基于小立體角方法的冷凝Rn-222源絕對測量
發(fā)布時間:2021-08-09 10:28
Rn-222及其子體是人類受到的主要天然輻射源,其中Rn-222是最受關(guān)注的氡的放射性同位素。有關(guān)Rn-222的輻射防護、醫(yī)療等領(lǐng)域的研究都與單位體積內(nèi)Rn-222活度的準確性密切相關(guān)。建立Rn-222活度計量基準,為我國測Rn-222領(lǐng)域提供了量值保障和計量溯源,也為我國的環(huán)境保護、疾病預防、Rn-222輻射防護等研究工作,提供了更高水平的計量基礎(chǔ)設(shè)施與研究平臺。目前,我國對Rn-222源活度的測量基本采用相對測量法。本研究借助中國計量科學研究院(NIM)的小立體角絕對測量裝置,結(jié)合目前國際上,諸如法國亨利·貝克勒爾實驗室(LNHB)、德國物理技術(shù)研究室(PTB)及韓國標準與科學研究室(KRISS)等國家實驗室對冷凝Rn-222源活度絕對測量的已有研究成果,開展了Rn-222源活度的小立體角絕對測量,即對Rn-222源衰變產(chǎn)生的ɑ粒子在小立體角范圍內(nèi)進行直接測量。本文著重研究了:(1)裝置中與小立體角相關(guān)參數(shù)尺寸的高準確度測量方法,并獲得:準直器與冷指之間直線距離的平均值z=112.881mm,U=0.003mm;準直器的準直孔半徑a=8.030mm,U=0.001mm。(2)基于小...
【文章來源】:東華理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 氡的概述
1.2 Rn-222的測量需求
1.2.1 Rn-222的危害
1.2.2 Rn-222的應用
1.2.3 Rn-222的計量溯源
1.2.4 Rn-222的測量研究現(xiàn)狀簡述
1.3 本研究主要工作
2 Rn-222的絕對測量方法及其研究現(xiàn)狀
2.1 Rn-222活度的相對測量方法
2.2 Rn-222活度的絕對測量方法
2.3 Rn-222絕對測量國內(nèi)研究現(xiàn)狀
2.4 Rn-222絕對測量國外研究現(xiàn)狀
2.5 小結(jié)
3 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量裝置及原理
3.1 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量裝置簡介
3.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量方法原理
3.2.1 Rn-222氣在冷指上的冷凝情況
3.2.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量方法原理
4 裝置幾何尺寸參數(shù)測量方法研究及確定
4.1 準直器與冷指之間直線距離z的測量
4.1.1 高精度四軸坐標測量機及激光跟蹤干涉測量系統(tǒng)簡介
4.1.2 準直器與冷指之間直線距離測量結(jié)果
4.2 準直器的準直孔半徑a的測量
4.2.1 萬能工具顯微鏡簡介
4.2.2 準直器的準直孔直徑測量結(jié)果
4.3 冷凝Rn-222半徑b的測量
4.3.1 小孔磷屏成像裝置介紹
4.3.2 磷屏成像放射性自顯影測量固態(tài)氡源半徑原理
4.3.3 冷凝Rn-222源半徑測量實驗研究
4.3.4 冷凝Rn-222源半徑測量結(jié)果及影響因素
5 小立體角的確定及不確定度評估
5.1 小立體角的計算
5.1.1 小立體角的經(jīng)驗公式計算方法
5.1.2 小立體角的Geant4模擬計算方法
5.1.3 小立體角的計算結(jié)果總結(jié)
5.2 小立體角不確定度評估
5.2.1 尺寸參數(shù)引起的不確定度分量
6 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗
6.1 冷凝Rn-222源活度計算及不確定度評估
6.1.1 冷凝Rn-222源活度計算方法
6.1.2 冷凝Rn-222源活度不確定度評估
6.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗方法研究
6.2.1 Rn-222氣從Ra-226源罐轉(zhuǎn)移至冷凝室實驗方法
6.2.2 重復性實驗實現(xiàn)方法
6.3 Ra-226源罐密封性能
6.4 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗分析
6.4.1 充Rn-222氣時間分析
6.4.2 系統(tǒng)真空度維持能力對實驗影響
6.4.3 冷凝Rn-222源重復性測量實驗研究
6.4.4 長期測量時Po-210對小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗影響
6.4.5 冷凝Rn-222源ɑ粒子自吸收對實驗影響
6.4.6 Rn-222源活度比對
7 總結(jié)
7.1 研究總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
附錄A 小立體角環(huán)形源模型代碼
附錄B 小立體角Geant4模擬核心段程序
附錄C 冷凝Rn-222源半徑b、準直孔半徑a、準直器與冷指直線距離z的最值MATLAB計算代碼
附錄D 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗裝置主體部分照片
附錄E 攻讀學位期間學術(shù)成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磷屏成像的計量性能測試及其在大面積平面源均勻性評價中的應用[J]. 符燕,梁珺成,鄒宇,楊志杰,唐泉,張明,劉皓然,趙清. 核化學與放射化學. 2017(01)
[2]氡活度的絕對測量方法[J]. 張曦. 宇航計測技術(shù). 2017(01)
[3]采用冷凍小立體角法開展氡活度絕對測量研究[J]. 邢雨,汪建清,陳細林. 中國原子能科學研究院年報. 2012(00)
[4]用萬能工具顯微鏡測量的原則及原理分析[J]. 李雪,宋秀敏. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2012(02)
[5]TYPhoon 9410多功能激光掃描成像系統(tǒng)[J]. 寧萍,許玉杰,張友九,王道錦,胡明江. 激光雜志. 2011(04)
