基于D-D强流中子发生器的燃料元件中子活化分析系统仿真设计

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作者 潘喆 吴景森 +4 位作者 王玮 李佳桐 刘端 雷浩宇 罗建东 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第11期1653-1659,共7页

为实现燃料元件中的元素测量分析,本文基于瞬发伽马射线中子活化分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)技术,开展燃料元件中子活化分析系统的设计开发。以氘-氘(Deuterium-Deuterium,D-D)强流中子发生器及高纯锗(Hi... 为实现燃料元件中的元素测量分析,本文基于瞬发伽马射线中子活化分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)技术,开展燃料元件中子活化分析系统的设计开发。以氘-氘(Deuterium-Deuterium,D-D)强流中子发生器及高纯锗(High Purity Germanium,HPGe)探测器为核心部件,利用蒙特卡洛MCNP模拟软件针对系统各硬件模块进行优化设计,并基于该优化模型针对燃料元件中的铀(U)元素及中子毒物(Cd)元素进行分析。研究结果表明,基于优化设计系统模型进行样品分析,铀元素及镉元素特征峰计数与含量变化曲线线性良好,R2值均优于0.97,验证了本文设计的中子活化分析系统能够用于燃料元件中的元素识别分析。 展开更多

关键词 瞬发伽马射线活化分析 燃料元件 中子毒物 D-D强流中子发生器 蒙特卡洛模拟

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中子感生瞬发γ射线煤多元素分析研究 被引量：19

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作者 陈伯显 何景烨 《核电子学与探测技术》 CSCD 北大核心 1996年第1期6-12,共7页

关键词 中子感瞬发 γ射线分析 煤质 元素分析

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瞬发γ射线中子活化分析的现状与发展 被引量：35

3

作者 张兰芝 倪邦发 +6 位作者 田伟之 黄东辉 张桂英 刘存兄 王平生 刘立坤 李德红 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期282-288,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 中子活化分析 现状与发展 瞬发γ射线 中国原子能科学研究院 PGNAA 高能γ射线 重水研究堆 基本原理 效率刻度 环境样品 分析测定 实验装置 比较器 方法学 新材料 轻元素 中子束

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中子感生瞬发γ射线能谱的蒙卡模拟 被引量：3

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作者 李铁柱 陈伯显 +2 位作者 施胡夏 薛旭洪 王梦廓 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期136-139,144,共5页

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(Tl)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(Tl)探测器... 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(Tl)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(Tl)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。 展开更多

关键词 中子感生瞬发γ射线能谱 蒙特卡罗模拟 PGNAA 探测器 减方差技术

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瞬发伽马中子活化分析技术发展现状 被引量：15

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作者 卢毅 宋朝晖 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1527-1531,共5页

对瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)技术发展现状进行了概述。介绍了PGNAA的基本原理、方法、设备以及当前国内外在PGNAA应用方面所做的一些研究工作。最后对PGNAA在技术发展方面存在的一些问题进行了探讨。

关键词 瞬发伽马中子活化技术 核素分析 物质检测

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基于中子诱发瞬发γ射线煤质在线分析的初步探讨 被引量：1

6

作者 白春明 程小平 杨谦 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第S1期15-21,共7页

本文从实验出发，对基于中子诱发瞬发γ射线法进行煤质在线分析做了初步的探讨，测出几种不同煤炭样的瞬法伽玛射线谱，得出了该种方法用于煤质在线分析不但可行，而且具有很大潜力的结论。

关键词 煤质在线分析 中子诱发瞬发γ射线

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基于PGNAA技术的掩埋爆炸物检测装置设计及分析研究

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作者 李佳桐 罗恩康 +6 位作者 汤亚军 李珍 贾文宝 陈炼 蔡平坤 孙爱赟 黑大千 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1598-1607,共10页

