就地γ谱仪核素深度分布测量模式灵敏度研究

通过理论推导和数值计算,对"多能峰模式"、"峰谷比模式"和"准直器模式"三种就地γ谱仪核素深度分布测量模式灵敏度进行研究。"多能峰模式"采用152Eu 244、1 408 keVγ射线,"峰谷比模式"采用137Cs 662 keVγ射线,"准直器模式"采用137Cs 662 keVγ射线和就地计数系统(ISOCS)30°、90°~180°准直器。研究表明,总体上灵敏度大小依次为"峰谷比模式""多能峰模式""准直器模式"。     

核电厂辐照计量实验室内散射剂量率计算研究

采用蒙特卡罗方法计算核电厂辐照计量实验室的γ射线辐照装置中准直器、刻度小车、刻度盘和四周墙壁散射辐射的剂量率。结果表明,参考点处散射剂量率贡献最大的是准直器的散射射线,散射射线产生的剂量率不超过总辐射剂量率的3%,满足ISO4037-1-1996和GB/T12162-1-2001的规定和要求。     

放射性废物桶γ检测探测器准直器模拟设计

介绍了在放射性废物桶γ检测中基于MC模拟的阵列探测器准直器的设计。利用MCNP程序建立探测系统模型,计算了在圆形、方形、菱形准直孔,以及铅、钨、不锈钢准直材料条件下,碲锌镉探测器对体源和点源的探测效率,分析了准直器形状和材料对探测效率的影响。结果表明:相比方形和菱形准直孔,圆形准直孔的探测效率相对较高;相比铅和钨,不锈钢准直时出现多路射线干扰,且铅和钨的准直效果相当。     

NaI探测器搜寻γ源定位准直器模拟设计

为尽快搜寻丢失的γ放射源,模拟设计了用NaI探测器确定γ源方位的铅准直定位装置。设计针对铅准直NaI探测器,运用MCNP软件模拟定位γ源。模拟结果表明,设计的铅准直NaI探测器能够识别γ射线的方向,且角度分辨率高,放射源模拟定位的偏差小,在多个放射源形成的辐射场中能对各个放射源进行定位。     

探伤加速器可调准直器的设计

本文基于6 MeV探伤加速器设计了照射野可调准直器,其主要由4个具有2自由度的准直块首尾交错布置而成,准直块采用厚43 mm的钨镍铁对无用X射线进行屏蔽。通过控制准直块纵向和横向驱动电机实现准直器开口自动调节,从而实现X射线照射野的自动调节,以满足工业探伤和工业CT对X射线源不同照射野的需求。准直块采用交错式设计实现了准直块排布在同一平面,使准直器结构紧凑,并有效减小了X射线的漏射。     

ISOCS无源刻度软件在准直器屏蔽厚度设计中的应用

准直器设计不仅需要考虑准直器的空间分辨率、灵敏度等因素,而且需要考虑准直器屏蔽厚度对"阴影区"的影响。建立了一种准直器屏蔽厚度的优化设计方法,该方法使用ISOCS无源刻度软件计算了探测器在佩带张角30,°屏蔽厚度分别为5、10、15 cm的准直器的角响应曲线和对无穷大面源在不同角度范围内计数率贡献的百分比。结果表明,当准直器屏蔽厚度为5 cm时,方位角90°处γ射线仍然对探测器存在计数率贡献;准直器屏蔽厚度为15 cm时,探测器视野范围可得到有效控制。该方法不仅可以为准直器屏蔽厚度设计提供依据,同时可以作为准直器探测器的效率刻度和不确定度评定的参考。     

X射线源针孔成像系统优化设计研究

为提高X射线源针孔成像系统的性能,对成像能区为10~100 keV的X射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法,首先根据X射线波长、准直器角响应和X射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有效控制成像分辨率和成像面积变化的船底型准直器,随后用蒙特卡罗方法对使用该准直器的针孔成像系统进行了模拟验证。结果表明,对于100 keV以下的X射线,经船底型准直器后,成像的空间分辨率和亮斑亮度较稳定,能得到相对准确的X射线源定位、定量信息。     

高分辨micro-SPECT成像系统针孔准直器的优化设计

为了最大限度地减少γ射线在针孔准直器上的透射和散射效应,采用蒙特卡罗方法对单光子发射计算机断层(SPECT)成像系统使用的针孔准直器进行优化.模拟计算结果与实验测试得到的系统灵敏度和空间分辨率曲线相符,达到了高分辨小动物成像的要求.     

TPGD-1动态Υ密度计

具有特殊孔单射准直器的 TPGD-1 动态γ密度计被用来测量 φ50×5mm 不锈钢管道内两相流的空泡份额。其电路系统的时间常数为3ms;用特殊孔准直器测量不同空泡分布的平均误差为0.79%满度值;测量系统的固有误差<1.6%满度值;空泡分额测量的总标准误差<3.0%满度值。     

中子Soller准直器摇动曲线的蒙特卡罗模拟和分析

中子Soller准直器是中子散射谱仪一种常用部件,主要用于限制中子束流的发散度,提高中子谱仪的分辨率。准直器的准直角是描述其性能的一项重要技术指标,通过摇动曲线的实验测量获得。本文基于实验测量需求和方法,利用中子射线追踪模拟蒙特卡罗程序McStas对中子Soller准直器摇动曲线实验测量过程进行了蒙特卡罗模拟计算,并对计算结果进行实验对比和解析分析。分析结果表明,模拟计算、实验数据和理论解析三者符合较好,验证了模拟方法的可行性。通过多方法结合来研究摇动曲线,可提高测量分析结果的可靠性,类似的方法也可扩展应用于其他中子光学部件的测试分析。     

