基于角度测量信息的移动寻源方法

随着放射源在各领域的广泛应用，放射源丢失事件时有发生。针对单个放射源的搜寻问题，提出基于到达角度的粒子滤波寻源方法来提升计算效率，通过粒子集描述放射源位置和强度，把到达角度引入粒子更新过程，根据粒子相对角选择更新粒子，并完成归一化、重采样和自适应更新。建立观测向量集合，每测量1个新的环境观测数据，即可得到当前所有观测向量反映的放射源最优估计位置，并引导搜寻路径向放射源位置靠近，当粒子滤波满足收敛条件时，对粒子进行加权求和，得到放射源最终的估计位置。仿真实验表明，本方法可应用于移动式寻源，相比于已有粒子滤波方法具有更高的工作效率，其探测区域也显著增加。     

编码孔径辐射成像定位技术

随着核物理技术的广泛应用及其辐射防护对放射源的成像需求在不断增加。编码孔径成像定位系统作为一种高精度的放射源成像及定位装置,可以准确定位放射源的位置并重建放射源的大致形状,本文探究编码孔径成像定位中的多种重建算法对具有连续能谱的放射源位置及形状重建效果对比,从而确定不同重建算法的优缺点及其适用的场景。利用Geant4软件对编码孔径成像定位系统进行模拟,得到相关数据再使用δ解码算法、精细采样平衡解码算法、卷积神经网络算法、最大似然最大期望值法（MLEM）进行编程实现并重建放射源的位置。结果表明：4种重建算法都可以清晰地定位到放射源的位置;δ解码算法和精细采样平衡解码算法重建图像有伪影;卷积神经网络算法对于线源、面源重建效果较差,可以通过扩展训练集解决;MLEM算法的对比度-噪声比（CNR）值较高,重建效果较好,但是对线源和面源重建会丢失部分细节信息。     

高能~(56)Fe离子入射屏蔽材料的次级粒子模拟分析

空间辐射环境下的高能重离子入射屏蔽材料会产生大量次级粒子,为研究屏蔽材料产生的次级粒子对太空舱内辐射环境的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟空间高能~(56)Fe离子入射铝、碳、聚乙烯、水4种屏蔽材料,分析透射屏蔽体的初级粒子及由屏蔽材料产生的次级电子、次级中子、次级质子和次级γ的能谱以及水吸收体中的能量沉积和深度剂量分布。分析产生的次级重粒子类型和能量,比较4种屏蔽材料对高能Fe离子的屏蔽性能。结果表明,聚乙烯材料对高能重离子的屏蔽性能最好,但同时产生的次级重粒子的能量最大,约为铝材料产生次级重粒子能量的4倍。屏蔽体产生所有次级粒子中,次级质子和原子序数为22-26的次级重粒子贡献最大。     

基于三角圆筒铅屏蔽NaI探测器的放射源定位研究

随着放射源和放射装置的广泛应用,放射源事故的发生概率不断增大。因此,一旦发现放射源丢失,如何尽快将其定位并安全找回尤为重要。本文设计了一种三角圆筒铅屏蔽的NaI探测器,用于放射源的定位探测。实验研究了测量时间、铅屏蔽厚度、源与探测器间距、伽马射线能量等因素对放射源定位的影响。结果表明:对于137 Cs源,在空气吸收剂量率≥0.028μGy/h处,定位平均角度偏差≤1.24°;对于60 Co源,在空气吸收剂量率0.4μGy/h处,测量的平均角度偏差为1.16°;对于距离约1.5 m的9.25×105 Bq 137 Cs源,定位偏差约为0.097m。     

三探头组合放射源定位探测系统模拟设计

采用MCNP法设计了一种由3个探测器组合而成的探测系统。并在3个探测器中间设计了不同形状的屏蔽层,研究不同屏蔽层形状下探测系统的探测灵敏度。理论计算和MCNP模拟结果对比表明:在相同距离下,C型探测系统的灵敏度优于A型和B型;A、B、C型三种探测系统的灵敏度都随距离的增大而降低,但C型探测系统始终优于A型和B型;针对文中建模的探测器尺寸,该结构适用于半径为5 m范围以内的放射源定位工作,通过比较模拟结果C型结构更适合作为便携式放射源准确定位仪器的探测器。     

