基于D-D/D-T中子源的中子受激輻射計算機(jī)斷層掃描成像系統(tǒng)的模擬研究
發(fā)布時間：2020-12-07 20:55
本文對中子受激輻射計算機(jī)斷層掃描成像（NSECT）系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計算,包括中子源的選擇、準(zhǔn)直屏蔽系統(tǒng)的設(shè)計、屏蔽墻和靶體的設(shè)置以及探測器的布置。對比研究了D（d,n）3He和T（d,n）4He反應(yīng)獲得的中子源在NSECT中的應(yīng)用,建立了TiDx/TiTx靶、水體模內(nèi)放置/未放置鐵球四種計算模型,并利用MCNP程序分別模擬了D-D、D-T中子源產(chǎn)生2.5MeV、14MeV左右中子束在該系統(tǒng)中的中子輸運(yùn)過程,記錄并獲得了出射中子和特征γ射線通量分布及能譜圖,該研究對中子成像方面中子源的選擇及平臺的搭建有指導(dǎo)作用。從出射中子和特征γ射線通量分布發(fā)現(xiàn),激發(fā)的特征γ射線會保持與入射中子束同樣的前傾方向,為了得到盡可能多的特征γ射線,確定了在D-D和D-T兩種中子源成像中,實(shí)驗(yàn)上應(yīng)該在Z=0的平面上與中子束傳播方向呈43.6°50.9°范圍內(nèi)布置γ射線探測器。D-D和D-T兩種中子源的NSECT高能γ射線探測器的最佳放置位置稍有不同,但都需要保持在43.6°50.9°...
【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：57 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
特征X射線和俄歇電子示意圖
散射[9]。如圖 1.2 所示是康普頓散射示意圖，入射沖角為 ，電子的靜止能量為2em c，康普頓散射光 11cos2 mcEEEe的能量eE 為： 1cos1cos22e mcEEEEEe系為：2cot1tan2 mcEe與光電效應(yīng)的不同：光電效應(yīng)過程中入射γ射線
對效應(yīng)[9]，如圖 1.3 所示。根據(jù)守恒定律，只有入射即 h 1.02MeV時，才能發(fā)生電子對效應(yīng)。入射γ射電子對的靜止能量，剩下能量則作為它們的動能，即2hEE2 mceee EEMeVee 1.02 e E 分別為正、負(fù)電子的動能。當(dāng) h 稍大于22 mce時 ZEp2 2c時， ZEpln2 可知，當(dāng)入射γ射線能量不高時，電子對效應(yīng)截面p ；由（1.16）式可知，當(dāng)入射γ射線能量很高時，電能量變化緩慢。不論是在高能區(qū)還是低能區(qū)，都存在數(shù)的元素易與γ射線發(fā)生電子對效應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]康普頓相機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 楊靖,譚放,吳玉遲,谷渝秋. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(09)
[2]D-T快中子照相準(zhǔn)直屏蔽體設(shè)計及中子束特性的模擬研究[J]. 劉洋,沈飛,楊堯,閆永宏,嚴(yán)巖,李炳營,姚澤恩. 核技術(shù). 2011(04)
[3]T(d，n)~4He反應(yīng)快中子屏蔽體優(yōu)化設(shè)計的蒙特卡羅模擬[J]. 羅鵬,姚澤恩,梁一,胡繼峰,金孫均. 核技術(shù). 2008(10)
[4]MCNP程序研究進(jìn)展[J]. 張建生,蔡勇,陳念年. 原子核物理評論. 2008(01)
[5]中子激發(fā)碳、氧、鐵、銅的模擬研究[J]. 唐世彪,陰澤杰,朱大鳴,黃環(huán). 核技術(shù). 2007(03)
[6]MCNP程序在核技術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 高彥鋒,王瑞宏,張孝澤,凌玉德. 計算物理. 1995(02)
博士論文
[1]中子受激輻射計算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)中若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 唐世彪.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]板狀鐵樣品泄漏中子飛行時間譜測量與模擬研究[D]. 丁琰琰.蘭州大學(xué) 2017
[2]緊湊型強(qiáng)流D-D中子發(fā)生器的物理設(shè)計[D]. 王俊潤.蘭州大學(xué) 2015