针对土壤中掩埋地雷的位置探测,开发了一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术(PGNAA)的多探测器地雷检测装置及检测方法。首先通过蒙特卡洛模拟,以D-T中子发生器以及BGO探测器作为核心部件进行装置设计,分别对探测器与中子发生器的相对... 针对土壤中掩埋地雷的位置探测,开发了一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术(PGNAA)的多探测器地雷检测装置及检测方法。首先通过蒙特卡洛模拟,以D-T中子发生器以及BGO探测器作为核心部件进行装置设计,分别对探测器与中子发生器的相对位置、中子屏蔽层进行优化,并对仪器周围剂量进行模拟分析。在源与探测器的距离为21 cm,中子屏蔽层选择16 cm厚的含硼聚乙烯,D-T中子发生器中子产额为1×10^(8) n/s条件下,装置周围设置2 m安全范围即可满足辐射剂量安全要求。基于优化模型进行装置平台搭建,蒙特卡洛MCNP模拟计算及实验测试结果表明,计算的地雷位置坐标与预设位置坐标之间的相对偏差处于可接受范围内,说明采用多探测器地雷检测装置以及多探测器检测方法进行地雷位置检测具有可行性。同时,针对复杂的土壤环境,基于蒙特卡洛MCNP模拟计算考察了土壤含水率、土壤本底元素、地雷质量等环境因素对于装置检测地雷位置的影响。模拟结果表明,土壤含水率在正常范围内变化时,对地雷检测系统检测精度的影响较小,但会对装置的可探测范围产生一定的影响。当土壤含水率由0%增加至35%时,“有效中子”通量降低13.8%左右,最终导致装置可探测范围降低至45 cm区间内。当土壤中的氮元素含量为1%~5%时,土壤中本底元素对地雷检测装置的测量精度及装置的可检测范围影响较小。装置的最小可检出样品质量约为1100.8 g,随着样品质量的增大,其可检测范围随之增大,对于质量为3317.5 g的地雷样品,装置的可检测范围达73 cm。最后,基于上述多探测器地雷检测装置及检测方法,对单探测器地雷检测系统及检测方法进行了初步探究,结果显示利用单探测器响应可实现地雷位置的有效检出。 展开更多

关键词 爆炸物检测 瞬发伽马射线中子活化分析(PGNAA)技术 多探测器检测装置设计 蒙特卡洛MCNP模拟 单探测器响应

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中子方法快速分析水泥生料的实验装置研究 被引量：1

8

作者 刘伟波 李明娟 +1 位作者 谷德山 高坤 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期956-959,共4页

应用中子感生瞬发γ射线分析技术(PGNAA)设计开发出一种适合水泥生料快速分析的装置—中子水泥生料多元素分析仪,它采用D—D中子发生器做中子源,用BGO探测器及多道分析器采集γ射线谱。通过不断改进实验确定了装置的各项具体参数,并在... 应用中子感生瞬发γ射线分析技术(PGNAA)设计开发出一种适合水泥生料快速分析的装置—中子水泥生料多元素分析仪,它采用D—D中子发生器做中子源,用BGO探测器及多道分析器采集γ射线谱。通过不断改进实验确定了装置的各项具体参数,并在此装置上进行了水泥生料单组分元素γ射线特征峰的寻找,定出各元素的特征峰,从而可确定该元素成分和含量,实现对水泥生料的快速分析。 展开更多

关键词 中子感生瞬发γ射线分析技术 脉冲中子发生器 水泥生料 元素分析

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中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究 被引量：1

9

作者 程璨 贾文宝 +3 位作者 黑大千 单卿 凌永生 张焱 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期802-806,共5页

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应... 在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。 展开更多

关键词 中子活化瞬发γ射线分析 中子场 γ射线自吸收 修正模型

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中子活化分析中煤样厚度及探测器位置的选择

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作者 王二永 马玉刚 +5 位作者 龚亚林 张伟 李建 马赛 马纯辉 陆景彬 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1031-1033,共3页

利用MCNP5程序包模拟14MeV脉冲中子照射一定厚度煤样,并通过时间控制获得非弹γ能谱和俘获γ能谱,再利用计数率的高低确定γ能谱的获取位置.结果表明:当煤样厚度为20cm时,非弹γ能谱的计数率达到饱和;当煤样厚度为35cm时,俘获γ能谱的... 利用MCNP5程序包模拟14MeV脉冲中子照射一定厚度煤样,并通过时间控制获得非弹γ能谱和俘获γ能谱,再利用计数率的高低确定γ能谱的获取位置.结果表明:当煤样厚度为20cm时,非弹γ能谱的计数率达到饱和;当煤样厚度为35cm时,俘获γ能谱的计数率达到饱和. 展开更多

关键词 中子感生瞬发γ射线分析方法 俘获 煤样厚度 Γ能谱

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脉冲中子法检测煤的全水分 被引量：6

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作者 田玉冰 桑海峰 +7 位作者 谷德山 景士伟 曹西征 迟艳涛 赵新辉 任万彬 王鑫 刘林茂 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期31-35,共5页

