脉冲堆积条件下n与γ脉冲波形甄别仿真分析

为消除或减弱γ射线对中子测量的影响,将脉冲堆积条件下的n脉冲信号和γ脉冲信号划分为单独n与γ脉冲事件、后沿堆积事件和前沿堆积事件共三种,根据复杂程度的不同,选取三种机器学习算法进行研究,最终采用基于支持向量机的n/γ甄别方法实现了波形甄别,并对最终的甄别效果进行分析,给出该方法的优势和下一步需要解决的问题。     

中子探测用有机闪烁体的研究进展

中子探测中,由于存在非弹性散射和慢中子捕获等作用,形成了n/γ混合辐射场,增加了中子探测的复杂性。有机闪烁体因其闪烁效率高、衰减时间短、探测效率高被广泛应用于中子探测。脉冲形状甄别是根据有机闪烁体中粒子衰减时间不同引起的脉冲形状差异来甄别n/γ的关键技术。传统脉冲形状甄别方法包括时域和频域甄别方法;近年来,各种机器学习技术也相继应用于n/γ甄别,并取得较好效果。为了更好地使用有机闪烁体和n/γ甄别方法进行中子探测,我们从有机闪烁体的发光机理、脉冲形状甄别原理、有机闪烁体类型及n/γ甄别方法等方面进行了较为全面的分析和综述,并总结了有机闪烁体和n/γ甄别方法的各种性能评价指标。最后,对有机闪烁体和n/γ甄别方法的发展趋势提出了展望。     

基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法

提出一种基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法。使用便携式实时n-γ射线甄别器在环境中采集中子和γ射线,分别运用模糊c均值聚类和脉冲梯度法进行n-γ射线甄别,并将二者的结果进行比较。实验结果表明,基于模糊c均值聚类的n-γ射线甄别方法取得了与脉冲梯度法相近的结果,同时降低了不确定度,提高了甄别性能。     

混合场β/γ能谱探测器的研制

为解决β/γ混合场两种射线能谱测量过程中的互相干扰问题,研制了一台含有3层闪烁晶体的叠层闪烁探测器样机,设计了脉冲形状甄别算法,实现了β/γ射线类型的甄别,并研究了同时获取两种射线能谱的方法。在~(14)C、~(36)Cl和~(90)Sr/~(90)Y 3枚β源实验中,样机将β粒子误甄别为γ的概率均小于0.1%。在~(241)Am、~(137)Cs和(60)Co 3枚γ源实验中,将γ误甄别为β的概率均低于1%。通过β/γ混合源实验,验证了样机能在粒子甄别的基础上,通过一次测量就能同时获取两种射线的能谱。     

基于数字化技术的芪晶体探测器脉冲形状甄别方法研究

建立了一套基于芪晶体探测器和示波器的数字化中子谱仪,数据获取和处理由基于Lab-VIEWTM发展的软件完成。用电荷积分法、过零时间法、上升时间法和脉冲梯度法实现了对镅铍中子源测量的n/γ甄别。实验比较发现,电荷积分法效果最好且易于实现,具有较好抗噪能力的过零时间法也显示了较好的n/γ甄别能力。     

BEGe探测器波形模拟研究平台开发与应用

基于GEANT4软件和MAJORANA波形模拟函数库,开发了BEGe探测器的波形模拟研究平台。用该研究平台评估了A/E方法和上升时间比方法用于γ谱分析性能优化的效果,在假设情形下分别可以将661 keVγ射线对应的MDA优化到原来的约0.6倍、0.72倍。作为波形甄别研究的工具,该波形模拟研究平台可用于波形甄别方法的机理研究、效果评估,可应用到其他类型高纯锗探测器的波形甄别研究中。     

n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

nGγ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

核脉冲波形甄别方法研究

建立了一套基于信号发生器和数字示波器采样的仿真数字化核脉冲分析系统,分别采用电荷积分法、过零时间法、脉冲梯度法、指数拟合法和离散傅里叶变换法完成了仿真中子和γ射线的数字化甄别。结果表明,几种方法均可较为理想的实现n/γ甄别,但在甄别效果和计算时间上存在较大差异,可为实时n/γ甄别的算法选取和优化提供一定参考依据。     

基于数字相关模式识别的n/γ甄别方法研究

本文介绍了基于数字相关模式识别法的工作原理，讨论了选取不同参考脉冲和不同起点、终点对该方法n/γ甄别品质因子(FOM)的影响。结果表明，以n作为参考脉冲较γ作为参考脉冲效果好。通过选取合适的参考脉冲及起点和终点，FOM最高可达1.137。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。     

Problem of the iodine method of purification of zirconium

A method is proposed for the determination of the equilibrium constantsk and k' for the reactions Zr+2I₂–ZrI₄=0 and 2I–I₂=0, which is based on the measurement of the amount of iodine or zirconium liberated in the decomposition of zirconium tetraiodide on a heated surface in the process of establishing equilibrium. The decomposition of the tetraiodide was carried out at 900–1600C on a tungsten filament. The temperature distribution between filament and vessel walls was neglected.The dependence of the sum of atomic and molecular iodine pressures on zirconium tetraiodide pressure was determined at 1430C, and on temperature for 50 mm Hg. The values of kk'² 35 (mm Hg)³ at 1430C and k0.07 mm Hg at 400C, found from the results, differ substantially from known thermodynamic data, but give good agreement between the authors' formula [1] and experimental results on the iodide process of zirconium purification.