验装置；建立了对所采集谱数据处理方法。给出了煤样分析的结果。结果是满意的。本工作研究了￣（２２６）Ｒａγ源的本底中子发射：探讨了本底中子的产生机理，提出并证实了镭的载体Ｃｌ或Ｂｒ的（α、ｎ）反应是产生￣（２２６）Ｒａγ源的本底中子的主要来源这一论断；提出用载体元素Ｂｒ替代国产镭源的载体元素Ｃｌ，制备ＲａＢｒ＿２γ源以降低本底中子发射。这一建议的实施，将本底中子由ＲａＣｌ＿２的９６．４中子／４αｓ·ｍｇ（Ｒａ）．降至６．１中子／４αｓ·ｍｇ（Ｒａ）。     

利用中子反散射法与中子诱发γ射线法探测隐蔽爆炸物的模拟研究

应用中子反散射法与中子俘获特征γ射线法,设计了1种利用小型脉冲中子源检测隐蔽爆炸物的原型装置,并进行了仿真研究.仿真结果表明,存在爆炸物时,反散射中子计数明显增加,对应于碳、氮、氧的中子诱发γ射线能量的计数大幅增加.