基于核共振吸收法开展爆炸物检测的原理验证研究

集装箱爆炸物检测是当代全球运输安全领域的重要问题之一,由于运输环境的复杂性,检测和识别过程存在很多困难。特征γ射线共振吸收法被视为最有应用前景的探测方法之一,但目前相关研究的报导较少。以炸药为代表的爆炸物的含N成分浓度通常远高于其他普通材料,因此可通过¹⁴N(γ,p)¹³C反应对9.17 MeV特征γ射线共振吸收测量实现爆炸物的探测。本工作基于北京师范大学2×1.7 MV串列加速器,利用¹³C(p,γ)¹⁴N反应产生的9.17 MeVγ射线,开展了含N化合物三聚氰胺的共振吸收实验研究,并与常规石墨材料进行了比对,得到了含N化合物检测的灵敏度曲线。实验结果表明：该方法可明显观测到¹⁴N特征γ射线的共振吸收现象,从而可有效应用于含N爆炸物的检测,为进一步开展含N液闪探测器的研制奠定了技术基础。     

90Sr的加速器质谱测量技术研究

为开展90Sr在核环境监测、医学示踪等领域的应用,本文基于中国原子能科学研究院的加速器质谱（AMS）装置开展了90Sr的AMS测量方法研究。从负离子引出方法、AMS系统传输条件、Q3D磁谱仪的同量异位素分离技术和多阳极气体电离室的离子鉴别方法等对90Sr的AMS测量技术进行了系统研究,有效排除了测量时的本底干扰,使得90Sr的测量灵敏度达90Sr/Sr=92×10-13,为开展基于90Sr的应用奠定了基础。     

激光诱导等离子体光谱直接探测气溶胶中的锶元素

气溶胶中锶元素的监测对于大气污染防治和工业设施排放监控具有重要意义。激光诱导等离子体光谱技术具有无需采样预处理、可原位快速检测等优势，在环境介质成分直接在线监测方面具有极大的应用潜力。介绍了基于实验室搭建的LIPS装置开展的气溶胶中锶元素的直接探测工作。利用整体平均法对气溶胶等离子体进行光谱分析，结果显示实验装置对锶元素的检测限为809μg/m3。对于低密度气溶胶光谱，条件分析法可以将平均光谱的信噪比提升8倍。基于实验结果讨论了含锶气溶胶统计学特性和数据分析方法的影响。气溶胶中颗粒物的密度对等离子体温度的影响极小，光谱强度变化直接反应了激光激发气溶胶颗粒物的数量。通过对条件分析法使用范围的讨论，提出在测量周期内利用累计光谱取代平均光谱，可将系统的灵敏度提升近3个数量级。实验装置的检测限达到1.3μg/m3，初步满足工业排放监测的需求。