用无本影装置测定中子照相射线束的准直比

本文介绍了一种用无本影装置测定中子照相射线束准直比的方法，用这种技术通过对无本影装置影像的分析就可以确定中子束的准直比，而不需要测量和计算准直器系统的有关物理量。     

用系统均匀性检测准直器质量

目的；用系统均匀性指标检测准直器的质量。材料和方法：同型号低能通用及同型号低能高分辨平行孔准直器各4只，用NEMA标准（1994）中固有泛源均匀性的方法分别测试带准直器的系统均匀性，同时测试系统空间分辨率及灵敏度，对测试结果进行比较和分析，结果：同一型号准直器的系统空间分辨率与灵敏度两项指标基本接近，而均匀性指标存在较大差异（当部分准直器存在质量问题时），其中系统积分和微分均匀性分别超过6%和3%的3只准直器被证实存在质量问题，结论：均匀性测试定量和定性地反映准直器的性能。能有效地反映准直器的质量问题。     

使用准直器后HPGe反康普顿γ谱仪的效率刻度

本文讨论了反康普顿γ谱仪在应用中所显示出的局限性以及这种谱仪在正常运行时做效率刻度所遇到的问题。采用具有圆锥形开口的准直器限定源的γ射线只能入射到主探测器上,从而可以刻度出实用的效率曲线。     

蒙特卡罗方法选择TGS准进器的最佳形状

采用蒙特卡罗方法和技术，模拟了ＴＧＳ连续扫描模式，对不同形状的准直器，计算了被测量废物桶中各个像素内的纵向效率的最大百分差，从中选取了棱形准直器和调整后的棱形准直器作为ＴＧＳ装置的扫描直器。     

加速器CT无损检测大尺寸C/SiC复合材料构件

针对回转体和扁平体结构的大尺寸C/SiC复合材料构件,设计了可表征缺陷检测分辨率的像质计,研究了射线能量、准直器宽度等因素对不同类型构件检测结果的影响情况。结果表明:射线能量、准直器宽度及构件尺寸、形状等因素决定了构件内部缺陷检测分辨率;准直器的选择取决于构件的尺寸、形状等特征;射线能量的选择取决于构件的最大穿透厚度。     

嫦娥一号卫星X射线谱仪磁屏蔽设计与模拟计算

介绍了嫦娥一号卫星X射线谱仪准直器磁屏蔽设计的基本思路,通过磁场点测实验得到了谱仪准直器的真实磁场分布,并且根据实验结果对谱仪准值器的磁屏蔽效果进行了模拟计算,由模拟结果可知该准直器对电子能起到较好的屏蔽作用.     

γ相机准直器的质量指标对比研究

对比研究γ相机准直器的3个主要质量指标对评价和检测准直器质量的价值。用同型号低能通用低能高分辨平行孔准直器4只,参照NEMA标准（1994）,分别测试各准直器的系统均匀性,同时测试系统空间分辨率及灵敏度,对测试结果进行比较和分析。结果表明,同型号准直器的系统空间分辨率与灵敏度两项指标基本接近,而均匀性指标存在较大差异（当部分准直器存在质量问题时）。其中系统积分和微分均匀性分别超过6％和3％的3只准直器被证实存在质量问题。说明系统均匀性定量和定性地反映准直器的性能,是反映准直器质量问题的最基本和最有效指标。     

大型客体辐射成像系统散射影响和后准直器屏蔽效果分析

本文基于⁶⁰Co大型客体辐射成像系统,分析了在穿透不同位置和不同厚度的钢板时散射粒子的数量和能量的分布情况、散射的扩散效应以及不同厚度和不同宽度的后准直器对散射粒子的屏蔽效果。分析结果表明,在水平方向上,绝大部分散射粒子来自于物体出射面上初始射线束覆盖区域,这将限制后准直器的屏蔽效果;当钢板距离探测器阵列的间距缩小至安全行车的极限间距500 mm时,200 mm厚、5 mm宽的铁后准直器可屏蔽约39.74%的散射粒子,而当间距增大到1 750 mm以上时,后准直器反而会增加散射粒子数量,无法起到屏蔽作用。     

利用径向准直器减轻中子应力测量中的赝偏移的模拟研究

用中子衍射应力分析谱仪测量无应力样品表面时,衍射峰因装置因素会发生一定的偏移(赝偏移)。使用射线追踪程序SIMRES对减轻赝偏移的方法进行系统研究,使得测量的应力值更为准确且具有重要的实用价值。研究结果表明,使用第一和第二径向准直器可有效减轻赝偏移,主要体现在第一径向准直器可以减轻波长效应,第二径向准直器可以减轻峰剪切效应。     

蒙特卡罗方法选择 TGS 准直器的最佳形状

采用蒙特卡罗方法和技术，模拟ＴＧＳ连续扫描模式，对不同形状的准直器，计算了被测量废物桶中各个像素内的纵向效率的最大百分差，从中选取了棱形准直器和调整后的棱形准直器作为ＴＧＳ装置的扫描准直器。