n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

nGγ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用matlab软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

EJ339液闪探测器n-γ脉冲形状甄别方法比较

该课题通过实验数据测量和分析,比较EJ339液体闪烁体n-γ脉冲形状甄别上升时间法和电荷比较法的优劣.文中将EJ339液体闪烁体与数字化电路结合对传统的n-γ脉冲形状甄别方法进行了改进,通过对Ra-Be、Am-Be等中子源进行中子和γ脉冲波形数据测量采集,对所采集的数据通过Matlab处理分析,得到了 n-γ脉冲形状甄...     

基于BP神经网络的n/γ甄别方法研究

常用的有机闪烁体探测器对中子和γ射线均敏感,所以消除或减弱γ射线在中子探测技术中的影响是必要的。考虑到BP神经网络能实现分类器的功能,因此本文结合脉冲形状甄别技术与BP神经网络,将BP神经网络应用在中子与γ射线混合场的粒子甄别中。通过训练BP神经网络达到记忆、分类测试样本的目的。对BP神经网络应用于n/γ脉冲波形甄别的准确性进行验证后与电荷比较法及频域梯度分析法甄别结果进行了对比。结果表明,BP神经网络甄别法不仅能为混合辐射场提供有效的甄别,而且在甄别时间上较电荷比较法与频域梯度分析法有所提高。     

涂硼CsI(Tl)探测器n-γ信号仿真及数字甄别方法研究

根据在涂硼CsI(Tl)探测器中产生的γ射线、中子脉冲信号的特征,利用电荷比较法、上升时间法、频率梯度法、向量投影法、聚类分析法、神经网络法完成了n/γ射线甄别。结果表明了这些方法均可以实现对涂硼CsI(Tl)探测器的中子甄别,这为今后搭建涂硼CsI(Tl)探测器的中子实时甄别系统打下基础。     

基于DP310采集卡的数字化n-γ甄别

以DP310数据采集卡为基础,对液体闪烁探测器BC501A的输出信号进行了数字化n-γ甄别研究。分别采集了探测器阳极以及经放大器ORTEC460的信号,采用电荷比较法和上升时间法对探测器的n-γ甄别能力进行了研究。研究结果表明：采用上升时间甄别方法时,采样频率越高,甄别能力越强,当上升时间的选取区间为脉冲幅度的10%～80%时,其甄别能力最强;采用电荷比较法时,当快成分积分时间为25ns时,n-γ脉冲甄别能力最强,其M因子为1.56。     

核脉冲波形甄别方法研究

建立了一套基于信号发生器和数字示波器采样的仿真数字化核脉冲分析系统,分别采用电荷积分法、过零时间法、脉冲梯度法、指数拟合法和离散傅里叶变换法完成了仿真中子和γ射线的数字化甄别。结果表明,几种方法均可较为理想的实现n/γ甄别,但在甄别效果和计算时间上存在较大差异,可为实时n/γ甄别的算法选取和优化提供一定参考依据。     

数字电荷比较法优选新型塑闪探测器n-γ甄别性能

基于信号数字化获取与处理技术,对新型塑闪探测器开展电荷比较法脉冲形状甄别优化研究,考察了不同的积分长窗和短窗、能量阈值、数字化仪的水平和垂直采样精度对甄别品质因子的影响,并在对脉冲平均波形函数拟合的基础上,计算了平均中子与γ脉冲尾部积分与长窗积分比例之差随长窗和短窗的变化趋势。结果表明:当积分短窗取35～50 ns,积分长窗为450 ns时,探测器n-γ甄别效果最好;在能量阈值范围为100～500 keV内DT5730B数字化仪的甄别性能均较DT5751优异。以上结论可为新型探测器在n-γ混合辐射场的应用提供参考。     

