滤波差分法测量软X光谱

研究了一种测量激光等离子体发射软 X 光谱强度的新方法——滤波差分法。文中介绍了滤波差分法基本原理,给出了滤波差分对的理论计算结果及实验测量结果,并用此方法获得软 X 光谱的绝对强度,最后对测量光谱强度的误差进行分析和估算。滤波差分法建立在以往滤波法测量软 X 光能谱的基础上,利用软 X 光能谱仪(Dante 谱仪) 的十个探测道,采取滤波差分法构成两两配对的五个差分对。设计匹配差分对,使其上下 K 边或 L 边之外的能响互相抵消,从而使差分对切割能谱,能基本消除高能尾部对所测能区的贡献,提高能谱测试系统的单色性,提高能谱的反演精度,从而建立滤波差分法测量软 X光谱的系统。     

滤波差分法测量软X光谱

研究了一种测量激光等离子体发射软X光谱强度的新方法——滤波差分法。文中介绍了滤波差分法基本原理,给出了滤波差分对的理论计算结果及实验测量结果,并用此方法获得软X光谱的绝对强度,最后对测量光谱强度的误差进行分析和估算。滤波差分法建立在以往滤波法测量软X光能谱的基础上,利用软X光能谱仪(Dante谱仪)的十个探测道,采取滤波差分法构成两两配对的五个差分对。设计匹配差分对,使其上下K边或L边之外的能响互相抵消,从而使差分对切割能谱,能基本消除高能尾部对所测能区的贡献,提高能谱测试系统的单色性,提高能谱的反演精度,从而建立滤波差分法测量软X光谱的系统。     

吸收法在强激光与固体靶所致脉冲X射线能谱测量中的研究进展北大核心CSCD

脉冲X射线能谱测量,对于强激光装置中的物理诊断以及辐射防护具有重要意义。脉冲X射线具有脉冲时间短、注量大、能谱范围宽等特点,常规脉冲测量技术往往受到探测器死时间、堆积效应的限制而无法适用。目前多个国家都建立了强激光装置的研究平台,并开展X射线能谱测量相关研究。本文首先介绍了基于吸收法原理且适用于中低能脉冲X射线的测量方法:Ross Pair法和衰减法。然后针对这两种方法从5个方面(探测器结构、滤片材料、探测介质选择、散射控制以及解谱方法)综述了脉冲X射线吸收谱仪的研究进展,并分析了各自的适用性。目前激光装置中脉冲X射线能谱的测量还面临着能量分辨率不理想、结果不确定度无法量化和被动式能谱测量操作不便等问题。随着激光装置的不断升级,脉冲X射线注量以及打靶频次将不断增加,对探测器的耐辐照性能以及响应速度提出了更高的要求。     

三种解谱算法求解中子能谱的解谱效果比较

使用多球谱仪测量中子能谱时,需要使用"少道"解谱算法。为此,本文分别将迭代算法、蒙卡算法和遗传算法应用到中子能谱解谱中,通过MCNP模拟几种辐射防护常见的中子能谱,模拟得到探测器在各个球中的计数,然后使用迭代算法、蒙卡算法和遗传算法进行解谱,并对三种解谱算法的解谱效果进行比较。结果显示,三种算法均能够很好的完成解谱,且给出的中子注量、周围剂量当量和平均能量与参考值符合的也较好。另外,在典型的中子辐射场,三种算法的使用条件不同,可相互配合,较好的给出解谱结果。     

用一种新型滤波荧光谱仪测量X光辐射温度

阐述了滤波荧光法测量X光能谱的原理，介绍了一种新型的双光栏、5通道滤波荧光谱仪的设计思想和几何结构，给出了用数值计算方法优化设计的谱仪参数，展示了用罗斯平衡定则原理设计的新型单通道滤波荧光谱仪提高信噪比的结果，给出了谱仪的应用结果。     

X射线管原始谱和透射谱的测量及应用

本文基于COMET公司MXR225/22型X射线管,使用高纯锗探测器测量了X射线管大、小焦点几种管电压的X射线原始谱,并测量了小焦点下的初始透射谱,在此基础上测量了X射线穿过几种不同材质(铝、钛、铁和铜)吸收片的透射谱。结果表明：X射线管大、小焦点能谱近似相同,低能端X射线比重较大,原始谱中包含铜、银、钨和铅元素的特征峰;初始透射谱低能端硬化明显,并随着管电压升高,高能端所占比重增大,钨特征峰变得明显,X射线平均能量升高,能谱的X射线强度最大区域在最高能量的1/3附近;金属吸收片对X射线硬化明显,硬化效果强烈依赖于其原子序数。相关结果已在工业CT硬化校正中应用,重建图像质量得到改善。     

