基于G(E)函数法的就地NaI谱仪剂量率测量

在核应急监测中常用NaI谱仪实现剂量率的监测和γ放射性核素识别。本研究利用G(E)函数法对一款3″×3″的NaI谱仪进行能谱-剂量直接转换的刻度。利用¹⁵²Eu、¹³³Ba、²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准点源获得不同能量下的标准能谱数据,并采用Geant4程序计算其他能量下的能谱数据,实现能谱信息与空气吸收剂量率的转换。结果表明,在一定的剂量率范围内,采用G(E)函数法实现能谱信息与剂量率的转换结果可以接受,满足应急监测要求。     

G(E)函数法能谱-剂量转换计算

采用Nal(Tl)闪烁体探测器在已知剂量率的辐射场内测定探测器的吸收剂量率,利用获得的实验数据建立NaI(Tl)闪烁体探测器的能谱—剂量转换G(E)函数.在已知剂量率的X光机和137Cs、60Co放射源辐射场中获取建立转换函数的标准能谱,并采用最小二乘法拟合得到不同阶数情况下的G(E)函数.通过G(E)函数计算得到的剂...     

G(E)法与Gravel法处理能谱-剂量转换效果研究

为准确地得到γ射线的辐射剂量,对G(E)函数法和Gravel算法处理能谱-剂量的转换效果进行了研究。根据实际应用需求,采取蒙特卡罗方法模拟获取了?50 mm×50 mm NaI(Tl)探测器的Gravel法响应矩阵,并使用Matlab得到探测器的G(E)函数。使用NaI(Tl)探测器和多道谱仪系统测量标准源的能谱,分别使用G(E)法和Gravel法计算剂量值并与理论值进行比较,同时在计算过程中总结对比了两种方法的特点。     

用G(E)函数法计算γ射线空气吸收剂量率

基于φ75 mmx75 mm NaI(T1)多道能谱仪实验测量结果,采用全谱法测定空气吸收剂量率,从理论和实验入手建立能谱剂量转换函数G(E).选取铀、钍、钾模型和铀、钍、钾混合模型,以及人工放射性核素60Co、137Cs获取标准能谱N(E),用最小二乘法拟合得到G(E)函数的系数,并用G(E)函数法和贝克公式法估算剂...     

海水就地γ能谱的MC模拟

近年来,时有发生的海洋核事故引起了人们对海洋放射性监测的重视。为了充分了解海洋放射性的特征,应用海水就地γ能谱仪进行了海水本底、点源及体源实验,同时进行了相应的MC模拟。模拟谱与实测谱的对比发现两者的主要特征基本相符,γ能谱变化规律一致,体源探测效率和探测下限的模拟结果与实际值基本一致。结果表明,海水就地γ能谱的MC模拟是可行的,模拟不仅可作为实验的重要补充,并能为海水就地γ能谱测量提供可靠的相关参数。     

基于G(E)函数法的NaIγ谱仪能谱-剂量转换研究

利用Geant4求解国控大气辐射环境自动监测站NaI γ谱仪G(E)函数,对NaI γ谱仪进行能量响应修正,实现NaI γ谱仪能谱-剂量直接转换。通过点源刻度实验,获取NaI γ谱仪Geant4物理模型。然后利用Geant4和高斯展宽获取NaI γ谱仪对不同能量γ射线的响应能谱。最后采用最小二乘法求解得到NaI γ谱仪G(E)函数。并通过标准源¹³⁷Cs、⁶⁰Co、²⁴¹Am的实验能谱进行验证,表明利用G(E)函数和谱仪实际能量谱求空气吸收剂量率的方法是可行的。     

γ全谱法测定空气吸收剂量率的M-C法应用

γ辐射场剂量的测量可以通过γ剂量率仪或谱-剂量转换的方法来实现.其中一种谱-剂量转换方法为γ全谱法(G(E)函数),即通过建立能谱转换函数G(E),把测得的能谱直接换算成剂量,G(E)函数的系数可通过标准源刻度获得,但标准源及其能量分布会受实际条件限制.采用蒙特卡罗方法,在0.1-2.5 MeV能量范围内较均匀地选择了...     

