脉冲中子发生器高压控制系统的自动控制设计

针对在研制脉冲中子全谱测井仪过程中传统高控系统难以对不同测井模式产生多种阳极控制时序,难以达到阳极高压、灯丝供电、靶压三者的有序的控制使中子产额稳定的要求。设计本脉冲中子发生器自动控制系统能够实现阳极高压双爆发时序,能在非弹模式下兼测得Σ及活化谱;本系统还能实现中子发生器多种状态的实时测量,靶压的PWM控制,灯丝电流的自动控制使中子产额稳定达到脉冲中子全谱稳定测量的目的。     

低强度脉冲中子束的数字式n/γ分辨测量

针对低强度脉冲中子束测量,使用高速数字示波器作为数据采集设备,配合BC501A液体闪烁体探测器组建了数字式脉冲形状甄别(Digital Pulse Shape Discrimination,DPSD)测量系统,实现了中子的n/γ分辨测量。系统工作时采集并存储探测器输出的中子与γ射线的脉冲波形及其记录时刻,利用DPSD方法甄别中子实现了中子脉冲高度谱统计;系统具有连续记录和具备时间戳的采集窗记录两种工作方式以适应不同的脉冲中子束强度,并通过分析数据记录中脉冲波形的位置或时间戳,实现了中子事件的时间信息统计。使用该系统在Am-Be中子源上使用采集窗工作模式开展了实验,成功获得中子脉冲幅度谱、中子时间谱以及n/γ甄别谱。     

基于C8051F060的脉冲中子-热中子采集电路设计

针对脉冲中子综合测井仪的需求,设计了基于C8051F060型单片机的脉冲中子-热中子采集电路,用于测量地层中热中子数量随时间的变化趋势.采用集成模块化设计,使电路成本降低,体积缩小.现场试验表明,电路工作正常,达到了设计要求.     

电流模式飞行时间中子能谱测量方法研究

中国散裂中子源在中子学性能调试期间需要发展快速的中子能谱测量系统,希望在一个或几个质子脉冲周期内获得中子能谱。本研究发展了一套高探测效率的电流模式飞行时间能谱测量系统,测量系统由锂玻璃探测器、NI-PXIe-5122数据采集卡、Lab VIEW数据采集控制软件、高压电源等组成。在绵阳研究堆极化中子反射谱仪中子束线上开展了电流模式飞行时间中子能谱测量系统测试,分别测量了中子能谱和中子通量。同时,利用脉冲计数模式飞行时间方法和金箔活化法分别测量了该中子束线的中子能谱和中子通量,将测得的数据与电流模式飞行时间中子能谱测量系统测量结果进行对比,验证了电流模式飞行时间方法测量中子能谱和中子通量的可靠性。     

配合4096道分析器的集成化多路多定标转换器

利用多道分析器作多定标操作,可以简便地实现一些时间分析测量。如可以用来测量反应堆内中子随时间的几率分布,也可以采用脉冲中子源法,利用这种装置来测量反应堆内控制棒或毒物吸收中子的当量(即引入反应性的大小),即测量中子脉冲在连续的、相等时间间隔(如4096个间隔)内的计数分布等。 随着堆物理实验的进一步开展,要求作反应堆内的多点同时测量,以了解反应堆活性区内不同位置上在相同的时间间隔内中子脉冲的分布规律。这一功能可以由多路多定标转换器作为4096道分析器的一个接口来配合完成。另外,利用它还可以对多个样品的短寿命同位素作半衰期的多路同时测量等工作。 该装置主要采用P-MOS中(小)规模集成电路,具有轻便、灵活的优点。具体电路请见文献[4]。     

适用于脉冲中子-中子测井仪的采集电路设计

脉冲中子-中子测井仪采用加速器中子源向地层发射能量为14MeV的中子,经过非弹性散射、弹性散射和俘获散射等相互作用过程,生成了可供测量的热中子。本文介绍了该仪器的基本测量原理、工作方式,以及采集电路设计。实验结果表明,该仪器的工作方式及采集电路设计是合理的。     

脉冲中子测井仪综合时序发生器设计

研制了一种适用于脉冲中子测井仪的井下全谱采集控制综合时序发生器和阳极高压变换器。该时序发生器可通过阳极高压变换器产生碳氧比、中子寿命、能谱水流、脉冲中子氧活化等测井方法的中子爆发时序,并控制多种测井方式的信号采集。以综合时序发生器为电路核心的井下双路多道谱仪采用MPU+CPLD优化技术设计，阳极高压变换器实现了模块化。将采用上述技术设计的小直径脉冲中子综合测井仪应用于实际测井，现场测试结果表明，仪器的重复性良好，稳定可靠     

DPF装置脉冲中子测量技术研究

研制了用于DPF装置脉冲中子产额和波形监测的脉冲中子飞行时间-闪烁探测系统。在中国原子能科学研究院高压倍加器上采用电流法和脉冲中子飞行时间方法标定了该系统的D-T和D-D中子灵敏度。根据测量的光响应函数,采用Monte-Carlo方法模拟了塑料闪烁探测器的中子能量响应,由此对中子灵敏度标定结果进行了能量响应修正。利用研制的闪烁探测系统对ING-103型DPF装置的D-T脉冲中子产额和时间波形进行了实验测量,并对测量结果进行了分析和讨论。测量的DPF装置D-T脉冲中子产额在1×109–2×109n/shot之间,中子时间波形的半高宽约为9ns。     

MZY-DD2氧活化测井仪应用局限性及改进建议

通过分析MZY-DD2型氧活化测井仪的推广应用中的优势及存在的局限性，提出了改进该测井仪的初步设计方案，即开发38 mm双向氧活化测井仪，并与注入剖面多种仪器组合，同时兼有中子寿命测量方式     

我国脉冲中子测井技术发展综述

脉冲中子测井是以脉冲中子源产生快中子,与井眼和地层物质元素原子核发生作用,通过记录γ射线或热中子,从而进行含油饱和度、孔隙度及水流量等地质和工程参数确定的测井技术。概述了国外几种饱和度测井和氧活化水流测井技术及国内对仪器的引进和应用情况,总结了国内中子寿命和碳氧比能谱测井仪的研发历程,并对我国脉冲中子测井技术的发展前景和突破口进行了阐述。