~(60)Co放射源运输容器屏蔽性能检测

工业及医疗用放射源主要包括60 Co、137 Cs、131I、32P、153Sm、99 Mo、90Sr、89Sr等核素,射线形式有α、β、γ、中子等。本文针对运输活动中γ辐射,使用现有的60 Co放射源运输容器,开展辐射屏蔽性能检测技术研究。通过模拟计算和实验测量,得到运输容器最大装载活动情况下外部辐射水平,并对计算和实验结果进行了比较。针对放射源在屏蔽容器中安放位置发生偏移和放射源在容器中安放方式不同对容器外部的辐射水平影响进行了相关研究。研究结果可对今后完善放射性物质运输容器的辐射屏蔽性能检测提供一定的借鉴。     

基于RFID/GPRS的放射源监控系统

放射源产生的核辐射对人体的健康具有危害性,而放射源的丢失与被盗更会造成环境污染,引起社会恐慌.为了解决放射源的异常泄漏和意外丢失、被盗等问题,研制了基于RFID、GPS、GPRS和GSM等技术的放射源监控系统.辐射剂量检测仪和GPS无线定位模块分别实时获取放射源辐射剂量值与位置信息,RFID阅读器读取安装在放射源底部的...     

粒子望远镜对运动放射源绝对探测效率的研究

文章描述了在延迟粒子谱学研究中所常用的氦喷咀系统的粒子望远镜，并对运动的放射源的绝对探测效率进行计算。考虑具有一定分布的放射性面源，计算光栏和放射源偏离中心位置对探测效率的影响。将计算过程编制成计算机程序以处理实验数据。     

基于指纹定位技术的放射源定位方法研究

放射源定位是放射性物质安全监管的重要内容之一.目前基于移动式探测器的定位方案存在应用条件、部署成本、监控时效等诸多方面的挑战.本文提出一种基于指纹定位技术的放射源定位方法,讨论了基于多探测器的放射源指纹定位系统设计方案,建立了基于环境辐射监测系统的仿真模型,设计了基于WKNN和XGBoost的放射源指纹定位算法并进行了...     

高氡环境中氚监测电离室设计

针对地下坑道等高氡环境中的氚监测问题,基于铝箔透射高能的α射线、屏蔽低能β射线的特性,提出了一种通过甄别氡释放α粒子和氚释放β粒子,实现高氡环境中氚监测的方案,通过实验与MC法验证了该方案的可行性。设计了双层电离室,对其能量沉积进行了计算,得到了不同位置和不同结构中的能量响应因子,为高氡环境下氚实时监测的系统的搭建提供了依据。     

Location Method of Radioactive Source Based on Improved Particle Filtering

In order to use the autonomous mobile robot to search for unknown radioactive objects, a method for locating the radioactive source with improved particle filtering was proposed based on the recursive Bayesian estimation model. Firstly, an initial particle set was established, and the weight of the particle was updated and normalized according to the observation value. Secondly, the auto-optimal resampling method was introduced to increase the particle diversity in the resampling process. Finally, the particle carrying out the convergence condition was weighted and summed to estimate the position and activity parameters of the radioactive source. The simulation results show that the method is feasible and effective. The positioning accuracy is high in the unshielded environment, and the approximate position of the radioactive source can also be found in the shielded environment, which provides a reference for the final location of the radioactive source.     

Development of a dose-adjustable α-particle irradiation facility for radiobiological studies

Bystander effects induced by low-dose or low dose-rate radiation have put a great challenge to the traditional model for radiation protection. In order to get a better assessment of the adverse effects of radiation, especially the low-dose radiation risk in environment, a radioactive irradiation facility, by which the dose and dose-rate to the biological targets can be controlled by rotating the sample bracket and changing the space between the radioactive source and the targets, was developed. The energy of our α-radioactive source (241Am) is measured averagely 3.5MeV at the position of the irradiated sample. The dose rate was measured by using a silicon surface barrier detector and a CR39 particle track detector. A dose rate ranging from 0.045 cGy/s to 1.07 cGy/s can be obtained by changing the space length from the radioactive source to the sample dish.     

