基于LabVIEW与MATLAB的γ能谱合成软件设计

使用探测器阵列测量时,需要将各个探测器得到的能谱进行合成。论文基于LabVIEW和MATLAB的混合编程方法,通过嵌入基于数字信号处理算法的γ能谱合成技术,设计开发了γ能谱合成软件,实现了对γ能谱的自动处理与合成,适用于NaI(Tl)或HPGe探测器阵列γ能谱的合成。     

基于14 MeV μs脉冲中子发生器与NaI(Tl)和BGO闪烁探测器的爆炸物检测系统的研制

介绍了利用14 MeV μs脉冲中子发生器、NaI(Tl)和BGO闪烁探测器建立的爆炸物检测实验系统.研究了中子感生瞬发γ能谱的时间特性,分别测量了快中子的非弹性散射γ能谱和热中子辐射俘获γ能谱.使用了NaI(Tl)和BGO两种探测器测量γ能谱;NaI(Tl)探测器在测量14N的热中子辐射俘获γ 10.835 MeV时表现出了很好的性能,而BGO探测器则在测量12C和16O的快中子非弹性散射γ时得到了较好的结果.利用这两种探测器测量了22种样品,其中包括RDX、TNT、NQ 3种炸药.根据NaI(Tl)和BGO测量到的中子感生瞬发γ能谱,在分析了1H、12C、14N、16O的元素含量之后,有效地实现了对炸药与普通物品的分辨.     

基于虚拟仪器技术的γ辐射测量系统

基于虚拟仪器的概念，设计并构建了一套数字化γ辐射测量系统。介绍了系统构建和数据处理方法，进行了γ能谱和时间谱测量，并根据结果分析了该测量系统的优缺点。     

分时非线性重组离线稳谱

谱漂移同题在γ射线能谱测量中普遍存在.文章实现了一种基于分时非线性重组的离线稳谱技术.实验表明,该技术对于常规条件下能量范围较宽、采集时间较长的能谱测量有明显的稳谱效果.     

Bootstrap非参数法在γ能谱处理中的应用

为减少统计涨落对能谱测量的影响-提高测量的精确性,利用数理统计理论,研究Bootstrap非参数法的基本原理及程序流程,并将其应用于实验室γ能谱数据处理中。用NaI(T1)探测器测量~(241)Am、~(137)Cs、~(60)Co的γ能谱,对短时间测量的γ能谱采用Bootstrap非参数法进行处理-与同样条件下长时间测量的γ能谱数据进行对比,吻合度较高,得到了满意的结果,为实现γ能谱在低活度水平的快速测量提供了可行的技术方案。     

低功耗一体化机载式γ谱仪的设计

介绍了一种机载式γ谱仪的工作原理、总体结构和硬件设计思路。该能谱仪采用数字信号处理技术和基于现场可编程门阵列(FPGA)的数据采集技术,具有体积小、功耗低、精度高和扩展性好的优点,可挂载于小型飞行器进行自然环境γ能谱测量和γ核素识别,同时可测量γ剂量。该谱仪实现了一体化设计,具有无线数据的收发功能,可实现多任务条件下对γ能谱的检测。     

基于现场刻度的扫描测量能谱剥离处理技术研究

针对车载γ谱仪系统获取的扫描测量能谱处理过程中,一般实验室很难获得用于刻度的航空放射性测量标准模具,实验探讨了一种基于现场刻度的天然核素标准能谱求解方法,获取了40K、U系、Th系核素的标准能谱。并使用该标准能谱对扫描测量能谱进行了能谱剥离处理。     

利用LabWindows/CVI实现γ能谱的蒙特卡罗模拟

基于蒙特卡罗模拟思想,利用虚拟仪器开发工具LabWindows/CVI编制软件模拟了γ光子在NaI(T1)闪烁晶体中的输运过程.直接以γ光子在NaI(T1)闪烁晶体中的沉积能量近似对应实际γ能谱仪的脉冲幅度输出,从而得到NaI(T1)探测器中γ射线的响应谱线.结果表明,蒙特卡罗模拟得到的能谱能较好地拟合实验测量得到的能谱.     