G(E)函数在高能γ射线剂量测量中的应用

利用蒙特卡罗方法模拟了一个Φ7.62 cm×7.62 cm的Na I(Tl)探测器的响应特性,计算了测量系统的脉冲幅度加权函数G(E),由此改善了探测器的能量响应;利用238Pu+13C源的验证实验表明,探测器对高能γ射线探测效率的实测值和计算值的相对偏差在±10%以内。在核电厂功率运行期间,测量了反应堆厂房内的γ能谱,并基于G(E)函数计算了高能γ射线的剂量。G(E)函数法与解谱方法的计算结果对比说明,将G(E)函数法应用于高能γ剂量测量是可行的。     

能谱-剂量转换法用于环境辐射剂量测量

为准确测量环境水平剂量率,基于无卷积全谱转换法,通过测量X/γ能谱和剂量率,开展能谱-剂量转换系数求解并实现能谱-剂量的转换。结果表明,能谱-剂量法计算剂量率与实测剂量率的残差近似为0,证明该方法在能谱-剂量求解过程自洽;在¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准参考辐射场下的剂量率线性测试结果与标准值的最大相对误差为±10%,表明无卷积全谱转换法用于能谱-剂量转换系数的求解可行。     

基于Monte-Carlo模拟和峰形拟合的CdZnTe探测器G(E)函数简便计算方法研究

提出了一种简便的CdZnTe探测器能谱-剂量转换函数(G(E)函数)的计算方法。峰形拟合函数被用于表征CdZnTe探测器对γ射线的低能拖尾,峰形拟合函数的参数通过实验测量获取,并通过拟合得到其随能量变化的关系。Monte-Carlo模拟计算得到的探测器理想沉积谱,经峰形拟合函数卷积得到了修正的模拟能谱,修正的模拟能谱与实际测量能谱吻合较好。基于修正的模拟能谱计算得到了CdZnTe探测器的G(E)函数。标准辐射场中的实验结果表明,用G(E)函数加权积分计算的周围剂量当量率与约定真值基本一致。     

用蒙特卡罗方法对60Co数字辐射成像系统检测射线束的准直研究

应用蒙特卡罗方法模拟了^60Co辐射成像系统检测射线束的准直过程。通过分析MCNP程序给出的计算数据，讨论了源室、准直器和侧屏蔽体在射线准直过程中的不同作用，对实现成像系统射线的准直具有参考价值。     

质子吸收剂量校准中蒙特卡罗方法的应用

在使用法拉第筒校准丙氨酸剂量计质子吸收剂量的实验中,质子会受到管道和器壁等物质的影响,造成实验测量结果偏差。为提高测量的准确性,使用FLUKA蒙特卡罗软件,模拟质子在管道中的输运过程。结果表明,加入Ta散射膜后,质子束能均匀地辐照并覆盖丙氨酸剂量计。穿过丙氨酸剂量计的质子数略大于法拉第筒测量值,模拟计算得到测量修正因子k＝1.014。模拟计算了丙氨酸剂量计中的质子能谱分布,随后计算了丙氨酸剂量计的平均碰撞阻止本领。通过模拟计算和修正,获得了更准确的实验数据,最终得到丙氨酸剂量计质子辐照校准曲线,线性相关系数为0.9995。     

Effects of CT based Voxel Phantoms on Dose Distribution Calculated with Monte Carlo Method

A few CT-based voxel phantoms were produced to investigate the sensitivity of Monte Carlo simulations of X-ray beam and electron beam to the proportions of elements and the mass densities of the materials used to express the patient‘s anatomical structure. The human body can be well outlined by air, lung, adipose, muscle, soft bone and hard bone to calculate the dose distribution with Monte Carlo method. The effects of the calibration curves established by using various CT scanners are not clinically significant based on our investigation. The deviation from the values of cumulative dose volume histogram derived from CT-based voxel phantoms is less than 1% for the given target.     

