241Am背散射测厚仪的蒙特卡罗模拟

背散射测厚仪是利用射线打到被测物体上，通过探测背散射的计数率得到被测物体厚度的设备。由于背散射计数与被测物厚度之间不是完全的线性关系，所以简单的数值方法只能用于局部处理，无法得到计数随厚度变化的整个曲线。利用蒙特卡罗方法计算，一方面为检测结果的正确性提供理论验证，另一方面为设备的调试提供很好的数据。     

双能气体探测器及其刻度校正方法的研究

设计研制了一种双能气体探测器,通过模拟计算研究了探测器应用于物质识别的可行性。在模拟计算的基础上制造了双能气体探测器样机,并对4种不同种类的物质进行了X射线透射实验。实验结果表明,双能气体探测器具备物质识别能力。研究了双能气体探测器的刻度校正方法,该方法可有效提高探测器不同探测单元间的一致性。     

核靶厚度和均匀性测量

本文系统地介绍了核靶厚度和均匀性的测量方法,包括天平称重法、石英晶体测厚法,等效空气α粒子能量损失法,吸光光度法和离子背散射法。这些方法都有各自的特点:石英微量天平的灵敏度高(0.04μg/cm~2);等效空气α粒子测厚仪的测量范围宽;吸光光度法测量快速而背散射法既能测量核靶厚度又能分析靶膜的杂质。将这几种方法结合起来,就能测量不同元素和不同种类核靶的厚度和均匀性。     

核靶厚度和均匀性测量

本文系统地介绍了核靶厚度和均匀性的测量方法,包括天平称重法、石英晶体测厚法,等效空气α粒子能量损失法,吸光光度法和离子背散射法。这些方法都有各自的特点:石英微量天平的灵敏度高(0.04μg/cm~2);等效空气α粒子测厚仪的测量范围宽;吸光光度法测量快速而背散射法既能测量核靶厚度又能分析靶膜的杂质。将这几种方法结合起来,就能测量不同元素和不同种类核靶的厚度和均匀性。     

基于高能X射线散射的高原子序数物质探测方法

针对核材料的探测问题,利用其高原子序数（Z）的特性,提出了基于散射能谱解析识别物质原子序数的方法。该方法通过对X射线与物质相互作用所产生的散射光子的测量和分析来进行物质识别,这些光子包括正电子湮没光子、轫致辐射光子和康普顿散射光子,携带了物质原子序数的信息。蒙特卡罗模拟计算结果表明,该方法能够分析核素的原子序数,尤其对核材料等高Z物质的分析更为有效。采用LaBr₃(Ce)探测器测量了基于7MeV电子直线加速器的多个样品的散射能谱,结果表明,该方法能有效区分高原子序数物质。     

康普顿背散射探测的边缘效应研究

康普顿背散射探测的边缘效应反映不同材质属性,为探测爆炸物、毒品等违禁品提供新思路。通过蒙特卡罗仿真与实验验证的方法,分析边缘效应与材质密度厚度等因素的关系,动态的理解背散射探测的特点。     

基于MCNP提取X射线透射图像双能值的数值方法

传统的双能X射线检测技术使用与物质原子序数相关的特征值进行物质分类,但由于该特征值与被检物体的厚度有关(厚度效应),影响了双能检测方法的可靠性。为此提出了一种利用辛普森公式以及序列二次规划法的数值算法,以消除双能值的厚度效应。用基于MCNP的蒙特卡罗方法模拟双能X射线检测过程,结合概率密度分类法证明该算法能显著降低物质分类的错误概率,且得到了不同物质的分类边界。用X射线安检机进行测试,结果表明该算法显著消除了物质的厚度效应,且分类边界有效。说明本文算法的有效性与实用性。     

基于宽量程探测技术的强辐射长距离探测方法

针对强辐射环境监测容易损坏仪器中电子元件的特点,提出基于宽量程探测技术的强辐射长距离探测方法。该方法将GM计数管置于被测环境中,并采用长电缆与外界电路相连。理论分析和实验结果表明,该方法利用宽量程探测技术能提高计数管的测量范围、延长使用寿命,同时还能避免后端电路受照射而损坏。因此,该方法能应用于强辐射环境的远距离监测。      

火试金分析和电感耦合等离子体源质谱分析在测定地质物质中铂族元素应用的潜在性

本文描述了采用火试金和电感耦合等离子体源质谱分析(ICP-MS)测定地质物质中铂族元素的(PGEs)初步工作.用该方法测定了南非标准参考物质PTO-1(现称SARM-7)和加拿大标准参考物质PTC-1中的5种铂族元素和金. ICP-MS探测能力强,特别是对重元素。金的探测限为0.06ng ml~(-1)。该方法能最佳地探测PGEs.     

