一种基于启发式深度网络的压缩感知中子能谱重建算法

1

作者 刘延飞 王晨阳 +3 位作者 郑浩 范启蒙 杨东东 吕宁 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第10期1592-1599,共8页

中子能谱求解是典型的不适定问题,传统方法处理这类问题面临诸多挑战,而压缩感知理论为解决此类不适定问题提供了新的思路与途径。本文提出了一种面向中子能谱求解的迭代收缩阈值启发式深度网络(Iterative Shrinkage-Thresholding Algor... 中子能谱求解是典型的不适定问题,传统方法处理这类问题面临诸多挑战,而压缩感知理论为解决此类不适定问题提供了新的思路与途径。本文提出了一种面向中子能谱求解的迭代收缩阈值启发式深度网络(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm-inspired Deep Network for Neutron Spectrum Unfolding,SUISTA-Net),该网络采用初始重建和深度重建两阶段架构设计,将基于深度学习的压缩感知重建算法应用于中子能谱求解。初始重建网络采用深度网络替代迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm,ISTA)的迭代过程,在保留可解释性的同时提高了计算效率;深度重建网络包括2个去噪模块和1个全连接层,在进一步提升精度的同时增强了模型的泛化能力。通过对国际原子能机构(IAEA)发布的标准能谱进行测试,SUISTA-Net在能谱求解中的平均均方误差达到了7.5×10^(-5),且对不同数据的求解误差整体波动不大,在网络训练完成后,平均能谱重建时间小于0.08 s,展现出良好的鲁棒性和计算性能,为中子能谱的高效、高质量反演提供了行之有效的方法。 展开更多

关键词 中子能谱 深度学习 压缩感知

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混合评价核数据库HENDL1.0的研制与基准检验 被引量：7

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作者 许德政 吴宜灿 +4 位作者 高纯静 郑善良 李静惊 朱晓翔 刘海波 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第4期366-376,共11页

为满足聚变 裂变次临界混合堆设计和其他相关研究的需要 ,以世界几个主要基本评价核数据库为数据来源 ,通过优选建立了名为HENDL1 .0 /E的多用途核数据库 ,采用国际通行的核数据库处理程序系统NJOY和TRANSX等程序制作了相应的工作数据... 为满足聚变 裂变次临界混合堆设计和其他相关研究的需要 ,以世界几个主要基本评价核数据库为数据来源 ,通过优选建立了名为HENDL1 .0 /E的多用途核数据库 ,采用国际通行的核数据库处理程序系统NJOY和TRANSX等程序制作了相应的工作数据库 ,其中包括多能群输运截面库HENDL1 .0 /MG、连续能量点状输运截面库HENDL1 .0 /MC、燃耗数据库HENDL1 .0 /BU和响应函数库HENDL1 .0 /RF ,利用世界上流行的中子输运程序对已有的一系列基准检验实验进行模拟计算和比较分析以检验混合库HENDL1 .0的正确性和有效性。 展开更多

关键词 核数据库 连续能量 检验实验 截面 临界 中子 聚变 燃耗 响应函数 裂变

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裂变核全套中子数据评价 被引量：4

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作者 陈国长 于保生 +5 位作者 曹文田 唐国有 施兆民 段军锋 邹宇斌 葛智刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期138-143,共6页

裂变核全套中子评价数据对反应堆设计和安全运行、乏燃料少锕系核素嬗变率、嬗变系统及高燃耗反应堆设计提供重要的基础数据。文章对核数据分类、现行主要全套评价数据库及全套核数据评价方法进行阐述,并对234U(n,f)和237Np(n,2n)反应... 裂变核全套中子评价数据对反应堆设计和安全运行、乏燃料少锕系核素嬗变率、嬗变系统及高燃耗反应堆设计提供重要的基础数据。文章对核数据分类、现行主要全套评价数据库及全套核数据评价方法进行阐述,并对234U(n,f)和237Np(n,2n)反应截面的实验数据进行评价。完成的裂变核全套中子数据整体满足用户需求,比原评价结果有较明显改进。 展开更多