球型高压电离室壁厚对光子能量响应的蒙特卡罗优化设计

采用EGS5蒙特卡罗程序模拟计算了一种球型高压电离室的室壁厚度。计算给出了多种不同室壁厚度下,单位光子注量沉积在球型高压电离室氩气中的能量;分析归纳出用于计算球型高压电离室对特定范围内室壁厚度和光子能量的响应因子的公式;依据国家相关检定规范和归纳公式,给出了球型高压电离室的最佳室壁厚度。     

蒙特卡罗方法在ADS屏蔽计算中的应用

利用蒙特卡罗方法计算了新一代核能系统加速器驱动系统(ADS)中质子束管内的中子归一化注量率分布以及通过质子束管入口和其它外表面逸出的归一化中子注量率,得出了一些对ADS系统的设计有重要意义的结论。     

Monte Carlo有限元射线追迹法计算圆柱形闪烁体与光纤的耦合功率

本文建立了基于计算机模拟的蒙特卡罗有限元射线追迹法,应用该方法对不同结构尺寸的圆柱型LSO晶体和大芯径光纤耦合输出进行了模拟研究.模拟结果表明:闪烁体半径一定情况下,耦合功率增加的幅度随闪烁体厚度增加呈递减趋势,在闪烁体的厚度达到10 cm时增加闪烁体厚度,耦合功率增加趋于平缓;闪烁体厚度一定的情况下,在闪烁体的半径达到光纤立体角对应的半径后,继续增加半径,耦合功率增加幅度逐渐减少;在闪烁体的入射端面包95%的反射材料后,其耦合功率增加了90%.     

利用Monte Carlo方法进行煤浆系统的几何设计

本文介绍了利用专用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ程序ＭＣＳＯ进行煤浆系统的几何设计的过程，其中重要性（ｉｍｏｒｔａｎｃｅ）和重要性图（ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｍａｐ）的引入增加了对系统特点的认识并简化了设计的过程。     

Novel hybrid Monte Carlo/deterministic technique for shutdown dose rate analyses of fusion energy systems

The rigorous 2-step (R2S) computational system uses three-dimensional Monte Carlo transport simulations to calculate the shutdown dose rate (SDDR) in fusion reactors. Accurate full-scale R2S calculations are impractical in fusion reactors because they require calculating space- and energy-dependent neutron fluxes everywhere inside the reactor. The use of global Monte Carlo variance reduction techniques was suggested for accelerating the R2S neutron transport calculation. However, the prohibitive computational costs of these approaches, which increase with the problem size and amount of shielding materials, inhibit their ability to accurately predict the SDDR in fusion energy systems using full-scale modeling of an entire fusion plant. This paper describes a novel hybrid Monte Carlo/deterministic methodology that uses the Consistent Adjoint Driven Importance Sampling (CADIS) method but focuses on multi-step shielding calculations. The Multi-Step CADIS (MS-CADIS) methodology speeds up the R2S neutron Monte Carlo calculation using an importance function that represents the neutron importance to the final SDDR. Using a simplified example, preliminary results showed that the use of MS-CADIS enhanced the efficiency of the neutron Monte Carlo simulation of an SDDR calculation by a factor of 550 compared to standard global variance reduction techniques, and that the efficiency enhancement compared to analog Monte Carlo is higher than a factor of 10,000.     

蒙特卡罗方法计算高纯锗探测器的全能峰效率

采用蒙特卡罗方法模拟计算高纯锗探测器的全能峰效率。通过计算值与实验结果的比较,反复调节计算模型中高纯锗晶体的尺寸,最终确定晶体长度、半径和死层厚度。结果表明,用此方法确定的晶体尺寸来模拟计算不同位置、能量在13.9～1 332 keV范围内的X、γ射线的全能峰效率,计算结果与实验结果的相对偏差在中高能区绝大部分处于±3%以内,低能区(<60 keV)在±6%以内。     

蒙特卡罗方法用于LiFTLD自屏蔽因子的模拟计算

自屏蔽因子是用LiFTLD探测器高精度测量n-γ混合场的重要参数.本文采用MCNP程序对文献中给定尺寸、密度和6Li含量的LiFTLD的自屏蔽因子进行了计算,并与推导的自屏蔽公式、Horowitz等的计算结果进行了比较.同时,对计算结果还专门设计了实验进行验证,证实MCNP计算自屏蔽因子所采用的模型和方法是可靠的.对于文献中没有给出自屏蔽因子的现有的LiFTLD,通过选取合理的模型,用MCNP计算了它们的自屏蔽因子.该研究结果对于n-γ混合场区分测量以及TLD的LET效应的研究都具有重要意义.