MC模拟解析快中子谱解谱方法评价

本文利用Geant4蒙特卡罗模拟并使用ROOT数据处理工具对基于Triple GEM探测器阴极耦合多层聚乙烯转化结构在不同快中子照射情况下进行了快中子解谱研究。通过模拟计算得到不同快中子源下相应的探测器响应函数,使用GRAVEL算法、极大似然(MLEM)算法和改进型极大似然(MLEM-D)方法进行了快中子解谱分析和比较,三种算法解谱的结果表明,三种解谱方法均适用于Triple GEM结构快中子探测器,且解谱结果与参考数据符合良好,采用中值降噪法改进的MLEM-D方法对多能中子能谱解谱效果最佳,谱线最为平滑。     

极大似然法反演γ特征峰位的能力研究

极大似然法反演γ能谱可有效提高γ能谱能量分辨率,为观察该方法反演γ特征峰位的能力,使用蒙特卡罗模拟程序MCNP (Monte Carlo N Particle Transport Code)计算了一台10.16 cm×10.16 cm×40.64 cm NaI(Tl)探测器的能量响应矩阵,采用极大似然法和该能量响应矩阵对包含10种不同能量特征峰的MCNP模拟能谱、铅屏蔽室和实验室自然环境中测得的152Eu点源的γ能谱进行反演。结果显示:对模拟的γ能谱,反演后特征峰中心道址相对参考值最大偏差为1道;对铅屏蔽室中的152Euγ能谱,反演后特征峰中心道址与实测值偏差小于2道;对实验室自然环境中152Euγ能谱,反演后特征峰中心道址与实测值偏差小于4道。     

OSL测年中标准生长曲线法(SGC)求单个测片D_e误差的数学分析

古剂量(DE)是光释光测年中一个重要参数,前人研究中利用标准生长曲线法(SGC)得到测量的多个单测片等效剂量值(De)作算术平均作为样品的古剂量,这由于没有考虑单个测片相应的De误差而未见由此法得到古剂量最优估计(De极大似然估计值)的计算方法。本文通过数学分析得到了由SGC法计算单个测片的De误差并计算了De极大似然估计,检验了此计算方法的可靠性并讨论了其适应性。我们发现对于同一样品的同样测片,用本文提出的计算法得到的单测片De误差与单片再生剂量法(SAR)计算的单测片De误差具有很好的一致性,也即说明了此法的可靠性;经讨论知对于同一样品的多个测片的De值分布,极大似然估计更接近于真实值,相比于其他估计法为更优的估计法,而样品De极大似然估计的一个重要参数为单个测片的De误差。     

基于γ谱形差异的定量分析对含铀矿体直接铀定量方法

对含铀矿体,γ能谱法直接铀定量可采用HPGe谱仪测量234mPa之1.001 MeV弱特征峰来实现。然而,闪烁体谱仪不能获得含铀矿体精细γ谱,其仪器谱也反映不出与铀含量直接相关的这一特征峰。因此,需要研究一种有效提取该弱信息以直接获得铀含量的方法。采用CR-320型便携式NaI(Tl)谱仪对系列含铀硬岩体模型进行测量,定量分析各矿体模型中心点位置γ仪器谱中该特征能量窗谱形的差异,结合线性回归相对分析法进行直接铀定量。分别对234mPa之1.001 MeV和发射强度更低的0.743 MeV特征能量,都获得了良好效果,满足铀矿勘探对硬岩型铀矿含铀500 ppm以上误差不超过10.0%的要求,对主要核素定量的最大误差为9.9%。     