关键词 裂变核 中子 评价 截面 核数据

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用遗传算法求解中子能谱 被引量：7

4

作者 王冬 何彬 张全虎 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1270-1275,共6页

由多球中子谱仪的响应矩阵和测量结果得到中子能谱属于少道解谱问题,存在多种可能解,因此,解谱过程是在解空间中寻找问题的最优解。遗传算法作为优化算法的一种,在求解这类问题上具有很大优势,通过基因操作,遗传算法可获得问题的全局最... 由多球中子谱仪的响应矩阵和测量结果得到中子能谱属于少道解谱问题,存在多种可能解,因此,解谱过程是在解空间中寻找问题的最优解。遗传算法作为优化算法的一种,在求解这类问题上具有很大优势,通过基因操作,遗传算法可获得问题的全局最优解。本文根据中子能谱求解问题的特点,提出了一种新的适应度函数,它由1个距离项和1个惩罚项组成,距离项用于保证计算结果能够再现测量结果,惩罚项用于保证解的连续性,避免求解结果数据的剧烈变化。选择了5种具有代表性的能谱作为真实能谱,并将其与响应函数相乘后的结果作为模拟测量结果,用遗传算法求解的结果与真值符合较好,且能很好地再现模拟测量结果,表明了采用这种适应度函数的遗传算法在求解中子能谱中的可行性。 展开更多

关键词 多球中子谱仪 中子能谱解谱 遗传算法 适应度函数 惩罚函数

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三种解谱算法求解中子能谱的解谱效果比较 被引量：9

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作者 李建伟 李德源 +6 位作者 刘建忠 王学新 王勇 张凯 杜旭红 宋嘉涛 杨明明 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第2期147-151,155,共6页

使用多球谱仪测量中子能谱时,需要使用"少道"解谱算法。为此,本文分别将迭代算法、蒙卡算法和遗传算法应用到中子能谱解谱中,通过MCNP模拟几种辐射防护常见的中子能谱,模拟得到探测器在各个球中的计数,然后使用迭代算法、蒙... 使用多球谱仪测量中子能谱时,需要使用"少道"解谱算法。为此,本文分别将迭代算法、蒙卡算法和遗传算法应用到中子能谱解谱中,通过MCNP模拟几种辐射防护常见的中子能谱,模拟得到探测器在各个球中的计数,然后使用迭代算法、蒙卡算法和遗传算法进行解谱,并对三种解谱算法的解谱效果进行比较。结果显示,三种算法均能够很好的完成解谱,且给出的中子注量、周围剂量当量和平均能量与参考值符合的也较好。另外,在典型的中子辐射场,三种算法的使用条件不同,可相互配合,较好的给出解谱结果。 展开更多

关键词 多球谱仪 中子解谱 迭代算法 蒙卡算法 遗传算法

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含氢介质内中子能谱测量 被引量：3

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作者 安力 陈渊 +3 位作者 郭海萍 牟云峰 王新华 朱传新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第z1期89-92,共4页

建立了直径34cm的含氢慢化球和含氢慢化球与24cm×30cm聚乙烯圆柱组合的2种基准装置,加速器的d T中子入射到含氢慢化介质,用18mm×20mm的晶体闪烁探测器测量了2种实验装置内不同位置的1MeV以上的中子能谱,并处理成不同能量阈值... 建立了直径34cm的含氢慢化球和含氢慢化球与24cm×30cm聚乙烯圆柱组合的2种基准装置,加速器的d T中子入射到含氢慢化介质,用18mm×20mm的晶体闪烁探测器测量了2种实验装置内不同位置的1MeV以上的中子能谱,并处理成不同能量阈值的中子数。在0.95置信水平下,本测量方法的不确定度为4.8%。 展开更多

关键词 d-T中子 二维装置 介质内能谱

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双球型便携式中子剂量仪探头的设计 被引量：3

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作者 李桃生 高建勇 +4 位作者 颜强 宫存溃 郑玉宏 乐智希 焦南杰 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1483-1487,共5页

