基于序貫貝葉斯分析的放射性核素快速識別方法研究
發(fā)布時間:2021-08-17 20:28
放射性材料在國民生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用,在核電事業(yè)發(fā)展和核恐怖主義威脅日益加深的今天,為防止擴散、走私和惡意使用放射性材料(包括特殊核材料),對放射性材料的管理和監(jiān)控成為核安全領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題,然而要實現(xiàn)對放射性材料的快速探測及識別一直是學術(shù)界公認的世界性難題。通常情況下,通過被動探測及分析放射性材料釋放出的特征伽馬射線,實現(xiàn)對放射性材料的定性和定量判斷。在傳統(tǒng)方法中,能譜分析方法獨樹一幟——基于高斯假設(shè),統(tǒng)計性地分析特征伽馬射線的能量分布,這一方法結(jié)合具有能量高分辨的高純鍺探測器,可以精確定量給出放射性材料的種類、活度等信息。能譜分析方法需要通過大量輻射事件累計得出統(tǒng)計性結(jié)果,導致無法在短時間(秒量級)內(nèi)識別放射性核素種類,因此不適合應(yīng)用與海關(guān)、港口、機場和邊境檢查點的安檢場景。上述應(yīng)用場景中,放射性材料通常都會放置于屏蔽良好的容器罐中或置于集裝箱內(nèi),使得伽馬畸變和計數(shù)率低,為此需要有針對性地研究一種新型放射性核素快速識別方法。序貫貝葉斯分析方法在這種需求牽引下孕育而生,由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室于2009年首次提出。該方法利用放射性核素的三種“指紋特征”——半...
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
序貫貝葉斯處理器分析處理結(jié)果
增管;圖的右邊標明了探測器結(jié)構(gòu)的具體尺寸。用MCNP5模擬計算探測器在標準60Co/i37Cs源下的能譜響應(yīng),如,Y源置于探測器正前方25cm處,為方便計算,模擬條件參數(shù)簡化①閃爍晶體LaBr3(Ce)在摻雜0.03%的Ce后密度不變;②防震膠層用聚酰胺樹脂(CHNO)代替,密度1.02g/cm3;③用Si02模擬光電倍增管,密度2.4g/cm3;④不考慮標準源發(fā)射的X射線和發(fā)射概率小于1%的Y射線;⑤點源代替面源,且限5^伽馬出射方向,使射線均能進入閃爍晶體;⑥定義源和探測器放置在真空里,排除周圍其他物質(zhì)的影響。
Fig. 2-22 The energy accuracy after self-calibration in various counting time圖2-22能量準確度隨測量時間變化曲線在工作電壓為625V和放大倍數(shù)為30的情況下,實驗結(jié)果證明了自刻度方法的良好性能。為研究方法的穩(wěn)定性,改變工作電壓,以5V為增量從61()V到640V,同時改變放大倍數(shù),以5倍為增量從5到40,在i37Cs/152EU混合源下共測量56個能譜,測量時間均為6000s,對所有能譜進行自刻度處理。圖2-23給出0刻度結(jié)果,其中X軸代表工作電壓,Y軸代表放大倍數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]LaBr3:Ce閃爍探測器自發(fā)本底譜研究[J]. 高峰,張建國,楊翊方,王海軍,王震濤. 核電子學與探測技術(shù). 2012(05)
[2]溴化鑭探測器γ能譜的MC模擬及特性研究[J]. 陳亮,魏義祥. 核技術(shù). 2009(02)
本文編號:3348442
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
序貫貝葉斯處理器分析處理結(jié)果
增管;圖的右邊標明了探測器結(jié)構(gòu)的具體尺寸。用MCNP5模擬計算探測器在標準60Co/i37Cs源下的能譜響應(yīng),如,Y源置于探測器正前方25cm處,為方便計算,模擬條件參數(shù)簡化①閃爍晶體LaBr3(Ce)在摻雜0.03%的Ce后密度不變;②防震膠層用聚酰胺樹脂(CHNO)代替,密度1.02g/cm3;③用Si02模擬光電倍增管,密度2.4g/cm3;④不考慮標準源發(fā)射的X射線和發(fā)射概率小于1%的Y射線;⑤點源代替面源,且限5^伽馬出射方向,使射線均能進入閃爍晶體;⑥定義源和探測器放置在真空里,排除周圍其他物質(zhì)的影響。
Fig. 2-22 The energy accuracy after self-calibration in various counting time圖2-22能量準確度隨測量時間變化曲線在工作電壓為625V和放大倍數(shù)為30的情況下,實驗結(jié)果證明了自刻度方法的良好性能。為研究方法的穩(wěn)定性,改變工作電壓,以5V為增量從61()V到640V,同時改變放大倍數(shù),以5倍為增量從5到40,在i37Cs/152EU混合源下共測量56個能譜,測量時間均為6000s,對所有能譜進行自刻度處理。圖2-23給出0刻度結(jié)果,其中X軸代表工作電壓,Y軸代表放大倍數(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]LaBr3:Ce閃爍探測器自發(fā)本底譜研究[J]. 高峰,張建國,楊翊方,王海軍,王震濤. 核電子學與探測技術(shù). 2012(05)
[2]溴化鑭探測器γ能譜的MC模擬及特性研究[J]. 陳亮,魏義祥. 核技術(shù). 2009(02)
本文編號:3348442
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