3 中子粉末衍射谱仪计算机测控系统的升级

完成了中子粉末衍射谱仪计算机测控系统的升级，其中运动控制部分保持不变，但数据测量部分由原来的4路中子定标计数增加到10路中子定标计数。     

中子粉末衍射谱仪计算机测控系统的升级

完成了中子粉末衍射谱仪计算机测控系统的升级,其中运动控制部分保持不变,但数据测量部分由原来的4路中子定标计数增加到10路中子定标计数。由于原有计数卡是自行制作的,无法进行通道扩展,所以采取新的硬件方案,即采用NI公司的PCI-6602计数卡。该计数卡最多可提供8路定标计数功     

基于MPD-4电子学插件的液体闪烁体中子光响应特性实验研究

中子光响应函数是液体闪烁体探测器的重要参数,准确的光响应函数和探测阈值是精确确定中子探测效率的基础。近年来,专门用于液体闪烁体中子探测器的高集成度新型电子学插件(Mesytec公司的MPD-4)广泛应用于中子探测系统中,该电子学插件集成了脉冲高度(PH)、脉冲形状甄别(PSD)和恒比定时(CFD)测量功能,且1个NIM插件即可实现4路探测器的同时测量。对于同一中子探测器,利用这一电子学系统与传统电子学系统对中子的光响应函数进行了实验比对,结果表明,两套系统得到的中子光响应函数具有明显的差异。因此,在使用MPD-4电子学系统进行中子探测的实验中,需对光响应函数进行重新标定。     

基于MPD-4电子学插件的液体闪烁体中子光响应特性实验研究

中子光响应函数是液体闪烁体探测器的重要参数,准确的光响应函数和探测阈值是精确确定中子探测效率的基础。近年来,专门用于液体闪烁体中子探测器的高集成度新型电子学插件（Mesytec公司的MPD-4）广泛应用于中子探测系统中,该电子学插件集成了脉冲高度（PH）、脉冲形状甄别（PSD）和恒比定时（CFD）测量功能,且1个NIM插件即可实现4路探测器的同时测量。对于同一中子探测器,利用这一电子学系统与传统电子学系统对中子的光响应函数进行了实验比对,结果表明,两套系统得到的中子光响应函数具有明显的差异。因此,在使用MPD-4电子学系统进行中子探测的实验中,需对光响应函数进行重新标定。     

双区次临界系统的单群Feynman-α方程的解析解

Feynman-α方法是中子噪声分析方法的一种,它根据增殖介质中探测器中子计数会偏离泊松分布的原理,计算次临界系统的α本征值,从而得到该系统的次临界度。已有的Feynman-α方程基于点堆单群模型,无法精确描述带有反射层的次临界系统。通过推导基于双区单群次临界系统模型的Feynman-α方程的解析解,能为次临界系统α本征值和次临界度计算提供更精确的方法。本文构造了基于双区单群次临界系统模型的Feynman-α方程,考虑了全部可能的中子反应类型(包括中子吸收、裂变、迁移和被探测),并考虑了1组缓发中子的影响。通过求解此双区单群Feynman-α方程,得到了Feynman-Y表达式的解析解,可用于次临界度的计算。     

应用电流型脉冲技术精确测量ms级脉冲中子束时间谱的方法研究

概述了一类ms级脉冲中子束的产生背景、辐射特征及探测难点,提出了精确测量该类脉冲中子时间谱的电流型脉冲技术测量方法,在稳态X射线机上初步摸索了电流型脉冲计数方法用于聚变中子飞行时间谱测量的可行性;在西安脉冲反应堆上进行了电流型脉冲计数方法的模拟验证。结果表明:采用电流型脉冲技术测量ms级脉冲中子时间谱的精度最高可达ns级。     