ISOCS系统无源效率刻度测量方法的准确性检验

以比较的方法,介绍了ISOCS系统无源刻度测量方法相对于传统环境样品放射性测量方法的优点,采用ISOCS系统无源刻度测量方法对环境标准土壤样品进行了测量,结果表明,ISOCS系统无源效率刻度测量方法是测量环境样品放射性的快捷、可靠的方法。     

放射源壁厚被动识别的可行性分析

放射源壁厚是强γ辐射环境γ定量测量和军控核查中所关注的一个重要参数。本工作根据γ全能谱中同一放射核素的不同能量γ射线出射强度比与源壁厚的关联性研究了源壁厚的被动γ测量方法。实验测量的源壁厚与真值基本吻合,表明通过被动γ法测量源壁厚是可行的。     

放射性气溶胶粒径分布测量软件研究

为基于筛网扩散组的放射性气溶胶粒径分布测量系统研制了一套测量分析软件,软件的运行环境为基于ARM的嵌入式硬件系统和linux嵌入式操作系统。软件使用开源QT套件开发。系统功能包括测量过程控制,筛网扩散组透过率计算,粒径分布的测量,测量数据分析计算的EM算法和Twomey算法,粒径分布的显示,系统通讯等功能。     

蒙特卡罗方法模拟放射源位置对井型NaI(Tl)晶体探测效率的影响

利用Geant4数值计算程序,对放射源137Cs和60Co发射的单能γ射线(0.662 MeV和1.331MeV)经过井型NaI(Tl)晶体探测器后的能谱进行了蒙特卡罗模拟,并通过改变放射源在井型NaI(Tl)晶体中的位置对探测效率的影响做了进一步的研究。计算结果表明:对比常用的圆柱形NaI(Tl)闪烁探测器,由于井型NaI(Tl)晶体对放射源所张立体角很大,所以其对γ射线的源峰探测效率更高,并随着放射源在井内高度的增加而逐渐减小;在固定了放射源在晶体井下深度的情况下,放射源位置在水平面内的变化对源峰探测效率的影响并不大。     

基于三晶体耦合γ射线方向探测器的放射源定位

为了快速定位并寻回丢失的放射源,设计了一种由NaI、CsI、锗酸铋(Bi4Ge3O12,BGO)三种晶体与铅耦合组成的γ射线方向探测器,并采用基于蒙特卡罗方法的通用软件包MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)研究了铅晶比例、射线能量、剂量率等因素对探测器角度分辨率的影响。结果表明,对于137Cs源,在空气吸收剂量率≥0.331μGy·h~(-1)处,定位角度偏差≤0.99°;对于60Co源,在空气吸收剂量率0.586μGy·h~(-1)处,测量的平均角度偏差为0.46°;对于水平距离7 m、高度4 m的3.7×107Bq 137Cs源,相对定位偏差约为5%。     

D-T中子源束斑尺寸测量技术及应用

D-T中子发生器作为高能中子源,已用于特种核材料的有源探测技术中,利用时间符合法可实现被测物体的多模式成像,而中子源束斑尺寸是影响成像位置分辨的一个重要的因素。因此,结合D-T反应的特点和实际应用环境,开发了n-α关联符合测量确定中子源束斑尺寸的方法。利用该方法对小型移动中子发生器的束斑尺寸进行了测量,获得的束斑尺寸为(2.8±0.9) mm,与用CCD相机直接观测得到的约3 mm的测量结果一致,证明了该方法测量束斑尺寸的可行性。该方法也可用于辅助D-T中子源调束和关联粒子成像实验过程中的束斑监测。     

Beam Spot Size Measurement Technology and Application for D-T Neutron Source

As a high-energy neutron source, the D-T neutron generator has been used in the active detection technology of special nuclear materials. The time coincidence method can be used to achieve multi-mode imaging of the measured object, and the beam spot size of the neutron source is a very important factor that affects the imaging position resolution. Therefore, combined with the characteristics of D-T reaction and practical application environment, a method for n-α correlation coincidence measurement to determine the beam spot size of neutron source was developed. This method was used to measure the beam spot size of a small mobile neutron generator. The beam spot size obtained is （2.8±0.9） mm, which is consistent with the measurement result of about 3 mm obtained by direct observation with CCD camera, which proves that this method is feasible. This method can also be used to assist D-T neutron source beam tuning and beam spot size monitoring in associated particle imaging experiments.