估计三种常用应力 -寿命模型概率设计 S-N曲线的统一方法

提出了适于三参数、Langer和Basquin三种常用应力－寿命模型称为广义极大似然法的估计概率设计S－N曲线及其置信限的统一方法。方法将概率设计S－N曲线表示为对数疲劳寿命均值和均方差曲线的广义形式。与现有常规和经典极大似然法方法不同,考虑所有试验数据的统计特征,应用最小二乘法先估计出均值曲线中的材料常数,然后利用极大似然原理和数学规划法估计出均方差曲线中的材料常数。有效性采用拟合相关系数、拟合误差均方差值和置信限综合评价。对反应堆不锈钢管道焊接头虚拟应力幅－裂纹萌生寿命数据及45＃碳钢成组法和极大似然法疲劳试验应力－寿命数据的分析说明了方法的有效性。一般来说,三参数模型的拟合效果最好,Langer模型次之,Basquin模型最差。本文方法的拟合效果好于现有方法,并尽量避免了现有方法受试验数据局部统计特征影响而可能给出偏于非安全估计的缺陷。     

HPGe测量连续硬X射线能谱的方法研究

采用数值模拟与实验测量相结合的方法,完成了探测系统刻度,得到了该探测器对单能光子的能量全响应函数,在此基础上探索出改进的剥谱法,对测量得到的连续硬X射线能谱进行解析,扣除了测量谱中非光电效应对每道计数的贡献,复现了测量位置处的实际能谱,并对该能谱测量方法进行了误差分析,提出了进一步完善措施。     

Peakfit软件在LaCl_3γ谱解析中的应用

LaCl3探测器是一种能量分辨率优于NaI探测器的无机闪烁体探测器,在便携式核材料同位素识别等领域有广阔的应用前景。但是由于LaCl3探测器的能量分辨率仍低于HPGe探测器,在同位素识别过程中,产生的γ能谱经常会有峰重叠现象。然而目前没有合适的LaCl3γ谱解谱软件,所以尝试利用Peakfit软件来解析复杂的γ谱。以对LaCl3探测器效率刻度为例,研究Peakfit在γ谱解析中的应用,采用两种刻度方法同时进行比较,并用MCNP模拟验证。结果表明,利用Peakfit软件分析γ谱是可行的,也可以借鉴Peakfit软件中高斯拟合模块来编写多道软件。     

能量响应修正法现场校准固定式γ剂量仪

为解决大范围布放式探测器校准的难题,以便携式X射线为校准源,采用能量响应修正法对固定式γ剂量仪现场校准方法进行研究。在实验室对待校准同类型剂量仪进行了高能区和低能区的能量响应测试,结合蒙特卡罗模拟获取了剂量仪器能量响应曲线;在待标仪器现场,采用替代法对剂量仪器进行校准,通过已得到的能量响应曲线对校准系数进行修正,以获得最终的校准系数。比对实验结果表明,现场校准系数与实验室校准系数误差在5%以内,该方法提高了固定式γ剂量仪测量准确性,对于辐射安全管理和辐射环境评价具有重要意义。     

地层元素测井中中子-伽马能谱解析理论与方法

对在模型中进行地层元素中子伽马能谱测井实验和中子伽马谱解析方法进行了研究，即对非弹伽马谱与俘获伽马谱解析方法进行了研究。理论上推导出分别用非弹谱和俘获谱求出地层元素质量分数的公式。采用两谱联合分析及归一的方法，求出岩石骨架和孔隙流体整个地层中元素的质量分数。并在油田进行了实际应用，应用结果显示该方法是成功的     

设计S—N曲线的概率估计和ASME法的可靠性评价

基于ＬａｎｇｅｒＳ－Ｎ曲线,提出了设计Ｓ－Ｎ曲线的概率估计方法和ＡＳＭＥ法的可靠性评价方法。Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线由文中提出的广义极大似然法估计。方法可应用于处理具有双随机性特征的Ｓ－Ｎ数据,并可推广应用于处理应力控制成组法疲劳试验和极大似然法试验得到的Ｓ－Ｎ数据。     

螺旋内管双面换热的稳态解析法

根据螺旋内管双面换热的特点,列出了双面换热元件的能量方程.用解析方法进行稳态分析计算,得到了稳态下元件内部温度分布的解析表达式.利用该表达式对单相换热和蒸汽发生器两个实例进行了计算.在计算蒸汽发生器换热时,对多相流先采用迭代法确定每一区段的长度.解析表达式的计算结果与文献值相吻合,计算时间短.     