CLYC探测器n/γ甄别方法比较

为了实现中子和γ射线的分辨探测,搭建了基于Cs2Li YCl6:Ce3+(CLYC)闪烁体探测器、数字示波器和后端上位机的数字化核脉冲采集及分析系统,在239Pu-Be中子源产生的n/γ混合场中进行实验验证。分别采用电荷比较法、脉冲梯度法、离散傅里叶变换法和向量投影法完成了CLYC探测器的n/γ数字化脉冲波形甄别。结果表明:几种方法均可较为理想地实现CLYC探测器的n/γ甄别,在实时监测复杂辐射场时可根据需求进行算法选取。     

基于BP神经网络的n/γ甄别方法研究

常用的有机闪烁体探测器对中子和γ射线均敏感,所以消除或减弱γ射线在中子探测技术中的影响是必要的。考虑到BP神经网络能实现分类器的功能,因此本文结合脉冲形状甄别技术与BP神经网络,将BP神经网络应用在中子与γ射线混合场的粒子甄别中。通过训练BP神经网络达到记忆、分类测试样本的目的。对BP神经网络应用于n/γ脉冲波形甄别的准确性进行验证后与电荷比较法及频域梯度分析法甄别结果进行了对比。结果表明,BP神经网络甄别法不仅能为混合辐射场提供有效的甄别,而且在甄别时间上较电荷比较法与频域梯度分析法有所提高。     

Statistical scattering of pulse amplitudes in fast neutron pulse reactors

Paper [1] provides estimates of the root-mean-square dispersion of pulse amplitudes in a fast neutron reactor, which are in good agreement with experimental data. A similar expression with the allowance for the space and energy distribution of neutrons is given in the present article along with the determination of a method for the efficient averaging of the corresponding characteristics of neutron processes.In conclusion, I hereby extend my thanks to Ya. A. Romanov, N. A. Dmitriev, and E. N. Pavlovskii, who participated in discussing the results.     

组织等效正比计数器测量系统的建立

对组织等效正比计数器（TEPC）的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量贡献部分从中子辐射中区分出来。依据具体实验环境,使用蒙特卡罗方法进行了模拟计算。计算结果与实验数据取得较好的一致性,从而验证所建立的TEPC测量中子辐射场吸收剂量的方法是可行的。     

Characterization of the new scintillator Cs_2LiYCl_6:Ce~(3+)

The first domestic inorganic scintillator, Cs_2LiYCl_6:Ce~(3+)(CLYC), was grown at Beijing Glass Research Institute using the vertical Bridgman method. In this work, we evaluated the performance of this new CLYC crystal in terms of its gamma-ray energy resolution and pulse shape discrimination(PSD) capability between neutrons and gamma rays. The decay times associated with different scintillation mechanisms were obtained by fitting decay functions to the neutron and gamma-ray waveform structures. We found an energy resolution of * 4.5% for 662-ke V gamma rays and efficient neutron/gamma PSD with a figure of merit of * 2.6. Under gamma-ray excitation, there is an ultrafast scintillation mechanism in CLYC with a decay time of approximately 2 ns, whereas there is no evidence of ultrafast decay under thermal neutron excitation. This work contributes to the promotion of domestic development of CLYC.     

NE213闪烁体的n-γ分辨

NE213闪烁体广泛使用于探测快中子,但却伴随很高的g本底。本文使用快信号门与总信号门的两门积分方法,用快信号与总信号进行二维作图来分辨粒子。用252Cf 中子源和d+D核反应产生的单能中子研究了 f5"2"、f5"5"和f8"2"三种尺寸的NE213闪烁体的n-g分辨性能,通过选择合适的门宽,获得了极好的n-g分辨效果。对f5"2"的NE213,最佳快信号门宽为30ns。 摘要 NE213闪烁体广泛使用于探测快中子,但却伴随很高的g本底。本文使用快信号门与总信号门的两门积分方法,用快信号与总信号进行二维作图来分辨粒子。用252Cf 中子源和d+D核反应产生的单能中子研究了 f5"2"、f5"5"和f8"2"三种尺寸的NE213闪烁体的n-g分辨性能,通过选择合适的门宽,获得了极好的n-g分辨效果。对f5"2"的NE213,最佳快信号门宽为30ns。     