中子照相多路准直器优化设计与应用

设计了一种多路准直器用于消除中子照相中的散射中子,利用MCNP5对准直器的中子吸收材料、长度进行了优化设计,利用该准直器对不同厚度的水层样品在不同样品探测器距离下进行了中子照相的MC模拟计算。计算结果表明选用25μm的Gd作为准直器的中子吸收涂层,准直器长度为1cm时可消除98%的散射中子,使用该准直器可以有效提高中子照相定量分析的精度。     

静态真空度对PIN-反冲质子探测系统测量的影响

在用于脉冲中子辐射场测量的PIN-反冲质子探测系统中,静态真空的获得和保持是顺利开展测试、获取可信结果的重要保证。论文从真空度对测量产生影响的两个主要方面着手进行了研究:(1)计算了真空度对中子测量计数损失的影响;(2)分析了适于PIN探测器使用的真空条件。从两方面综合考虑,提出实际应用时将系统静态真空指标确定为百帕左右是合理和可行的。     

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.     

符合测量中子方法核查核弹头技术分析

用中子输运和与时间相关中子符合概率计算相结合的方法数值模拟低能外源中子照射下核弹头产生的裂变，以符合中子计数探测裂变事件发生率，以此核查核弹头的裂变特征。计算结果表明：在能量低于1MeV外源中子作用下进行符合中子测量，相应典型模型的核弹头的符合计数比用天然铀代替浓缩铀的相同结构的假核弹头的符合计数高1个量级，比其他散射中子的符合计数高几个量级。符合中子探测有可能用来认证核弹头的特性。     

反应堆中子注量率相对分布测量装置中多通道放大甄别器研制

为了测量反应堆内中子注量率分布,保证反应堆内活化 55 Mn- 58 Ni合金探测片γ计数测量的可靠性,本文研制了中子注量率分布测量装置中9通道放大甄别器。多通道放大甄别器性能指标测试与应用测试结果表明：每个通道放大器增益1～21连续可调、甄别器阈值独立连续可调,具有最大计数率高、灵敏度高、稳定性好、系统抗串扰能力强等优点;放大器增益长期稳定性≤1%,甄别器最小输入脉冲宽度≥ 0.1 μs,甄别器最大计数率≤4×10 6 s -1,能用于实时长期稳定测量反应堆内中子注量率分布。     

用嵌入式系统实现中子厅的监测

中子厅内较强的辐射限制了对中子管老炼等实验过程的实时操作与检测.针对中子厅的测量要求,设计了一套操作简便、扩展性强的远程监测系统.该系统的硬件以S3C2410处理器为核心,实现包括中子计数、图象信息采集、环境检测以及网络通信等功能.     

电流模式飞行时间中子能谱测量方法研究

中国散裂中子源在中子学性能调试期间需要发展快速的中子能谱测量系统,希望在一个或几个质子脉冲周期内获得中子能谱。本研究发展了一套高探测效率的电流模式飞行时间能谱测量系统,测量系统由锂玻璃探测器、NI-PXIe-5122数据采集卡、Lab VIEW数据采集控制软件、高压电源等组成。在绵阳研究堆极化中子反射谱仪中子束线上开展了电流模式飞行时间中子能谱测量系统测试,分别测量了中子能谱和中子通量。同时,利用脉冲计数模式飞行时间方法和金箔活化法分别测量了该中子束线的中子能谱和中子通量,将测得的数据与电流模式飞行时间中子能谱测量系统测量结果进行对比,验证了电流模式飞行时间方法测量中子能谱和中子通量的可靠性。     

D-T脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究了D-T脉冲中子发生器和241Am-Be中子源产生的中子与地层的作用过程,以探讨D-T脉冲中子发生器在随钻中子孔隙度测井中的应用价值。模拟结果显示,使用这两种中子源,热中子计数均随源距增加而呈指数下降;孔隙度较小时,两者的计数差异较小,当地层孔隙度达到40%时,D-T脉冲中子发生器产生的热中子和超热中子计数均比²⁴¹Am-Be中子源高很多,其分布范围也更宽,近探测器的源距选择20～30 cm,远探测器的源距选择约60～70 cm;D-T脉冲中子发生器用于中子孔隙度测井时对地层孔隙度的灵敏度降低,而相同源距条件下探测深度几乎不变。以上结果提示,利用D-T脉冲中子发生器可以进行补偿中子孔隙度测井,在增加源距的同时既可以保证计数统计性,又可以提高灵敏度和探测深度,在随钻测井仪器设计中可以取代²⁴¹Am-Be中子源。     