X射线机重过滤X射线能谱的测量

本文报道了用 NaI(Tl)闪烁谱仪对国产 F34-Ⅰ型 X 射线机的重过滤 X 射线能谱的测量和解谱方法,给出一组测量结果,并对测量结果进行了比较和讨论。     

X射线谱的Geant4模拟及其滤波效应研究

一直以来,X射线谱的准确测量十分困难,而传统的能谱仿真方法无法全面的考虑射线产生过程中的所有物理过程,因而无法准确的模拟射线,因此采用蒙特卡罗软件Geant4来仿真X射线。为了验证该方法的可靠性,分别比较了120、140、150 k V电压下模拟得出的能谱和实验得出的能谱。此外,为了研究能谱的滤波效应,设置铝片为滤波片,得出了滤波后的能谱图及铝片的衰减曲线,并与实验得到的衰减曲线进行了比较。结果表明,同一电压下,两种能谱在韧致辐射谱范围内几乎是一致的,而且铝片的衰减曲线也是相当一致,说明Geant4模拟X射线是十分可行的。     

嫦娥一号卫星X射线谱仪能量响应矩阵的计算

介绍了嫦娥一号卫星X射线谱仪能量响应矩阵的计算方法,根据谱仪标定试验的标定数据计算了谱仪各路探测器的能量响应矩阵;根据谱仪的能量响应矩阵由直接解调方法对试验测得的放射源能谱和元素荧光能谱进行了解谱,较好的重现了放射源和各元素的特征能量.     

单光子入射方法测量超快硬X射线能谱

利用单光子入射方法测量了高强度超短脉冲激光 (1 3 0fs,1 0 16 W cm2 ,744nm)与固体等离子体相互作用产生的超快 (ps)硬X射线 (>3 0keV)能量连续谱。采用铅屏蔽、激光脉冲和线性门同步符合技术将HPGeX射线谱仪的本底计数率降低到 1 0 -4 炮 ,满足了单光子计数时的低本底要求。用该谱仪实际测量了激光等离子体产生的超快硬X射线能谱 ,所得结果与理论预期符合。     

高能电子轫致辐射能谱测量

本文介绍了在稳态加速器上进行的轫致辐射能谱测量的实验研究工作，建立了一种被称为透射系数的数值分析的迭代最小二乘法作为实验测算和解谱方法，其透射系数值用于ＬｉＦ（Ｍｇ，Ｔｉ）－Ｍ型热释光固体电离室测量，铅和聚四氯乙烯作吸收材料，实验测量得到３７个透射数值，基于这些数值初始设定的谱进行迭代计算，得到了轫致辐射能注量谱，辐射谱的平均能量（１．９０ＭｅＶ）等信息，实验的总不稳定度为４．６％（２σ）。     

中子能谱测量中的解谱技术研究进展北大核心CSCD

中子能谱解谱技术为中子能谱测量系统必要的组成部分,近几十年来国内外开展了大量研究。本文首先介绍了中子能谱常规解谱流程,包括解谱模型、响应函数、解谱误差等内容;接着详细介绍了国内外中子能谱测量技术研究现状以及中子能谱解谱算法研究现状,包括比较成熟的最小二乘算法、最大熵算法等,也有新兴的神经网络算法、遗传算法等,总结了不同解谱算法的特点;接着介绍了根据不同解谱算法发展的解谱程序,对比了不同解谱算法及程序的优缺点,基于最小二乘算法开发的SAND系列程序和基于最大熵算法开发的MAXED程序是解谱功能强大、使用最广泛的程序;最后梳理了中子能谱解谱方法的发展脉络,总结了国内和国外研究的区别,未来开发包含多种解谱方法的综合性解谱程序具备较强的应用需求。     

缝靶X光辐射特性诊断技术研究

在“星光Ⅱ”激光装置上, 采用长柱缝靶模拟 X 光在柱腔内的输运过程,研究腔壁 X 光的辐射特性。实验中利用高时空分辨的 X射线皮秒分幅相机和软 X射线条纹相机从缝口观测腔内壁 X光辐射时空分布,得到 X 光在腔中的输运速率、X 光发射时间和轴向强度衰减量。利用 X 射线 CCD 针孔透射光栅谱仪观测到腔内 X 光辐射光谱随空间位置的变化,得到 X 光在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征。用 XRD 和 Dante 谱仪分别得到缝口、源和输运末端 X 光辐射总量和辐射温度。给出了实验中获得的典型结果,并对获得的结果进行了简要的分析讨论。     

