反沖質(zhì)子法快中子能譜測量及解譜技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-07-30 18:56
中子能譜測量是一項基礎(chǔ)性研究工作,在核物理研究、反應(yīng)堆控制、核輻射防護等方面具有重要應(yīng)用,一直以來很受重視。基于液體閃爍體探測器的反沖質(zhì)子法快中子能譜測量主要由n-y甄別、反沖質(zhì)子譜測量、探測器響應(yīng)函數(shù)模擬計算和中子能譜解譜幾個部分組成。其中n-γ甄別和解譜是研究的重點和難點。n-y甄別的效果決定了中子能譜測量的準確性,而低能段的n-y甄別效果一直以來不是很好,這與探測器、實驗方法、實驗設(shè)備等因素有關(guān)。提高低能段的n-y甄別效果是本論文的研究重點之一。中子能譜解譜是一個求解不適定問題的反演計算問題,需采用特定的計算方法實現(xiàn)。國內(nèi)的解譜工作相比國際先進水平在精度、準確度方面存在較大差距,提高解譜的精度和準確度,是本論文的另一研究重點。采用過零時間法和電荷比較法兩種波形甄別方法實現(xiàn)了n-y甄別。使用241Am-Be中子源對過零時間法測量系統(tǒng)進行了測試,得到了過零時間和能量的二維譜。通過和參考文獻比較不同能點處的品質(zhì)因子(FOM),表明了該系統(tǒng)在低能段有更好的n-y甄別效果。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析確定了該系統(tǒng)n-y甄別的中子能量下限為0.4MeV,與之前結(jié)果(0.5MeV)相比降低了O.1Me...
【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)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 n-γ甄別技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 中子能譜解譜技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 小結(jié)
第二章 中子及中子能譜測量技術(shù)概述
2.1 中子的基本性質(zhì)
2.2 中子的分類
2.3 中子源
2.3.1 同位素中子源
2.3.2 加速器中子源
2.3.3 反應(yīng)堆中子源
2.3.4 散裂中子源
2.4 中子能譜測量方法
2.4.1 氫反沖法
2.4.2 飛行時間法
2.4.3 核反應(yīng)法
2.4.4 閾探測器法
2.4.5 晶體衍射法
2.5 小結(jié)
第三章 n-γ甄別和反沖質(zhì)子譜測量
3.1 閃爍體探測器簡介
3.1.1 閃爍體探測器的組成和工作原理
3.1.2 閃爍體的分類
3.1.3 液體閃爍體探測器
3.2 n-γ甄別原理簡介
3.3 過零時間法n-γ甄別實驗
3.3.1 過零時間法甄別原理
3.3.2 實驗設(shè)備
3.3.3 實驗方法
3.3.4 實驗結(jié)果和討論
3.3.5 結(jié)論
3.4 電荷比較法n-γ甄別實驗
3.4.1 電荷比較法甄別原理
3.4.2 實驗設(shè)備
3.4.3 實驗方法
3.4.4 實驗結(jié)果和討論
3.4.5 結(jié)論
3.5 反沖質(zhì)子譜測量
3.5.1 實驗原理
3.5.2 實驗裝置
3.5.3 實驗方法
3.5.4 實驗結(jié)果
3.6 小結(jié)
第四章 響應(yīng)函數(shù)計算
4.1 蒙特卡洛方法概述
4.1.1 蒙特卡洛方法的基本思想
4.1.2 蒙特卡洛方法的解題思路
4.2 Nresp7程序介紹
4.3 響應(yīng)函數(shù)計算結(jié)果
4.3.1 ~(241)Am-Be中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.2 ~(252)Cf中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.3 D-T中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.4 D-D中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.5 計算結(jié)果驗證
4.4 小結(jié)
第五章 中子能譜解譜
5.1 中子能譜解譜簡介
5.2 GRAVEL解譜方法
5.3 解譜結(jié)果
5.3.1 ~(241)Am-Be源中子能譜
5.3.2 ~(252)Cf源中子能譜
5.3.3 D-T源中子能譜
5.3.4 D-D源中子能譜
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Study of n-γ discrimination for 0.4-1 MeV neutrons using the zero-crossing method with a BC501A liquid scintillation detector[J]. 陳永浩,雷家榮,張小東,安力,鄭普,王新華,朱傳新,何鐵. Chinese Physics C. 2013(04)
[2]利用252Cf快裂變室測量BC501A液閃探測器的相對探測效率和響應(yīng)函數(shù)[J]. 言杰,李澄,劉榮,蔣勵,鹿心鑫,王玫. 物理學(xué)報. 2011(03)