介绍了双球型便携式中子剂量仪探头设计的计算过程,利用MCNP3B程序对双球的中子能量响应进行模拟,基于双球的中子能量响应差异,可确定一个修正因子,对H*(10)的估算值进行修正,使得中子剂量能量响应得到改善。考虑到双球的相互影响问题,... 介绍了双球型便携式中子剂量仪探头设计的计算过程,利用MCNP3B程序对双球的中子能量响应进行模拟,基于双球的中子能量响应差异,可确定一个修正因子,对H*(10)的估算值进行修正,使得中子剂量能量响应得到改善。考虑到双球的相互影响问题,对双球的间距和角响应进行了计算,并对影响的原因进行了分析。 展开更多

关键词 中子周围剂量当量仪 球形3He计数器 中子能谱 MCNP

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蒙特卡罗方法在中子能谱研究中的应用 被引量：4

8

作者 毛孝勇 陈金象 沈冠仁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第1期32-35,共4页

针对快中子能谱实验测量数据的修正 ,开发了FAMS MC蒙特卡罗计算程序 ,对 5 9、6 4和1 4 1MeV中子在Be核上产生的次级中子双微分截面的实验结果进行了修正计算 ,并与用MCNP蒙特卡罗程序修正的结果进行了比较。用FAMS MC程序进行中子能... 针对快中子能谱实验测量数据的修正 ,开发了FAMS MC蒙特卡罗计算程序 ,对 5 9、6 4和1 4 1MeV中子在Be核上产生的次级中子双微分截面的实验结果进行了修正计算 ,并与用MCNP蒙特卡罗程序修正的结果进行了比较。用FAMS MC程序进行中子能谱实验测量数据修正得到满意结果。 展开更多

关键词 蒙特卡罗方法 中子谱能 修正 实验测量数据 中子物理

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超临界水冷堆中子能谱计算及安全性分析 被引量：2

9

作者 汤晓斌 谢芹 +1 位作者 耿长冉 陈达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2996-3000,共5页

超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的六种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一,与现有的轻水堆相比,具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型,解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建... 超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的六种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一,与现有的轻水堆相比,具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型,解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题;考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布,计算并分析各区域的中子能谱分布;对失水事故下的超临界水冷堆安全性进行了分析,研究了不同区域冷却剂丢失程度对反应性及有效增殖系数的影响,表明所设计堆型具有较高的安全性;分析处理失水事故的应对措施,验证了使用注入硼水措施处理超临界水冷堆失水事故的可行性。 展开更多

关键词 超临界水冷堆 中子能谱 失水事故 蒙特卡罗计算

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0.144～1.2 MeV单能中子参考辐射场的建立 被引量：2

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作者 陈军 王志强 +1 位作者 刘毅娜 骆海龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期262-267,共6页

本工作利用2×1.7 MV串列加速器建立了0.144、0.250、0.565和1.2 MeV单能中子参考辐射场。所需能量的中子通过7Li(p,n)7Be和3H(p,n)3He反应产生。利用TARGET程序计算了中子注量谱,利用自行设计的反复充气式反冲质子正比计数器绝对... 本工作利用2×1.7 MV串列加速器建立了0.144、0.250、0.565和1.2 MeV单能中子参考辐射场。所需能量的中子通过7Li(p,n)7Be和3H(p,n)3He反应产生。利用TARGET程序计算了中子注量谱,利用自行设计的反复充气式反冲质子正比计数器绝对测量了上述能量点的中子注量,合成标准不确定度≤2.0%。2001年参加了由国际电离辐射咨询委员会第三分部组织的单能快中子注量测量国际比对,取得了较为满意的结果。 展开更多