用于激光产生的高能X射线源能谱诊断的滤片堆栈谱仪的研制

为了诊断基于激光的短脉冲、高强度的高能X射线源能谱特性,本文利用不同材料和厚度的金属滤片和记录介质研制了一套滤片堆栈谱仪。基于Greval算法发展了能谱反解程序,并使用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到了谱仪的响应函数。在星光Ⅲ激光装置上验证了谱仪的可靠性,获得了ps激光与固体靶相互作用产生的10 keV~3 MeV轫致辐射能谱,从而验证了谱仪的可靠性。     

缝靶X光辐射特性诊断技术研究

在“星光Ⅱ”激光装置上,采用长柱缝靶模拟X光在柱腔内的输运过程,研究腔壁X光的辐射特性。实验中利用高时空分辨的X射线皮秒分幅相机和软X射线条纹相机从缝口观测腔内壁X光辐射时空分布,得到X光在腔中的输运速率、X光发射时间和轴向强度衰减量。利用X射线CCD针孔透射光栅谱仪观测到腔内X光辐射光谱随空间位置的变化,得到X光在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征。用XRD和Dante谱仪分别得到缝口、源和输运末端X光辐射总量和辐射温度。给出了实验中获得的典型结果,并对获得的结果进行了简要的分析讨论。     

Bonner球谱仪对Pu-Be源中子能谱的测量

Bonner球谱仪是开展中子能谱测量的重要仪器,本文利用自行研制的Bonner球谱仪对已知源强的Pu-Be中子源进行能谱测量,以验证谱仪测量方法和中子能谱解谱方法的准确性。首先制作出由8个球组成的Bonner球谱仪,再根据谱仪的测量读数,采用最大熵法获得中子能谱信息,与国际原子能机构公布的数据基本符合,进一步计算得到所测Pu-Be中子源的中子周围剂量当量转换系数为0.37nSv.cm2,与目前已经公布的数值0.36nSv.cm2基本一致,表明求解出的能谱测量数据基本符合物理事实,测量所使用的Bonner谱仪和解谱方法的准确可靠性。     

基于G(E)函数法的NaIγ谱仪能谱-剂量转换研究

利用Geant4求解国控大气辐射环境自动监测站NaI γ谱仪G(E)函数,对NaI γ谱仪进行能量响应修正,实现NaI γ谱仪能谱-剂量直接转换。通过点源刻度实验,获取NaI γ谱仪Geant4物理模型。然后利用Geant4和高斯展宽获取NaI γ谱仪对不同能量γ射线的响应能谱。最后采用最小二乘法求解得到NaI γ谱仪G(E)函数。并通过标准源¹³⁷Cs、⁶⁰Co、²⁴¹Am的实验能谱进行验证,表明利用G(E)函数和谱仪实际能量谱求空气吸收剂量率的方法是可行的。     

用阈探测器测量热中子引起的U~(235)裂变中子能谱

通过用阈探测器测量热中子引起的~(235)U裂变中子能谱,研究了SAND-Ⅱ和RDMM方法的解谱能力。并用蒙特卡罗误差分析程序分析了两种解谱方法的输入数据误差。对SAND—Ⅱ方法中解的唯一性误差和RDMM方法中权重函数的影响进行了讨论。两种方法对未知谱中结构的灵敏程度也作了简单的检验。结果表明,SAND-Ⅱ和RDMM是解快中子光滑变化能谱的较好方法。当未知谱中有简单结构时,用SAND—Ⅱ方法更为合适。     

NaI晶体谱仪采集X射线能谱测量方法研究

为准确测量轫致辐射X射线能谱,利用NaI晶体谱仪对于测量光子的能谱展宽效应,结合理论模拟分析,提出了采用变能量矩阵求解法实现X射线能谱的重建。该方法通过合理选择能量区间,可有效消除能谱响应矩阵中各矢量的相关性,从而实现能谱的准确重建。并分别以均匀能谱分布和实际轫致辐射X射线能谱为例,进行了X射线的能谱重建。获得结果与原始能谱的相关性约为0.98。     

西安脉冲堆大空间中子辐照实验平台辐射场参数测量

西安脉冲堆于2010年建成了大空间中子辐照实验平台。本文介绍了该实验平台辐射场设计参数、辐射场测量方法和实测结果。采用蒙特卡罗方法计算了实验平台内中子初始谱。利用多箔活化法测量了中子能谱,解谱方法采用遗传算法,并与SAND-Ⅱ解谱方法进行了对比,对比结果较为一致,证明了遗传算法解谱的有效性。应用热释光剂量计测量了γ射线吸收剂量率。测量结果表明,该实验平台辐射场参数符合设计要求。