阵列BF3计数器制作与性能研究

设计和实验研制了用于脉冲中子源中子产额绝对测量的阵列BF3 计数器,并在加速器上进行了DT中子灵敏度标定实验。给出了该计数器测量DT脉冲中子产额的测量结果和测量不确定度,并与其它测量方法的测量结果进行了比较。实验验证了BF3 设计的可行性和DT脉冲中子产额测量数据的可靠性。     

微通道板在软X射线能区的绝对标定

在北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)的3W1B软X射线光束线上利用Si光电二极管传输标准探测器对微通道板(Microchannel plate,MCP)探测器进行了能量响应效率的绝对标定.给出了能量范围在50-250eV的能量响应的标定结果,并给出了标定的不确定度.利用标定后的MCP对同步辐射光束线能谱及偏振特性进行了测量,得到了理想的结果.     

电磁脉冲辐射场试验中的光纤传输测量系统

辐射波电磁脉冲模拟器是进行大型电子系统电磁脉冲效应试验研究的重要设备。针对辐射波电磁脉冲模拟器试验的特点及其对测量系统的要求,介绍了基于光纤传输的电磁脉冲测量系统的构成,测量系统的分类及测量系统的标定方法。并对电磁脉冲测量系统的不确定度评定方法进行了讨论。通过辐射场试验,给出了测量系统的应用实例及对测量结果的分析。     

用γ射线控制液位的单井自动量油系统

介绍了一种计算机控制的油田单井自动量油系统，它利用γ射线和闪烁探测器来控制量油器中的液位，用高精度的差压器测量油水混合液的压力，计算机按程序控制打开和关闭通向量油容器的阀门，自动控制进液和排液，记录容器内液体到达控制液位的时间，并计算出含水率和油井每天的平均产量和累计产量，该系统可随意设定规模大小，最多可以对15口油井进行计量，另外还可以实时监测输油管道的温度和压力，并具有报警功能，在量油过程中可实时显示工艺流程，根据需要可输出生产报表，并通过调制解调器将数据上传，采用Windows98操作系统平台非常方便的用户界面，可在线输入各种参数和进行系统标定。     

63Cu活化法测量107 DT脉冲中子产额

介绍了用63Cu活化法绝对测量产额在107左右的脉冲中子的实验方法,给出了脉冲产额的计算公式,对其测试系统的DT中子灵敏度进行了标定,给出了脉冲中子产额绝对测量数据,分析了其测量不确定度来源,获得了不确定度为12%(k=1)的实验结果.     

核电厂放射性气溶胶监测仪不确定度评定

论文介绍了新标准对核电厂中应用的放射性气溶胶监测仪不确定度的量化要求,简述了对放射性气溶胶监测仪测量放射性气溶胶活度浓度及其测量不确定度的计算方法。重点分析了放射性气溶胶监测仪总测量不确定度的引入因素。最后,根据统计涨落、放射源标定、相对固有误差、取样流量测量、信号处理和信号输出等主要影响量以及试验偏差引入的不确定度数据进行计算,给出了放射性气溶胶监测仪总的测量不确定度值。     

铅铋流量计标定装置开式换向器运行特性模拟及不确定度分析

为了预估在铅铋流量计标定过程中气缸驱动换向器因气缸正反行程不对称而造成的系统误差，实现对气缸驱动换向器的B类不确定度分量的先验分析，探究B类不确定度能否准确反映换向器引入标定相对系统误差的大小，本文基于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法提出了一种用于开式换向器的双向耦合计算方法，对不同流量工况、不同力矩驱动下换向器使用行程差法得到的B类不确定度分量以及不同计时方式、换向器喷嘴出口不同速度分布下的标定相对系统误差进行了计算，并对气缸驱动换向器的运行特性进行了分析。结果表明：气缸推力越大，换向器B类不确定度越小；相较于采用行程起点或终点作为计时时刻，将换向器挡板运动至行程中点作为计时时刻，换向器引入的标定相对系统误差最低，为其他两种计时方式的1/7～1/30；换向器B类不确定度的大小可以反映使用不同计时时刻的换向器引入相对系统误差的包络值。     