[3]Application of artificial neural networks for unfolding neutron spectra by using a scintillation detector[J]. YAN Jie1,2, LIU Rong1, LI Cheng2, JIANG Li1 & WANG Mei1 1 Institute of Nuclear Physics and Chemistry, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China; 2 Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2011(03)
[4]A comparison of n-γ discrimination by the rise-time and zero-crossing methods[J]. YAN Jie1,2*, LIU Rong2, LI Cheng1, JIANG Li2 & LU XinXin2 1 Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Institute of Nuclear Physics and Chemistry, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2010(08)
[5]基于DP310采集卡的數(shù)字化n-γ甄別[J]. 袁永剛,雷家榮,白立新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[6]Measurement of the neutron spectrum of a Pu-C source with a liquid scintillator[J]. 王松林,黃翰雄,阮錫超,李霞,鮑杰,聶陽波,仲啟平,周祖英,孔祥忠. 中國物理C. 2009(05)
[7]中國散裂中子源簡介[J]. 韋杰. 現(xiàn)代物理知識. 2007(06)
[8]D-T中子照射下貧化鈾球、釩球介質(zhì)內(nèi)中子能譜和伴生γ能譜測量[J]. 郭海萍,安力,王新華,牟云峰,朱傳新,陳淵. 原子能科學(xué)技術(shù). 2007(03)
[9]中國散裂中子源(CSNS)——多學(xué)科應(yīng)用的大科學(xué)平臺[J]. 張杰. 中國科學(xué)院院刊. 2006(05)
[10]含氫介質(zhì)內(nèi)中子能譜測量[J]. 安力,陳淵,郭海萍,牟云峰,王新華,朱傳新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2004(S1)
博士論文
[1]加速器驅(qū)動潔凈核能系統(tǒng)中子能譜測量的疊層探測技術(shù)研究[D]. 李義國.中國原子能科學(xué)研究院 2004
碩士論文
[1]基于信賴域算法的中子能譜反演方法研究[D]. 林存寶.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]數(shù)字化中子譜儀有關(guān)技術(shù)研究[D]. 瞿金輝.成都理工大學(xué) 2008
[3]介質(zhì)內(nèi)100keV-2 MeV中子能譜測量技術(shù)研究[D]. 王新華.蘭州大學(xué) 2008
本文編號:3311942
【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)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 n-γ甄別技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 中子能譜解譜技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 小結(jié)
第二章 中子及中子能譜測量技術(shù)概述
2.1 中子的基本性質(zhì)
2.2 中子的分類
2.3 中子源
2.3.1 同位素中子源
2.3.2 加速器中子源
2.3.3 反應(yīng)堆中子源
2.3.4 散裂中子源
2.4 中子能譜測量方法
2.4.1 氫反沖法
2.4.2 飛行時間法
2.4.3 核反應(yīng)法
2.4.4 閾探測器法
2.4.5 晶體衍射法
2.5 小結(jié)
第三章 n-γ甄別和反沖質(zhì)子譜測量
3.1 閃爍體探測器簡介
3.1.1 閃爍體探測器的組成和工作原理
3.1.2 閃爍體的分類
3.1.3 液體閃爍體探測器
3.2 n-γ甄別原理簡介
3.3 過零時間法n-γ甄別實驗
3.3.1 過零時間法甄別原理
3.3.2 實驗設(shè)備
3.3.3 實驗方法
3.3.4 實驗結(jié)果和討論
3.3.5 結(jié)論
3.4 電荷比較法n-γ甄別實驗
3.4.1 電荷比較法甄別原理
3.4.2 實驗設(shè)備
3.4.3 實驗方法
3.4.4 實驗結(jié)果和討論
3.4.5 結(jié)論
3.5 反沖質(zhì)子譜測量
3.5.1 實驗原理
3.5.2 實驗裝置
3.5.3 實驗方法
3.5.4 實驗結(jié)果
3.6 小結(jié)
第四章 響應(yīng)函數(shù)計算
4.1 蒙特卡洛方法概述