航空γ能谱低能谱段规律研究

以将航空γ能谱低能谱段(≤600keV)信息开发应用于地质勘查工作为目的,通过蒙特卡罗方法和γ能谱测量实验对Al、Fe、大理石、混凝土等不同材料上形成的γ能谱低能谱段规律进行了系统研究,确定了γ射线低能谱段形状特征与吸收材料(平均)原子序数、密度之间的关联规律.为利用航空γ能谱低能谱段信息解决地质物性参数和岩性确认提供了依据.     

基于RBF人工神经网络的γ能谱分析

提出了基于人工神经网络的γ能谱定量分析方法。通过对标准源γ能谱的线性组合,建立了γ能谱分析网络训练样本集,并对RBF人工神经网络进行了训练。对已知标准点源不同测量时间的组合γ能谱和标准环境样品γ能谱进行了仿真分析,分析结果的相对误差分别小于3%和小于8%。研究表明,基于RBF人工神经网络的γ能谱分析方法是有效可行的。     

航空伽玛能谱数据的校正与重组

介绍了航空伽玛能谱谱线校正的方法,并且对经过校正航空伽玛能谱数据进行数据窗口的重组.对航空能谱仪谱漂产生的原因和航空伽玛能谱数据的处理方法进行了介绍,根据我国自主研制的航空伽玛能谱仪谱线采集的特点和谱线合成方式,提出了采用变尺度校正的方式对谱线数据进行校正,并且根据航空伽玛能谱测量的要求,对窗口数据进行重组.实验结果表...     

Fission products and secondary gamma-ray spectra in a plutonium-fueled fast reactor

The fission products' gamma-ray and gamma-ray energy source spectra for a gas-cooled fast breeder reactor (GCFR) are calculated for different times after shutdown by modifying the RIBD computer code. The secondary gamma-ray energy source spectrum in the core of a GCFR, from fission, inelastic scattering, and capture reactions, is calculated using a typical GCFR neutron spectrum. The computer code LAPHANO is used to generate the multigroup (n, xγ) neutron-coupled gamma-ray transfer matrix. The weak dependence of capture and inelastic gamma ray source spectrum on the neutron flux spectrum has been noted. The fission products and secondary gamma-ray source spectra obtained can be used to calculate heat generation and refueling shielding requirements, etc.     

基于安全壳近程探测数据的事故源项反演方法

在发生核电厂严重事故时,为更加快速准确地估算释放至环境的气载放射性核素泄漏速率,提出了一种新的源项反演方法。该方法基于在安全壳附近主动布设的移动探测点所获取的γ能谱数据反演源项,研究了合适探测距离的选择、移动探测点的有效布设及准确反演单个核素泄漏速率的方法。根据研究结果,选择气载放射性核素中泄漏量及特征γ射线能量均相对高的⁸⁸Kr作为特征核素进行能谱分析;确定合适的探测距离范围为距离安全壳100 m以内;建立γ能谱数据与特征核素泄漏速率的关系,在数值上准确反演放射性核素的泄漏速率。     

基于FPGA的高速峰值检测

针对研发数字多道的实际需求,提出了一种基于FPGA的高速峰值检测技术,并且采用ARM+FPGA的架构实现了基于该技术的数字多道系统。通过Modelsim仿真分析了FPGA峰值检测算法的理论,该算法可精确获取高斯信号的最值并获得幅度值。最后通过CZT探测器进行~(241)Am源实测γ射线能谱,实验结果表明该峰值检测算法及数字多道系统设计可准确并且快速获得能谱图。通过合理设置峰值检测算法的高低阈值,可以测试不同基线值的前放信号。     

