瞬发γ射线中子活化分析的现状与发展

概述了瞬发γ射线中子活化分析(PGNAA)的现状与发展，重点介绍了PGNAA的基本原理，国际上已建的PGNAA装置概况、PGNAA方法学中的单比较器k0法和高能γ射线的效率刻度技术，以及PGNAA在新材料、环境样品、生物和药物以及矿物中H、B、N、Cl等轻元素分析测定方面的日益发展的应用状况。此外，还介绍了在中国原子能科学研究院重水研究堆上建立的热中子束PGNAA实验装置。     

中子活化瞬发γ射线元素分析技术初探

自六十年代中期以来,中子活化瞬发γ射线元素分析技术(PNAA)在地质勘探、材料成份分析、工业流线监测、以及医学生物学中得到实际应用。与通常的中子活化(NAA)技术相比,它分析的是样品主要成份的百分比含量,由于可利用同位素中子源,这样可在现场进行在线测定。PNAA和NAA一样,都是非破坏性分析,它适宜于大块物质的体分析、生物     

多元素中子俘获瞬发γ射线分析方法的研究

进一步提出被测元素瞬发γ射线特征峰的面积与其含量的关系式。经实验证明对各常见元素的仪器分析回归值与化学分析值的均方根偏差皆小于０．５ｗｔ％。在铁矿石的分析实验中发现了慢化体的作用，它可明显地提高分析灵敏度。该套中子俘获瞬发谱仪对Ｈ瞬发γ峰（２．２２３ＭｅＶ）的ＦＷＨＭ为３ｋｅＶ。     

CARR冷中子瞬发γ活化分析系统主要性能测试

使用N型HPGe探测器第一次在中国先进研究堆上通过冷中子束流进行瞬发γ活化分析系统(PGNAA)测量技术研究。应用PGNAA测量系统对NH_4CL、Eu、Au、In、Gd、Al、Fe等单质和化合物进行测量,得到实验测量灵敏度值,同时利用标准放射源~(152)Eu、~(137)Cs、~(60)Co以及~(35)Cl (n,γ)和~( 157)Gd (n,γ)瞬发γ源对探测器在宽能区0.1～8 MeV进行能量刻度和相对效率刻度,并利用金片活化法测量了中国先进研究堆运行功率为15 MW时有无冷源情况下的中子注量率,结果显示有冷源时中子注量率约提高一个数量级,最后论述了瞬发k_0法,为定量实验做好准备。     

利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量。结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比，偏差分别小于0．60％、0．40％、0．40％和0．40％。此方法不仅分析速度快(15min检测一个样品)，还能实现多元素的同时分析，是一种适应水泥工业现代化的分析方法。     

一个用于堆中子活化分析的自动γ射线能谱仪

一、引言随着高分辨率Ge(Li)γ射线探测器和计算机的发展,堆中子活化分析从70年代初起进入了成熟期。它在地学、材料学、天体学、生物学、医学、考古学以及环境保护等很多科学领域里获得了广泛的应用。在大规模分析样品时,靠人工换样和测量,工作人员受到的辐射剂量比较大。目前世界上愈来愈多的先进实验室都已采用自动测量装置。为了更好更广泛地应用堆中子活化分析技术,提高工作效率,提高仪器和设备的利用率,我们研制了这     

中子感生瞬发γ射线煤多元素分析研究

本文叙述了产生中子感生瞬发γ射线的两种主要反应：热中子俘获（ｎ，γ）和快中子非弹性散射（ｎ，ｎ′γ）用于物料分析的原理与方法。结合精洗煤样分析建立了实验装置；建立了对所采集谱数据处理方法。给出了煤样分析的结果。结果是满意的。本工作研究了￣（２２６）Ｒａγ源的本底中子发射：探讨了本底中子的产生机理，提出并证实了镭的载体Ｃｌ或Ｂｒ的（α、ｎ）反应是产生￣（２２６）Ｒａγ源的本底中子的主要来源这一论断；提出用载体元素Ｂｒ替代国产镭源的载体元素Ｃｌ，制备ＲａＢｒ＿２γ源以降低本底中子发射。这一建议的实施，将本底中子由ＲａＣｌ＿２的９６．４中子／４αｓ·ｍｇ（Ｒａ）．降至６．１中子／４αｓ·ｍｇ（Ｒａ）。     

煤对γ射线的吸收与散射及对中子瞬发γ能谱的修正

研究了煤对不同能量γ射线的吸收和散射规律，并结合煤体的中子场分布，实现了对元素的中子感生瞬发γ能谱的修正。     

利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量.结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比,偏差分别小于0.60%、0.40%、0.40%和0.40%.此方法不仅分析速度快(15 min检测一个样品),还能实现多元素的同时分析,是一种适应水泥工业现代化的分析方法.     