关键词 单能中子参考辐射场 中子注量 反冲质子正比计数器 合成标准不确定度

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BF_3长计数器效率刻度及其应用 被引量：4

11

作者 张国辉 陈金象 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期22-25,共4页

利用238U裂变反应,通过测量裂变碎块的数量,能够较为准确地测量快中子注量。但这种方法在中子能量为1.6 MeV以下(裂变道未开或处于裂变截面第1个台阶上升处)和6.0-7.0 MeV能区(第2个台阶上升处)由于不确定度过大而不适用。本工作采用4... 利用238U裂变反应,通过测量裂变碎块的数量,能够较为准确地测量快中子注量。但这种方法在中子能量为1.6 MeV以下(裂变道未开或处于裂变截面第1个台阶上升处)和6.0-7.0 MeV能区(第2个台阶上升处)由于不确定度过大而不适用。本工作采用4种不同的核反应作中子源,对北京大学4.5 MV静电加速器中子实验大厅的BF3长计数器的相对效率进行了刻度。将238U(n,f)反应与相对效率已知的BF3长计数器相结合,解决了在上述能区准确测量中子注量的问题。 展开更多

关键词 快中子 中子注量 BF3长计数器 效率

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中子反照实验的理论模拟 被引量：3

12

作者 毛孝勇 王敏 曾德承 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期404-407,共4页

中子反照实验的目的是检验和标定工程设计使用的程序、参数和方法。本工作采用蒙特卡罗粒子输运程序模拟中子反照实验。模拟结果表明,铁球壳外表面各测点处的中子活化反应率及反照系数在实验数据不确定度范围内符合。

关键词 中子反照实验 中子活化反应率 反照系数

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3.3×10^(12)n/s强流中子发生器中子能谱测量 被引量：3

13

作者 苟全补 王学智 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1991年第2期185-187,共3页

3.3×10^(12)n/s强流中子发生器的建成和投入运转为我国开展中子辐照、低能核物理实验以及医学放疗等重要研究课题提供了工具。某些研究课题,特别是材料、元器件的中子辐射损伤的能量等效关系、生物组织的中子吸收剂量换算等都要求... 3.3×10^(12)n/s强流中子发生器的建成和投入运转为我国开展中子辐照、低能核物理实验以及医学放疗等重要研究课题提供了工具。某些研究课题,特别是材料、元器件的中子辐射损伤的能量等效关系、生物组织的中子吸收剂量换算等都要求较准确的中子能谱参数。 展开更多

关键词 中子 能谱 测量 中子发生器

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奇异值分解和信息熵理论在Bonner多球谱仪设计中的应用 被引量：1

14

作者 祝庆军 宋逢泉 +3 位作者 廖燕飞 宋钢 吴宜灿 FDS团队 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期253-258,共6页

基于奇异值分解和信息熵理论,提出一种Bonner多球谱仪的设计指导理论.首先采用建模软件和蒙特卡罗计算程序对待选的Bonner球进行响应函数模拟刻度,在响应函数的基础上,采用IAEA报告中的中子谱,获得各待选Bonner球的读数.对Bonner球读数... 基于奇异值分解和信息熵理论,提出一种Bonner多球谱仪的设计指导理论.首先采用建模软件和蒙特卡罗计算程序对待选的Bonner球进行响应函数模拟刻度,在响应函数的基础上,采用IAEA报告中的中子谱,获得各待选Bonner球的读数.对Bonner球读数矩阵进行奇异值分解,从而对各Bonner球进行分类,检查设计的合理性.再根据Bonner球的读数和相应的中子谱的信息熵,建立信息熵的神经网络预测模型.根据该模型进行Bonner球信息熵灵敏度分析,对优化Bonner多球谱仪设计提供参考意见.结果表明建立的方法能够有效地从定性和定量两个方面对Bonner多球谱仪的设计进行理论指导。 展开更多

关键词 奇异值分解 信息熵 Bonner多球谱仪

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^(252)Cf自发裂变谱形对中子反射实验数值模拟的影响 被引量：1

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作者 毛孝勇 王敏 +1 位作者 温中伟 王玫 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期688-692,共5页