基于最小二乘法的航空?能谱解析

在天然辐射环境下,无法找到仅含单一天然放射性系列的近似无限大地层用于获取航空γ谱仪的响应谱,这是导致无法利用最小二乘法解析航空γ能谱的关键问题所在。本文基于介质互换原理、地层模块化与分能区多次模拟的思想,通过构建Monte Carlo组合模型,从而获得了含不同放射性物质的任意形状地层上空航空γ谱仪的响应谱。依据航空γ能谱测点上γ辐射来源与石家庄动态带分析,建立了一套可靠的最小二乘法航空γ能谱解析模型。通过对野外10 km测线分析发现,当地层含量大于4×10~(-6)时,该方法与标准方法分析结果相当。同时该方法为人工放射性核素响应谱的剥离提供参考。     

硅光电管-闪烁体探测器γ谱仪研制

实验研制了硅光电管-闪烁体探测器γ谱仪。该γ谱仪用硅光电倍增管代替普通光电倍增管作为闪烁体探测器的光学读出端,配置闪烁体探测器,构成新型γ谱仪。测试结果表明:新型γ谱仪随温度漂移变化程度大;能量线性较好,线性相关度R为0.9987;配置LaBr_3:10%Ce~(3+)晶体,其能量分辨率为4.3%~4.9%;配置NaI(TI)晶体,其能量分辨率为8.4%。     

An enhanced differential evolution-based inverse radiation transport model for identification of unknown shielding layer thicknesses with gamma-ray spectrum

Identifying the geometric information of an object by analyzing the detected radiation fields is an important problem for national and global security.In the present work,an inverse radiation transport model,based on the enhanced differential evolution algorithm with global and local neighborhoods (IRT-DEGL),is developed to estimate the unknown layer thickness of the source/shield system with the gamma-ray spectrum.The framework is briefly introduced with the emphasis on handling the enhanced differential evolution algorithm.Using the simulated gamma-ray spectra,the numerical precision of the IRT-DEGL model is evaluated for one-dimensional source systems.Using the detected gamma-ray spectra,the inverse investigations for the unknown thicknesses of multiple shielding layers are performed.By comparing with the traditional gamma-ray absorption method,it is shown that the IRT-EDGL model can provide a much more accurate result and has great potential to be applied for the complicated systems.     

单能光子在HPGe探测器上的能量响应函数模拟

根据单能光子与探测器发生相互作用的原理,本文利用蒙卡方法(MC)模拟了系列单能光子在HPGe探测器上的能量响应曲线并提取曲线的特征数据,然后采用最小二乘法对提取的特征数据进行拟合,得到单能光子在该探测器上的能量响应曲线理论函数表达式,最后采用准单能γ源测量数据对理论表达式进行修正,确立了该响应函数随光子入射能量变化的修正函数表达式,为连续光子能谱解谱提供了依据.     

Estimation of Beta- and Gamma-Ray Spectra for JENDL FP Decay Data File

Beta- and gamma-ray spectra of fission product nuclides were estimated by a theoretical model for the nuclides having no or incompletely measured spectral data. The estimation was performed with Gross Theory of Beta Decay. The estimated spectra were so stored in JENDL FP Decay Data File 2000 as to keep the consistency between the average decay energy value derived from the spectrum and that used for decay heat analysis. The JENDL spectra of FP nuclides and the aggregate beta- and gamma-ray spectra of fission product nuclides calculated using the JENDL spectra showed good agreement with measured data.     

能量响应相对平坦的康普顿探测器

对有能谱结构的γ辐射输出量进行绝对测量时,降低测量不确定度较好的选择方法之一是使用能量响应相对平坦的探测器。设计加工了厚度可调的康普顿探测器,得到了能量响应相对平坦的介质康普顿,该新型康普顿探测器在0．5～5MeVγ能区内的灵敏度相对平均灵敏度的变化可以小于17％,比标准康普顿探测器的灵敏度变化明显小一些,在强钴源放射性源场中验证了部分研究结果。