[6]小孔成像的實驗探究[J]. 崔偉. 物理實驗. 2011(02)
[7]不確定度及其應用探討[J]. 胡巧開,鄧真麗,付勤. 湖北師范學院學報(自然科學版). 2010(02)
[8]基于Geant4的NaI(Tl)閃爍譜儀模擬[J]. 程品晶,凌球. 南華大學學報(自然科學版). 2009(03)
[9]用萬能工具顯微鏡測量環(huán)規(guī)內(nèi)徑尺寸的方法[J]. 鐘嶸. 計量與測試技術(shù). 2009(06)
[10]用磷屏放射自顯影法測量α核素的放射性活度[J]. 馮孝貴,梁俊福,章英杰,王建晨,陳靖. 核化學與放射化學. 2009(02)
本文編號:3331897
【文章來源】:東華理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 氡的概述
1.2 Rn-222的測量需求
1.2.1 Rn-222的危害
1.2.2 Rn-222的應用
1.2.3 Rn-222的計量溯源
1.2.4 Rn-222的測量研究現(xiàn)狀簡述
1.3 本研究主要工作
2 Rn-222的絕對測量方法及其研究現(xiàn)狀
2.1 Rn-222活度的相對測量方法
2.2 Rn-222活度的絕對測量方法
2.3 Rn-222絕對測量國內(nèi)研究現(xiàn)狀
2.4 Rn-222絕對測量國外研究現(xiàn)狀
2.5 小結(jié)
3 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量裝置及原理
3.1 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量裝置簡介
3.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量方法原理
3.2.1 Rn-222氣在冷指上的冷凝情況
3.2.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量方法原理
4 裝置幾何尺寸參數(shù)測量方法研究及確定
4.1 準直器與冷指之間直線距離z的測量
4.1.1 高精度四軸坐標測量機及激光跟蹤干涉測量系統(tǒng)簡介
4.1.2 準直器與冷指之間直線距離測量結(jié)果
4.2 準直器的準直孔半徑a的測量
4.2.1 萬能工具顯微鏡簡介
4.2.2 準直器的準直孔直徑測量結(jié)果
4.3 冷凝Rn-222半徑b的測量
4.3.1 小孔磷屏成像裝置介紹
4.3.2 磷屏成像放射性自顯影測量固態(tài)氡源半徑原理
4.3.3 冷凝Rn-222源半徑測量實驗研究
4.3.4 冷凝Rn-222源半徑測量結(jié)果及影響因素
5 小立體角的確定及不確定度評估
5.1 小立體角的計算
5.1.1 小立體角的經(jīng)驗公式計算方法
5.1.2 小立體角的Geant4模擬計算方法
5.1.3 小立體角的計算結(jié)果總結(jié)
5.2 小立體角不確定度評估
5.2.1 尺寸參數(shù)引起的不確定度分量
6 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗
6.1 冷凝Rn-222源活度計算及不確定度評估
6.1.1 冷凝Rn-222源活度計算方法
6.1.2 冷凝Rn-222源活度不確定度評估
6.2 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗方法研究
6.2.1 Rn-222氣從Ra-226源罐轉(zhuǎn)移至冷凝室實驗方法
6.2.2 重復性實驗實現(xiàn)方法
6.3 Ra-226源罐密封性能
6.4 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗分析
6.4.1 充Rn-222氣時間分析
6.4.2 系統(tǒng)真空度維持能力對實驗影響
6.4.3 冷凝Rn-222源重復性測量實驗研究
6.4.4 長期測量時Po-210對小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗影響
6.4.5 冷凝Rn-222源ɑ粒子自吸收對實驗影響
6.4.6 Rn-222源活度比對
7 總結(jié)
7.1 研究總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
附錄A 小立體角環(huán)形源模型代碼
附錄B 小立體角Geant4模擬核心段程序
附錄C 冷凝Rn-222源半徑b、準直孔半徑a、準直器與冷指直線距離z的最值MATLAB計算代碼
附錄D 小立體角冷凝Rn-222源絕對測量實驗裝置主體部分照片
附錄E 攻讀學位期間學術(shù)成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磷屏成像的計量性能測試及其在大面積平面源均勻性評價中的應用[J]. 符燕,梁珺成,鄒宇,楊志杰,唐泉,張明,劉皓然,趙清. 核化學與放射化學. 2017(01)
[2]氡活度的絕對測量方法[J]. 張曦. 宇航計測技術(shù). 2017(01)
[3]采用冷凍小立體角法開展氡活度絕對測量研究[J]. 邢雨,汪建清,陳細林. 中國原子能科學研究院年報. 2012(00)
[4]用萬能工具顯微鏡測量的原則及原理分析[J]. 李雪,宋秀敏. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2012(02)
[5]TYPhoon 9410多功能激光掃描成像系統(tǒng)[J]. 寧萍,許玉杰,張友九,王道錦,胡明江. 激光雜志. 2011(04)
[6]小孔成像的實驗探究[J]. 崔偉. 物理實驗. 2011(02)
[7]不確定度及其應用探討[J]. 胡巧開,鄧真麗,付勤. 湖北師范學院學報(自然科學版). 2010(02)
[8]基于Geant4的NaI(Tl)閃爍譜儀模擬[J]. 程品晶,凌球. 南華大學學報(自然科學版). 2009(03)
[9]用萬能工具顯微鏡測量環(huán)規(guī)內(nèi)徑尺寸的方法[J]. 鐘嶸. 計量與測試技術(shù). 2009(06)
[10]用磷屏放射自顯影法測量α核素的放射性活度[J]. 馮孝貴,梁俊福,章英杰,王建晨,陳靖. 核化學與放射化學. 2009(02)
本文編號:3331897
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