近年來(lái),隨著中子在材料、生物以及核物理等學(xué)科上得到廣泛應(yīng)用,人們對(duì)中子的關(guān)注越來(lái)越多,因此中子探測(cè)也成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。常用的中子探測(cè)器如³He正比管、閃爍體探測(cè)器等,但3He氣體短缺,價(jià)格昂貴,閃爍體探測(cè)器對(duì)伽馬射線比較靈敏,測(cè)量中子時(shí)伽馬射線會(huì)造成很大的干擾。因此,研究新型探測(cè)器或新方法實(shí)現(xiàn)對(duì)中子通量測(cè)量具有十分重要的意義。本文基于中子與物質(zhì)相互作用的原理,提出一種用于快中子通量測(cè)量的新方法,稱為中子致X射線熒光方法。該方法利用快中子與轉(zhuǎn)換屏發(fā)生核反沖產(chǎn)生反沖質(zhì)子,反沖質(zhì)子激發(fā)特征靶產(chǎn)生X射線熒光,根據(jù)X射線熒光數(shù)與入射中子數(shù)的函數(shù)關(guān)系,通過(guò)探測(cè)X射線熒光數(shù)反推出中子通量。為驗(yàn)證該方法的可行性,本文通過(guò)蒙特卡羅方法對(duì)測(cè)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)與優(yōu)化,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）基于中子致X射線熒光方法的原理,設(shè)計(jì)了測(cè)量快中子通量的模型結(jié)構(gòu)。沿中子入射方向,測(cè)量結(jié)構(gòu)由屏蔽層、轉(zhuǎn)換屏和特征靶疊加組成,其中屏蔽層用于屏蔽低能光子的干擾。針對(duì)單方向入射的14MeV的中子和0-10MeV指數(shù)分布的光子,使用Geant4軟件對(duì)測(cè)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,模擬結(jié)果表明:較合適的轉(zhuǎn)... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究意義與內(nèi)容
        1.3.1 本文研究意義
        1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 中子探測(cè)及X射線熒光
    2.1 中子源
        2.1.1 放射性同位素中子源
        2.1.2 加速器中子源
        2.1.3 反應(yīng)堆中子源
    2.2 中子探測(cè)方法
        2.2.1 核反應(yīng)法
        2.2.2 核反沖法
        2.2.3 核活化法
        2.2.4 核裂變法
    2.3 X射線熒光產(chǎn)生原理
    2.4 X射線激發(fā)源
        2.4.1 X射線光管
        2.4.2 放射性核素激發(fā)源
        2.4.3 同步輻射光源
        2.4.4 質(zhì)子激發(fā)
    2.5 X射線探測(cè)器
        2.5.1 正比計(jì)數(shù)器
        2.5.2 閃爍體探測(cè)器
        2.5.3 半導(dǎo)體探測(cè)器
    2.6 Geant4軟件介紹
第三章 探測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模擬優(yōu)化
    3.1 中子致X射線熒光的理論基礎(chǔ)
    3.2 探測(cè)結(jié)構(gòu)基本模型設(shè)計(jì)
    3.3 單向14MeV中子源的探測(cè)結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化
        3.3.1 中子源及其入射方向
        3.3.2 轉(zhuǎn)換屏的選取及優(yōu)化
        3.3.3 特征靶的選取及優(yōu)化
        3.3.4 探測(cè)方式選取及優(yōu)化
        3.3.5 屏蔽層的選取及優(yōu)化
        3.3.6 X射線探測(cè)器放置位置
        3.3.7 中子數(shù)與X射線熒光數(shù)的關(guān)系
        3.3.8 其它中子源通量測(cè)量適用性模擬研究
        3.3.9 高能中子探究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 探測(cè)結(jié)構(gòu)搭建與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.1 點(diǎn)中子源探測(cè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
        4.1.1 轉(zhuǎn)換屏的優(yōu)化
        4.1.2 特征靶的優(yōu)化
        4.1.3 探測(cè)方式選取
        4.1.4 X射線探測(cè)器放置位置
    4.2 實(shí)驗(yàn)探測(cè)結(jié)構(gòu)的搭建
    4.3 X射線探測(cè)器性能對(duì)比測(cè)試
    4.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)?nèi)容
        4.4.1 調(diào)試中子發(fā)生器與X射線探測(cè)器
        4.4.2 中子發(fā)生器產(chǎn)生的低能光子對(duì)X射線熒光的影響
        4.4.3 鉛屏蔽層厚度的選取
        4.4.4 改變探測(cè)時(shí)間測(cè)量
        4.4.5 改變中子通量測(cè)量
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理
        4.5.1 小波法處理時(shí)間變化能譜
        4.5.2 小波法處理通量變化能譜
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3190974