　给出了利用脉冲中子发生器产生的快中子的非弹性散射[n,n′γ]反应和热中子的俘获[n,γ]反应,对煤的全水分进行分析的原理和方法.采用BGO(锗酸铋)探头作为γ射线探测器,通过多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题.用脉冲中... 　给出了利用脉冲中子发生器产生的快中子的非弹性散射[n,n′γ]反应和热中子的俘获[n,γ]反应,对煤的全水分进行分析的原理和方法.采用BGO(锗酸铋)探头作为γ射线探测器,通过多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题.用脉冲中子法测得的全水分分析值与化验值的偏差不超过0 5%. 展开更多

关键词 中子感生 中子俘获 非弹性散射 多元回归 瞬发γ射线

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相关抽样方法在中子、光子输运中的应用 被引量：3

12

作者 李铁柱 陈伯显 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期300-303,共4页

介绍了相关抽样方法在中子、光子输运中的应用 ,并给出了两个具体例子。相关抽样方法是蒙特卡罗方法中一种有效的方差减小技术 ,主要适应于计算系统参数发生微小改变时输出结果的变化量 ,并可以在一次计算中同时给出多个相似系统 (系统... 介绍了相关抽样方法在中子、光子输运中的应用 ,并给出了两个具体例子。相关抽样方法是蒙特卡罗方法中一种有效的方差减小技术 ,主要适应于计算系统参数发生微小改变时输出结果的变化量 ,并可以在一次计算中同时给出多个相似系统 (系统参数差异不大 )的结果。 展开更多

关键词 光子输运 蒙特卡罗方法 相关抽样 方差减小技术 中子输运 中子感生瞬发γ射线分析

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快热中子法检测煤的低位热值 被引量：1

13

作者 谷德山 程道文 刘林茂 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期160-163,共4页

介绍了利用脉冲中子发生器产生的快热中子感生的瞬发γ射线的两种反应,快中子非弹性散射(n,n’γ)反应和热中子俘获(n,γ)反应,对煤的低位热值进行分析的方法、原理和设备。γ射线探测器采用BGO探头。采用多元回归分析方法,较好地解决... 介绍了利用脉冲中子发生器产生的快热中子感生的瞬发γ射线的两种反应,快中子非弹性散射(n,n’γ)反应和热中子俘获(n,γ)反应,对煤的低位热值进行分析的方法、原理和设备。γ射线探测器采用BGO探头。采用多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题。用脉冲中子法测得的低位热量分析值与化验值的误差<0．4MJ／kg。 展开更多

关键词 中子感生 中子俘获 非弹性散射 多元回归 瞬发γ射线

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用Monte-Carlo模拟计算中子源在煤介质中的中子注量率分布 被引量：1

14

作者 陈伯显 张宏强 《核电子学与探测技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期24-27,共4页

本文简单叙述了利用中子感性瞬发γ射线进行物料分析的原理和方法,针对其中的问题对^(241)Am-Be和^(252)Cf 中子源在煤介质中的中子注量率分布进行了模拟计算,并给出了比较结果和结论。

关键词 感生瞬发 γ射线 中子注量率分布 中子探测

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线性回归方法在核数据处理中的应用 被引量：1

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作者 吕健雄 李鑫 程道文 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期72-76,共5页

在核数据处理中,为减少统计涨落引起的误差,在函数关系已知的条件下用线性回归方法计算,在函数关系未知的条件下用线性回归方法寻找待测量的计算公式.以中子感生瞬发γ射线分析方法测量水泥生料元素含量为例,线性回归方法可以准确地确... 在核数据处理中,为减少统计涨落引起的误差,在函数关系已知的条件下用线性回归方法计算,在函数关系未知的条件下用线性回归方法寻找待测量的计算公式.以中子感生瞬发γ射线分析方法测量水泥生料元素含量为例,线性回归方法可以准确地确定热中子通量以及Si,Al,Fe和Ca含量.计算结果显示,计算出来的热中子通量的平均偏差为0.31%,4种元素的测量精度都达到GB/T 176-2008(水泥化学分析方法)的要求. 展开更多

关键词 核数据处理 线性回归方法 统计涨落 中子感生瞬发γ射线分析方法

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