基于模拟退火算法的γ能谱全谱定量分析

根据γ能谱仪系统的线性叠加性,提出一种基于全局优化算法一模拟退火算法的γ能谱全谱定量分析方法.通过引入谱漂移校正参数,实现了谱漂移的软件校正.对模拟γ能谱的分析误差小于2％.对标准环境样品中226Ra、232Th及40K的分析误差均小于10％.对方法的定量分析下限和能量分辨率进行了深入研究.结果表明,该方法具有较低的定...     

基于数字信号处理的γ仪器谱合成方法研究

本文提出一种基于数字信号处理的γ仪器谱合成方法,可将在相同测量条件下阵列探测器测得的不同仪器谱进行准确的合成。该方法可应用于NaI(Tl)或HPGe探测器组成的阵列探测器γ仪器谱的合成及其它需进行仪器谱合成的场合。     

参数经验贝叶斯方法在始发事件频率统计中的应用

采用参数经验贝叶斯（PEB）方法，对国内核电机组丧失厂外电源（LOOP）始发事件（IE）频率进行统计分析，得到该始发事件频率的先验分布（总体分布）和各机组的后验分布。与其他常用方法—极大似然估计、Jeffreys无信息先验分布方法的比较表明，参数经验贝叶斯方法能够处理不同数据源，将其集合形成更大样本，在生成先验分布的过程中能够体现不同数据源的差异，在处理通用数据方面有显著优势。      

G（E）函数的蒙特卡罗模拟

G（E）函数法是通过软件来调整仪器能量响应的方法,可以直接从脉冲幅度谱得出剂量率。本文对一箱航测用NaI（Tl）探测器进行了地面实验和EGS4模拟计算,用地面实验测得的^137Cs和^60Co源能谱作为EGS4模拟谱的对照,EGS4计算了225个能谱,用这些能谱作为标准谱计算出了该探测器的G（E）函数。     

多晶体γ探测器相互影响的蒙特卡洛数值模拟

本文用基于Geant4的蒙特卡洛方法模拟得到多晶体航空γ能谱仪对近似无限大γ面源的能量沉积谱,分析了航空γ能谱仪各条晶体的谱线差异,并研究了不同能量的地面γ辐射在上层晶体中形成谱线的变化规律,以及对环境氡气校正的影响,为多晶体航空γ能谱测量谱线解析提供了理论基础。     

HPGe测量连续硬X射线能谱的解谱方法研究

结合数值模拟得到的单能光子在HPGe探测器上能量响应函数，用改进的剥谱法对测量得到的连续硬X射线能谱进行解谱。扣除测量谱中康普顿、反散射等效应产生的计数对测量能谱的影响，得到了仅反映探测器对光电效应的能量响应的能谱。最后，通过效率修正，完成了测量谱到实际能谱的还原,为连续硬X射线能谱解析提供了可靠方法。     

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.     

快中子诱发~(238)U裂变中子能谱的核-4乳胶测量

介绍了用核-4乳胶测量2.5 MeV中子诱发~(238) U裂变瞬发中子谱的实验条件和布局以及核乳胶中反冲质子径迹的显微镜读取和处理,并采用蒙特卡罗程序SRIM和拟合方法导出了该类乳胶中反冲质子的能量-射程解析关系式,进而反推得到了核乳胶处的裂变中子相对能谱,并进行了修正,最后将实验结果与经典的Maxwell理论模型计算谱进行了比较。结果表明,二者在不确定度范围内符合较好,验证了核-4乳胶在测量裂变中子谱高能段的有效性。     

叠层式探测器响应函数的理论计算和实验验证

光子能谱是脉冲辐射场中的重要参数.叠层式组合探测器可用于测量脉冲辐射场光子注量谱,而组合探测器对各种不同能量的光子的响应函数是光子能谱解谱的基础.本文用MCNP/4C对其响应函数进行了模拟计算,并采用热释光探测技术对典型能量点的γ射线的响应函数进行了实验验证.结果表明,叠层式组合探测器响应函数的理论模拟值和实验测量结果在实验测定精度内符合良好.