4.1.1 蒙特卡洛方法的基本思想
4.1.2 蒙特卡洛方法的解題思路
4.2 Nresp7程序介紹
4.3 響應(yīng)函數(shù)計算結(jié)果
4.3.1 ~(241)Am-Be中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.2 ~(252)Cf中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.3 D-T中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.4 D-D中子源測量條件下的響應(yīng)函數(shù)計算
4.3.5 計算結(jié)果驗證
4.4 小結(jié)
第五章 中子能譜解譜
5.1 中子能譜解譜簡介
5.2 GRAVEL解譜方法
5.3 解譜結(jié)果
5.3.1 ~(241)Am-Be源中子能譜
5.3.2 ~(252)Cf源中子能譜
5.3.3 D-T源中子能譜
5.3.4 D-D源中子能譜
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Study of n-γ discrimination for 0.4-1 MeV neutrons using the zero-crossing method with a BC501A liquid scintillation detector[J]. 陳永浩,雷家榮,張小東,安力,鄭普,王新華,朱傳新,何鐵. Chinese Physics C. 2013(04)
[2]利用252Cf快裂變室測量BC501A液閃探測器的相對探測效率和響應(yīng)函數(shù)[J]. 言杰,李澄,劉榮,蔣勵,鹿心鑫,王玫. 物理學(xué)報. 2011(03)
[3]Application of artificial neural networks for unfolding neutron spectra by using a scintillation detector[J]. YAN Jie1,2, LIU Rong1, LI Cheng2, JIANG Li1 & WANG Mei1 1 Institute of Nuclear Physics and Chemistry, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China; 2 Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2011(03)
[4]A comparison of n-γ discrimination by the rise-time and zero-crossing methods[J]. YAN Jie1,2*, LIU Rong2, LI Cheng1, JIANG Li2 & LU XinXin2 1 Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Institute of Nuclear Physics and Chemistry, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2010(08)
[5]基于DP310采集卡的數(shù)字化n-γ甄別[J]. 袁永剛,雷家榮,白立新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[6]Measurement of the neutron spectrum of a Pu-C source with a liquid scintillator[J]. 王松林,黃翰雄,阮錫超,李霞,鮑杰,聶陽波,仲啟平,周祖英,孔祥忠. 中國物理C. 2009(05)
[7]中國散裂中子源簡介[J]. 韋杰. 現(xiàn)代物理知識. 2007(06)
[8]D-T中子照射下貧化鈾球、釩球介質(zhì)內(nèi)中子能譜和伴生γ能譜測量[J]. 郭海萍,安力,王新華,牟云峰,朱傳新,陳淵. 原子能科學(xué)技術(shù). 2007(03)
[9]中國散裂中子源(CSNS)——多學(xué)科應(yīng)用的大科學(xué)平臺[J]. 張杰. 中國科學(xué)院院刊. 2006(05)
[10]含氫介質(zhì)內(nèi)中子能譜測量[J]. 安力,陳淵,郭海萍,牟云峰,王新華,朱傳新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2004(S1)
博士論文
[1]加速器驅(qū)動潔凈核能系統(tǒng)中子能譜測量的疊層探測技術(shù)研究[D]. 李義國.中國原子能科學(xué)研究院 2004
碩士論文
[1]基于信賴域算法的中子能譜反演方法研究[D]. 林存寶.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]數(shù)字化中子譜儀有關(guān)技術(shù)研究[D]. 瞿金輝.成都理工大學(xué) 2008
[3]介質(zhì)內(nèi)100keV-2 MeV中子能譜測量技術(shù)研究[D]. 王新華.蘭州大學(xué) 2008
本文編號:3311942
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