Analyses of Data Acquired From High-Pressure$hbox Xe+ ^3!hbox He$Gas Ionization Chamber

It is shown that pulse-height spectra acquired from a high-pressure$hbox Xe+ ^3!hbox He$gas ionization chamber exposed to mixed gamma-neutron radiation fields can be unfolded into separate gamma ray and thermal neutron spectra. The procedure takes advantage of the unique shape of the recently discovered spectral response of thermal neutrons in this high pressure$hbox Xe+ ^3!hbox He$mixture. A template spectrum formed from only the pulse-height distribution of neutron signals is subtracted from the combined gamma and neutron spectrum to provide an estimate for the count of thermal neutrons. This procedure leaves a pure gamma spectrum for standard gamma ray spectrum analyses and isotope identification.     

EJ339A型液体闪烁探测系统光输出响应函数的理论模拟与实验研究

对液体闪烁探测器EJ339A中子与伽马辐射测量问题,采用理论模拟与实验分析方法,结合自主设计搭建的基于Lab VIEW的数字化信号处理系统,分别完成22Na、133Ba、137Cs和60Co等4种不同能量的γ源等效电子能量测量与刻度。在此基础上,利用中子飞行时间测量原理,在不同时间窗下将锎(252Cf)源近似分化成若干个单能中子源,获得1.9 7.8 Me V范围内中子在探测器中的光输出响应函数。结果表明,理论模拟与实验测量值在低能段比较吻合,而高能段存在约7.3%的误差。     

Influence of the nearest environment of the core on the power pulse dynamics in the IBR-2 reactor

An analysis of the IBR-2 reactor power pulse shape measured over the entire dynamic range of neutron flux variation (10⁴), i.e. from the maximum pulse power to the background power between pulses, has been carried out. Three variants of the model describing the reactor dynamics during the power pulse have been investigated. The best approximation to the experimental data has been obtained by adding to six equations describing the effect of delayed neutrons on the power pulse of two analogous ones describing the effect of the neutrons reflected from the structural elements of the reactor. It is shown that the most probable source of additional groups of neutrons may be the neutron moderators enveloping the core as well as the elements of the biological concrete shielding that are the closest to the core. These additional groups of neutrons influence essentially the formation of the power pulse.     

中子符合计数器在设计与应用时应注意的几个问题

在核材料衡算中,对铀、钚的分析可以采用化学的方法,但需要对样品进行破坏,且操作复杂,测量周期较长。由于铀、钚都可以自发裂变产生中子,可以进行中子测量,中子测量不需要破坏样品,可以对大体积样品进行快速分析,且误差较小。就中子符合计数器进行了参数优化实验,更好地理解了中子探测器的设计原理,包括中子计数统计、屏蔽厚度、不同材料对中子的散射、高压影响、门宽设置、死时间的修正、衰减时间确定、探测效率验证和γ干扰影响等;同时进行了测量条件实验,包括偶然事件影响等。为更好地使用此技术,具有一定的借鉴意义。     

MEASUREMENT OF PROMPT NEUTRON SPECTRA OF ^238U FISSION INDUCED BY 10.17 AND 12.12 MeV NEUTRONS

Experimental method to measure the prompt neutron spectra of 238U fission induced by fast neutrons has been developed at HI-13 Tandem Van de Graaff Accelerator Laboratory of CIAE.These techniques employ a multi-segment fission chamber and two liquid scintillator neutron detectors.TOF(time of flight)techniques are used for primary neutrons to select the fission events induced by monoenergetic neutron from 2H(d,n) reactions instead of breakup neutrons from 2H(d,np) reactions.The fission neutron TOF spectra are measured in coincidence with the fission fragments to distinguish fission neutrons from other secondary neutrons.The method permits measurements to a fairly good accuracy under large neutron and gamma ray background.The techniques are described and experimental spectra are presented.