[3]基于PET/CT探測環(huán)真光子數(shù)呼吸運(yùn)動門控校正的研究[D]. 崔銳.昆明理工大學(xué) 2015
[4]基于高壓倍加器快中子成像技術(shù)研究[D]. 劉劍韜.南華大學(xué) 2013
[5]14MeV快中子成像的Geant4模擬以及3D圖像重建方法研究[D]. 王曉冬.蘭州大學(xué) 2011
[6]中子發(fā)生器實(shí)驗(yàn)廳屏蔽效果及本底研究[D]. 劉洋.蘭州大學(xué) 2011
[7]PGNAA應(yīng)用于煤質(zhì)成份在線檢測的方法研究[D]. 陳曉文.蘭州大學(xué) 2006
本文編號：2903885
【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：57 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
特征X射線和俄歇電子示意圖
散射[9]。如圖 1.2 所示是康普頓散射示意圖，入射沖角為 ，電子的靜止能量為2em c，康普頓散射光 11cos2 mcEEEe的能量eE 為： 1cos1cos22e mcEEEEEe系為：2cot1tan2 mcEe與光電效應(yīng)的不同：光電效應(yīng)過程中入射γ射線
對效應(yīng)[9]，如圖 1.3 所示。根據(jù)守恒定律，只有入射即 h 1.02MeV時，才能發(fā)生電子對效應(yīng)。入射γ射電子對的靜止能量，剩下能量則作為它們的動能，即2hEE2 mceee EEMeVee 1.02 e E 分別為正、負(fù)電子的動能。當(dāng) h 稍大于22 mce時 ZEp2 2c時， ZEpln2 可知，當(dāng)入射γ射線能量不高時，電子對效應(yīng)截面p ；由（1.16）式可知，當(dāng)入射γ射線能量很高時，電能量變化緩慢。不論是在高能區(qū)還是低能區(qū)，都存在數(shù)的元素易與γ射線發(fā)生電子對效應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]康普頓相機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 楊靖,譚放,吳玉遲,谷渝秋. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(09)
[2]D-T快中子照相準(zhǔn)直屏蔽體設(shè)計及中子束特性的模擬研究[J]. 劉洋,沈飛,楊堯,閆永宏,嚴(yán)巖,李炳營,姚澤恩. 核技術(shù). 2011(04)
[3]T(d，n)~4He反應(yīng)快中子屏蔽體優(yōu)化設(shè)計的蒙特卡羅模擬[J]. 羅鵬,姚澤恩,梁一,胡繼峰,金孫均. 核技術(shù). 2008(10)
[4]MCNP程序研究進(jìn)展[J]. 張建生,蔡勇,陳念年. 原子核物理評論. 2008(01)
[5]中子激發(fā)碳、氧、鐵、銅的模擬研究[J]. 唐世彪,陰澤杰,朱大鳴,黃環(huán). 核技術(shù). 2007(03)
[6]MCNP程序在核技術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 高彥鋒,王瑞宏,張孝澤,凌玉德. 計算物理. 1995(02)
博士論文
[1]中子受激輻射計算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)中若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 唐世彪.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]板狀鐵樣品泄漏中子飛行時間譜測量與模擬研究[D]. 丁琰琰.蘭州大學(xué) 2017
[2]緊湊型強(qiáng)流D-D中子發(fā)生器的物理設(shè)計[D]. 王俊潤.蘭州大學(xué) 2015
[3]基于PET/CT探測環(huán)真光子數(shù)呼吸運(yùn)動門控校正的研究[D]. 崔銳.昆明理工大學(xué) 2015
[4]基于高壓倍加器快中子成像技術(shù)研究[D]. 劉劍韜.南華大學(xué) 2013
[5]14MeV快中子成像的Geant4模擬以及3D圖像重建方法研究[D]. 王曉冬.蘭州大學(xué) 2011
[6]中子發(fā)生器實(shí)驗(yàn)廳屏蔽效果及本底研究[D]. 劉洋.蘭州大學(xué) 2011
[7]PGNAA應(yīng)用于煤質(zhì)成份在線檢測的方法研究[D]. 陳曉文.蘭州大學(xué) 2006
本文編號：2903885
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