基于概率神经网络的放射性核素快速识别方法研究

针对传统神经网络在核素识别中训练效果弱,易陷入局部极小、收敛速度慢等问题,提出了基于概率神经网络的核素识别方法,采用样本的先验概率和最优判定原则对新的样本进行分类。该方法利用能谱预处理过程获得的谱峰宽度、特征能量射线强度、峰面积等特征信息建立训练与测试样本,采用训练样本对概率神经网络模型进行训练,并进行了分类识别仿真实验。通过CZD探测器对3种核素不同组合的实测能谱进行测试,并与传统的神经网络算法进行对比表明:此方法具有较高的识别效率及准确率,可应用于安全监控、失控放射物探测等快速核素识别领域。     

气球法测氡装置探测效率的探究

探测效率是气球法测氡装置的重要技术指标之一,它的大小直接影响测氡装置测量结果的准确性。本文探究气球测氡装置的探测效率的方法,基于成都理工大学研制的一款新型气球法测氡仪—IED-3000F气球测氡仪,结合其测氡的原理,推导了气球法测氡装置探测效率的表达式。通过南华大学氡实验室刻度常数的实验结果,计算了该装置探测效率的理论值,并与的实测值进行了对比。结果表明,在误差范围内,由这种方法计算气球法测氡装置的探测效率具有可行性。     

新型龙虾眼X射线聚焦结构原理理论模拟

为验证新型龙虾眼X射线聚焦结构聚焦X射线的可行性,对新型龙虾眼X射线聚焦结构的设计进行了研究。应用蒙特卡罗方法模拟了能量约为80 keV的硬X射线照射到不同材料的物体上发生背散射的情形,结果表明,能量高于80 keV的X射线与靶物质相互作用时,大部分光子沿入射方向穿透进去,部分光子与靶物质原子发生光电效应而被吸收,极少部分光子会与靶物质原子发生康普顿背散射;经由不同材料的靶物质背散射的光子能谱可明显区分,经新型龙虾眼X射线聚焦结构汇聚后,能得到相对准确的靶物质材料信息。     

X射线安检设备中双能量方式下 R值提取

X射线装置已被证实具有揭示物质的分子或原子特性的能力,这种特性对于探测违禁品是相当重要的.尽管X射线探测方法作为一种自动探测违禁品的有效手段已经开始商业化,然而大多数技术还不是很成熟.R是与有效原子序数直接相关的量,通过推证R值算法来获得被检物质属性,进而找出危险品的存在.     

X射线双组分质量厚度测量优化能量组合

介绍了用X射线等效能量法计算双组分物质质量厚度的方法,该方法在计算过程中采用单组分物质的等效质量衰减系数来替代双组分的等效质量衰减系数.通过射线吸收模拟实验,理论上计算了该方法的误差,结果表明在理论计算的双组分样品厚度范围内,该方法可以达到很好的精度,具备可行性.同时讨论了不同高压组合对质量厚度计算误差的影响.发现在固...     

卷积反投影法重建康普顿背散射图像过程中的数据修正

CBS机是近几年才兴起的无损探测技术。它与CT技术不同之处是传统CT技术是利用射线穿过人体时,各个部位对射线吸收的衰减量的积分来重建图像,而CBS机是利用入射射线在人体各个部位中的某点产生背散射(散射角α大于90°)的光子数来重建图像。重点分析了利用经典的卷积反投影算法重建康普顿背散射扫描图像过程中的数据修正问题。     

X射线背散射透射一体成像系统设计

介绍了X射线检测技术在安检领域的应用情况,讨论了背散射成像系统组成结构。提出2种可经过一次扫描获得背散射图像与透射图像的一体机模型,并且搭建了相应的实验平台,完成了透射和背散射成像获取实验。特别是在双源结构平台上对藏匿在箱包中的TNT、硝酸铵爆炸物与水作为检材的透射、背散射图像内容做了对比说明;分析了单源并联一体机透射图像分辨率低的问题,为进一步改进背散射透射一体机图像信号噪声比和图像分辨率指出解决方法。     

中子等剂量当量探测实验方法研究

对中子剂量当量仪实现中子生物等效探测的原理进行了研究。讨论了“吸收筛法”与“多探测器法”两种传统的实验方法。在此基础上,提出一种新的实现中子生物等效探测的     

一种基于小波包分解的神经网络识别γ能谱方法

提出了一种基于小波包分解的神经网络识别γ能谱方法,该方法将γ能谱看作非平稳离散信号,对γ能谱做小波包分解得到各频带的能量,以各频带能量为元素构造特征向量作为神经网络的训练样本,利用神经网络的分类功能实现γ能谱的识别.结果表明,该方法不仅能准确地识别不同种类标准源的γ能谱,还能准确识别不同批次标准源的γ能谱,具有很好的实用价值.     

行人放射性快速识别仪的研制

为保护重要场所区域安全,提升防止携带特殊核材料或脏弹等引起的核恐怖威胁的能力,研制了行人放射性快速识别仪。该识别仪由Na I探测器和单片嵌入式现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)组成,采用数字梯形滤波成形技术和幅度谱数据处理优化实现方法,能够在1 s内实现γ辐射探测、同位素识别及自动分类。在662 keV处能量分辨率为7.44%,在距离探测器中心点1 m处,置信度99%条件下,最低可探测活度41.9 kBq,对5类~(137)Cs放射源能实现可靠报警,性能达到国外同类产品水平。     

双探测位置分段γ扫描系统研究

本文以双探测位置的分段γ扫描技术为基础,建立了环放射源探测效率的理论计算方法,其能根据放射源所处的实际位置实时计算出探测效率。在此基础上研发了一套探测系统,实现了对废物桶的自动化探测。使用该系统对单个及多个60 Co和137 Cs及聚氨酯和木头组成的模拟桶进行测量。测量单个及多个放射源活度相对误差平均值分别为10%和7.9%,优于使用传统分段γ扫描技术的探测结果,最后根据测量环境估算了探测系统的最小探测限。