核事故中子剂量测量系统及其进展

本文叙述了阈活化探测器和固体径迹探测器等几种主要核事故中子剂量测量系统的原理、灵敏度、能量依赖、方向响应和计数技术,比较了它们的优缺点;介绍了中子辐射电池、中子灵敏二极管和化学比色等新型中子剂量计;为了尽快给出剂量结果,对事故中子谱作了合理的简化处理,计算了平均反应截面和剂量换算系数。     

粉末中子衍射谱仪改造升级

101重水研究反应堆旁的粉末中子衍射仪是利用粉末衍射测定晶体结构和磁结构的专用设备（图1），它的主要部件包括：准直器系统、晶体单色器、样品台和中子探测器，及相关的电子学系统。谱仪性能取决于它的分辨率和计数强度，两者相互制约。     

~(252)Cf(D_2O)中子源实验室中子散射的模拟及验证

为了准确刻度中子剂量当量仪的性能参数以及验证中子剂量当量仪设计的准确性,在252Cf(D2O)源实验室进行实验校准之前,先采用MCNP5分别模拟分析实验室中空气、墙壁以及石蜡桶对探头中子计数的影响。模拟实验表明,在理想条件下,随着源与探头距离的增大,中子计数率越来越小;空气对中子计数的影响呈先增加后减小再增加的趋势,中子散射率不超过10%,且距离越近,空气散射的中子对探头计数的影响越小;当探头与源距离260cm左右时,石蜡桶对探头计数的影响最小,达到1%;墙壁对中子计数的影响随着探头与源距离增大而逐渐增大,当探头与源距离为360cm时,墙壁散射的中子是源中子计数的2倍;当源与探头距离为175cm时,空气、墙壁以及石蜡桶对源中子的散射最小,测量数据最精确。并通过实验与模拟数据对比表明,源与探头距离在125–300cm之间,计数率误差不超过30%,符合中子剂量测量的技术要求,从而验证了此中子剂量当量仪设计的准确性。     

我国中子水分计及其应用

中子水分计是检测水分的一种中子计,它由中子源、中子探测器及相应的计数装置所组成。从测量方法分有:插入型、表面型、透射型和散射型等。用于工农业自动化生产的是固定式中子水分计,其特点是不取样、快速和连续测量,除直接显示水分外,还输出讯号供自动记录和控制水分用。用于农业和水文等野外科研的是手提式中子水分计,其特点是轻便、不取样和快速测量,只显示水分。用于室内科研的是取样式中子水分计,其特点是取样和快速测量,除显示水分外,也可以自动记录水分。     

铀材料同位素组成的主动中子测量方法初步模拟研究

通过使用GEANT4模拟工具包初步模拟了一种新的主动中子测量铀材料同位素组成的方法.其基本原理是对于铀材料,在同种能量中子人射下,235U与238U发生诱发裂变与(n,2n)、(n,3n)反应截面不同,从而产生的时间关联符合中子计数也不同,根据测量的符合中子的计数反推其同位素组成.模拟采用了能量分别为2.5 MeV与1...     

多路程控高压电源的研制及其在核探测技术中的应用

研制了一种组合式多路程控高压电源,包括机箱、供电电源、高压输出插件及与PC的通讯插件,其特点是集成度高、可控性强、测量精度高、输出高压稳定可靠、纹波小,多路的一致性好.在神光Ⅲ原型激光装置上进行的大型实验中,研制的1000路组合式程控高压电源已成功地用于大阵列中子闪烁探测器系统,获得了可靠的实验数据.