贝叶斯推断法标定核燃料裂变气体释放模型

针对模型参数不确定性影响裂变气体释放(FGR)机理模型预测精度的问题,构建了一套贝叶斯标定方法。利用FGR实验测量数据标定晶内气体扩散系数等模型参数并推断其后验概率分布,采用Kriging模型和主成分分析法提高贝叶斯推断效率。分析结果表明,标定后模型FGR计算结果的准确性显著提高,总体均方根误差降低约70%;5个模型参数后验分布标准差相比先验分布均有所减小,进而降低了FGR预测值的不确定度。     

上海光源光束位置探测系统的标定

介绍了上海光源(SSRF)刀片型X射线光束位置探测器(XBPM)的结构和原理,对XBPM系统标定进行了理论分析并给出了标定的实测结果,对结果进行最小二乘法拟合,求出标定比例系数.讨论了线性区间和测量精度的选取问题,在保证XBPM系统测量精度要求10 (m的前提下,适当选取线性范围±500 μm,标定误差可达到3.3 μm,光束绝对位置定位误差约为11 μm,光束相对位置测量误差约3 μm.     

γ谱法测量气溶胶中~(210)Pb的不确定度评定

为进一步落实放射性气溶胶检测的标准化要求,对γ能谱法测量气溶胶样品中~(210)Pb的不确定度进行评定。根据样品制备与测量的实验过程,建立数学模型,分析影响测量结果的不确定度来源主要有标准源活度,特征峰计数率,采样效率、采样体积,相对自吸收校正。通过对各项不确定度分量进行评定,得到相对扩展不确定度为13%(k=2)。     

Remote calibration of ionization chambers for radioactivity calibration

A new calibration technique, referred to as e-trace, has been developed by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). The e-trace technique enables rapid remote calibration of measurement equipment and requires minimal resources. We calibrated radioisotope calibrators of the Japan Radioisotope Association (JRIA) and the Nishina Memorial Cyclotron Center (NMCC) remotely and confirmed that remote calibration provided results that are consistent with the results obtained by existing methods within the limits of uncertainty. Accordingly, e-trace has been approved as the standard calibration method at AIST. We intend to apply remote calibration to radioisotope calibrators in hospitals and isotope facilities.     

精确测量光电倍增管最大脉冲线性参数的实验研究

李萨如图形法是测量光电倍增管最大脉冲线性参数的常用方法。本工作针对实验室使用李萨如图形法测量光电倍增管最大脉冲线性参数精度不高的问题,提出了使用恒流标定法确定李萨如图形的标准直线,进而给出了精确确定光电倍增管最大脉冲线性参数的方法及应用实例。结果表明：该方法有效降低了由判断标准直线引入的不确定因素,提高了光电倍增管最大脉冲线性参数的测量置信度,为高精度脉冲波形特征参数测量提供了必要的实验依据。     

γ扫描测量等效活度的校准方法研究

本文提出了采用标准线源代替标准体源对装置进行效率校准的等效活度校准方法。利用蒙特卡罗模拟方法,研究了不同介质密度和特征γ射线能量对线源校准位置的影响。测量实验结果与模拟计算结果吻合,证实了这种方法是一种介于常规效率校准与无源效率校准两种方法之间的等效校准技术。     

直流电流传感器高精度校准系统设计

直流电流传感器（DCCT）的测量精度是高精度直流稳流电源输出电流精度的关键影响因素之一。针对DCCT优于1×10^-5的电流测量精度,本文提出了一种通过用高准确度的直流比较仪（DCC）测量电阻原理设计的校准系统,可实现DCCT 0~400 A测量范围内的高精度校准,且在整个校准范围内系统测量的相对不确定度优于1.1 ppm。通过实验测试DCCT的准确度和线性度验证了整个校准系统的精度,为进一步提高磁铁电源的电流精度提供了保障。     

DMC2000S电子个人剂量计校准装置的建立

依托DMC2000S型X、γ电子个人剂量计专用照射测读软硬件设备,建立了现场级别的DMC2000S电子剂量计校准装置,用于该型电子剂量计的现场校准。该校准装置采用标准仪器传递法,以校准的方式实现了量值溯源。校准装置的测量范围为10 μSv～100 mSv,扩展不确定度为9.2% (k=2),符合该校准装置的使用目的需求,能满足JJG 1009—2006《直读式X、γ辐射个人剂量当量(率)监测仪》所要求的相关校准或检验项目的执行。     