微量硼的热中子瞬发γ射线分析方法

反应堆热中子束流引起地质样品中硼的~(10)B(n,αγ)~7Li反应,用HPGe探测器测量其反应的478 keV瞬发γ射线峰面积,与标准样品比对,得到30个地质样品中硼的含量为8×10~(-6)～160×10~(-6),相对误差为16%～5%。     

瞬发伽马活化分析与中子层析照相联合测量技术

介绍瞬发伽马(中子)活化分析(prompt gamma-ray neutron activation analysis,PGAA/PGNAA)技术的发展应用情况与国际上的最新研究成果。将PGAA与中子层析照相(neutron tomography,NT)技术结合,利用中子层析照相重建结果,得到样品内部三维结构,研究中子束流在样品内部的衰减过程,确定样品内部特定位置处的中子束流强度,获得其强度分布。结合PGAA与NT,可以实现不对样品拆解取样,对其内部元素成分进行三维分布分析。国际上,德国FRMⅡ研究堆与匈牙利布达佩斯研究堆的中子束流上已建成相关装置,并在天文、考古领域得到应用。国内相关研究也相继启动。     

中子感生瞬发γ射线能谱的蒙卡模拟

中子感生瞬发γ射线分析(PGNAA)中使用蒙卡技术模拟物料与中子反应后产生的瞬发光子在NaI(T1)探测器中的响应一直是一个难点。介绍了用于PGNAA的专用蒙卡程序NPTrans．NPTrans能够进行中子、光子级联输运并能够给出光子在NaI(T1)探测器中的响应。给出了蒙卡模拟能谱与实验数据的比较。NPTrans的开发经验为其他研究开发专用的蒙卡程序提供了一定的借鉴。     

CARR堆瞬发伽马活化分析系统的初步设计

基于中国先进研究堆（CARR）,采用蒙特卡罗方法设计并优化了瞬发伽马中子活化分析系统,确定了该分析系统的整体结构、关键组成部件的物理和几何参数。20 cm的单晶铋过滤器能够提高中子束中热中子的份额, 也极大地屏蔽了来自堆芯的伽马射线;多层材料单段柱型准直的设计能够保证照射位置较高的中子注量和较低的本底。整个装置的屏蔽设计充分考虑到了材料的质量、体积和成本等因素,通过MCNP模拟结果最终确定了各屏蔽材料的尺寸。模拟结果显示,所设计的装置能满足辐射防护和低本底的要求,达到了最初的设计目标。     

同位素中子源活化瞬发分析装置

一、基本原理自六十年代中期以来,中子活化瞬发γ射线元素分析技术(PNAA)得到人们广泛重视。与通常的中子活化分析(NAA)技术相比,它分析的是样品中的主要成分,若用同位素中子源,还可进行实时在线连续测定及现场分析。PNAA技术是用热中子与待测元素发生中子俘获反应,处于激发态的产物核在瞬间     

中子感生瞬发γ射线在线分析技术的进展(1988～2002)

对1988—2002年间中子感生瞬发γ射线在线分析(Neutron Induced Prompt Gamma—ray Analysis，NIPGA)技术的发展进行了叙述。目前分析技术已进入脉冲快热中子的非弹反应和俘获反应联合分析(Pulsed Fast—Thermal Neutrons Analysis，PFTNA)阶段。采用的中子发生器寿命已突破10000h，多道谱仪已发展成全数字化整体式现场用谱仪，HPGe探测器的相对探测效率达100％，常温高分辨的TeZnCd探测器已开始应用。在软件方面已采用蒙特卡罗—库最小二乘法解决了中子活化瞬发γ射线分析(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis，PGNAA)中的非线性反转问题。     

CARR堆冷中子瞬发伽玛活化分析系统及实验研究

利用中国先进研究堆（CARR）在国内首次开展了冷中子瞬发伽玛活化分析（CNPGAA）实验,采用定制加长的电制冷高纯锗（HPGe）探测器和先进的数字多道谱仪DSPEC®-502进行测量,获得了NH₄Cl样品中元素冷中子瞬发伽玛谱和本底谱等数据,同时利用伽玛放射源¹⁵²Eu、¹³⁷Cs、⁶⁰Co以及NH₄Cl产生的瞬发伽玛射线对探测器在宽能区0.1~8 MeV进行能量刻度。为降低环境辐射本底,HPGe探测器外围采用环形锗酸铋（BGO）康普顿谱仪,10 cm铅以及含⁶Li和¹⁰B材料对中子束流准直屏蔽。此外,利用金片活化法测量了CARR堆运行功率为15 MW时有无冷源情况下冷中子导管B(CNGB)末端1 m处的中子注量率,结果显示有冷源时中子注量率可提高一个量级。