针对裂变源中子反射实验中涉及到的中子源能谱问题,选取两套用公式拟合、被普遍认可的252Cf自发裂变能谱,分别将其应用于该类实验的数值模拟中。对实验测点的中子注量及裂变反应率进行了对比研究,结果表明,相对于Maxwell谱,Watt谱能更... 针对裂变源中子反射实验中涉及到的中子源能谱问题,选取两套用公式拟合、被普遍认可的252Cf自发裂变能谱,分别将其应用于该类实验的数值模拟中。对实验测点的中子注量及裂变反应率进行了对比研究,结果表明,相对于Maxwell谱,Watt谱能更好地与实验结果符合。 展开更多

关键词 自发裂变中子源 Maxwell谱 Watt谱 中子注量 裂变反应率

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^(238)Np全套中子数据更新评价 被引量：1

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作者 陈国长 曹文田 +1 位作者 于保生 唐国有 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-6,共6页

裂变核全套中子评价数据为反应堆设计和安全运行、乏燃料次锕系核素嬗变、嬗变系统及高燃耗反应堆设计提供重要的基础数据。本文以一套全新的n+238 Np的中子光学模型势参数为基础进行理论分析,并根据Np各同位素反应截面系统变化规律,对... 裂变核全套中子评价数据为反应堆设计和安全运行、乏燃料次锕系核素嬗变、嬗变系统及高燃耗反应堆设计提供重要的基础数据。本文以一套全新的n+238 Np的中子光学模型势参数为基础进行理论分析,并根据Np各同位素反应截面系统变化规律,对模型势参数进行了调整,最后完成了全套中子数据的更新评价,与CENDL-3.1评价结果相比有较明显的改进。 展开更多

关键词 中子 评价 截面 核数据

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一种新型中子剂量当量仪的能量响应性能分析 被引量：1

17

作者 夏文明 贾铭椿 +2 位作者 郭智荣 左亮周 龚军军 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1042-1045,共4页

介绍了对一种新型中子剂量当量仪的能量响应性能的分析。用MCNP程序分别计算了它的各探测单元的中子注量能量响应,并按照中子剂量当量指示值的算法计算了它的中子周围剂量当量能量响应性能,从计算结果看,在热中子～15 MeV的能量范围内... 介绍了对一种新型中子剂量当量仪的能量响应性能的分析。用MCNP程序分别计算了它的各探测单元的中子注量能量响应,并按照中子剂量当量指示值的算法计算了它的中子周围剂量当量能量响应性能,从计算结果看,在热中子～15 MeV的能量范围内它的能量响应变化范围大约在0.55～1.95之间。计算了它在Am-Be源和Cf-252源照射下的中子周围剂量当量响应,与实验测量结果进行了比较,计算值与实验值吻合得较好。 展开更多

关键词 中子剂量当量仪 能量响应 MCNP

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可用于爆炸物探测的小型等离子体焦点脉冲中子源 被引量：2

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作者 王新新 韩 吴泽辉 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 1996年第2期32-35,共4页

本文推荐一种脉冲中子源──小型等离子体焦点脉冲中子源，它可用在探测爆炸物的中子检测器中，尤其是适用于中子探测爆炸物的最新技术──脉冲快中子分析技术。

关键词 中子源 等离子体焦点 爆炸物 检测

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高能射线的屏蔽问题── 一种中子辐射屏蔽计算的新方法 被引量：2

19

作者 唐吉玉 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第2期17-19,共3页

采用实验标定与计算机模拟相结合的方法来计算中子屏蔽 ,该方法克服自由程指数衰减法的不准确性和MONTE -CARIO方法的复杂性 ,提高了计算中子屏蔽的准确性 这样 ,不但可节省屏蔽材料 。

关键词 中子屏蔽 高能射线 自由程指数衰减法

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复杂环境条件下脉冲中子散射本底测量方法

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作者 唐章奎 彭太平 +3 位作者 唐正元 刘汉刚 胡孟春 范娟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期620-621,共2页

介绍了在复杂环境条件下脉冲中子散射本底测量方法和计算公式,并在实验室进行了实验测量,分析了影响实验结果的因素。

关键词 本底 影响 因素 实验结果 实验室 条件 分析 散射 脉冲中子 计算公式

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