铀生产工艺设备中滞留量测量的自吸收校正方法

实现铀生产工艺设备中滞留量的准确测量是核材料衡算与控制过程的一个关键点。由于γ射线的自吸收效果显著,工艺设备几何结构特殊,无法采用常规校准方法进行数据处理。本文开展该情况下的自吸收校正方法研究,在物料厚度、介质成分、几何参数不确定的条件下,初步建立了自吸收二维校正模型。模拟样品验证表明,建立的自吸收二维校正模型满足铀生产工艺设备滞留量测量的需求。     

堆芯流量变化对压力容器水位测量影响分析

CPR1000核电厂在每次换料大修期间需执行CCMS(Core Cooling and Monitoring System)校验试验,以获得计算压力容器水位L_(VSL)所需的堆芯动态压头损失系数,完成该试验耗时较长。论文依据调试和换料大修期间一回路冷却剂流量的变化情况评估堆芯动态压头损失系数的变化,并定量评价对L_(VSL)测量的影响。分析结果表明,在回路水力特性未发生明显变化的情形下,对L_(VSL)测量引入的误差很小。建议在L_(VSL)测量不确定度评定时引入堆芯动态压头损失变化的影响,在换料大修时校验流量变化对堆芯动态压头损失的影响是否在允许范围之内,可简化CCMS校验试验,提升机组的经济性。     

便携式氚测量仪现场校准技术研究及装备研制

根据PVT方法研制了便携式氚测量仪现场校准装备。使用经检定的电离室装置对初始的氚气浓度进行了测量并作为校准装备的气源,根据PVT方法稀释配制了校准用的参考氚气,参考氚气浓度的不确定度为5.00%,满足EJ/T 1077-1998关于检验源的要求。使用放射性气体活度标准装置对配制的参考氚气进行了绝对测量,测量结果与理论计算结果相对误差为0.81%。并采用配制的参考氚气进行了便携式氚测量仪的校准测试,结果表明,便携式氚测量仪现场校准装备可以满足便携式氚测量仪的现场校准需求。     

航空γ能谱仪无源效率刻度方法研究

因人工放射性核素的航空γ能谱仪实物刻度模型匮乏,导致难以依据航空γ能谱准确反演地面人工放射性核素的含量。本文基于窄束γ射线指数衰变规律与微积分的思想建立了任意形状的γ辐射源上空航空γ能谱仪无源效率刻度的数值计算模型。通过低空探测实验、高空变化趋势分析、5-100 m高空探测实验证明该模型适用于任意位置点源航空γ能谱仪全能峰探测效率数值计算。同时计算发现在低空探测时不同γ辐射的面源与体源的航空γ能谱仪全能峰探测效率与MCNP5模拟值的相对偏差在±1.5%以内,且含1 460.83 ke V或2 614.533 ke Vγ射线的无限大体源90-150 m探测高空计算结果与石家庄动态带上的实验值相对偏差为8.33%-15.82%。上述实验充分证实该无源效率刻度计算模型适用于航空γ能谱探测实践,为利用航空γ能谱仪寻找丢失放射源及核事故应急监测提供技术支持。     

低水平环境放射性核素比对标准样品的研制

选取位于黄土高原地区峁顶部位采集黄土样品作为土壤标准样品的基质来源,通过无掺合放射性核素的方法制作了低水平环境放射性核素比对标准样品,并采用两套γ谱仪测量系统对标准样品进行均匀性检验和定值。分析结果表明,标准样品中,137Cs的比活度为4.2 Bq/kg,不确定度0.3 Bq/kg(1s);210Pb的比活度为80.4 Bq/kg,不确定度为8.4 Bq/kg(1s)。标准样品中不含其他人工放射性核素,137Cs和210Pb含量适当且均匀。3组样品的均匀性检验结果表明,137Cs和210Pb比活度分析结果的标准偏差分别为0.22Bq/kg和2.10 Bq/kg。3组样品中137Cs和210Pb的比活度分别在0.05水平上无显著差异,均匀性较好。该标准样品发放到亚太地区IAEA合作项目的6个成员国进行137Cs和210Pb比活度的分析比对,比对结果表明该物质均匀性良好。