一、一种现场射线能谱测量仪的研制(论文文献综述)
程枭[1](2021)在《一种低本底α、β测量系统的设计及其性能影响因素的分析》文中研究表明
郑俨钊[2](2021)在《纳米流体作用下致密气藏岩石表面特性的变化规律研究》文中进行了进一步梳理我国致密气藏资源丰富,在气藏开采过程中,地层水沿高渗带窜流至气藏孔隙,封闭孔隙中未排出的气体,同时引起气井出水,导致产能下降。常规聚合物控水剂由于体系黏度大无法满足致密气藏需求,同时泡排法等主要针对井筒积液。因此,本论文研制一种纳米流体排水剂,研究其对致密气藏岩石表面特性的影响规律,实现致密气藏“深部”排水。本论文首先通过转相乳化法,结合单因素和多因素均匀实验优化纳米流体的配方,在最佳配方下其粒径中值可达5.37nm,且分布均匀,ζ电位为43.30m V,呈正电性,属于稳定体系。流变实验表明纳米流体属于幂律流体,且具有良好的弹性特征和触变性,满足致密气藏需求;FT-IR测试表征纳米流体中存在亲水基团以及硅甲基等疏水基团;SEM分析证明纳米流体改变了岩石表面微观形貌,使得岩石表面更加平滑、均匀;经纳米流体处理后,水在岩石表面上的接触角从18°增至92.74°,表明纳米流体通过极性基团作用于岩石表面,疏水基团朝外形成疏水薄膜;利用XPS、FT-IR及ζ电位等测试技术,研究了纳米流体对岩石表面的作用机理,即纳米流体与岩石表面未发生化学作用,其主要通过静电作用、氢键等物理方式作用于岩石表面,改变岩石表面特性。基于岩心动态驱替实验结果,利用颗粒最远迁移距离理论模型,分析了纳米流体在多孔介质中的运移能力,相比于泡排法,可实现“深部”排水。两相流实验表明岩心经纳米流体处理后,在驱替过程中,水相相对渗透率增加63.79-100%,气相降低9.80-13.04%。且束缚水饱和度有所降低,纳米流体降低水的流动阻力,增加自由水量,达到排水目的。纳米流体可降低岩心26.4-70.2%静态吸水量,表明纳米流体能有效防止采出水再次渗吸至储层中,延长排水采气有效期。纳米流体具有绿色环保性能,其EC50为25554.29mg/L(>25000mg/L),BOD5/CODcr值为29%(>25%),表明其无生物毒性,且易生物降解。
程治强[3](2021)在《熔盐堆内Nb等贵金属裂变产物的行为研究》文中研究指明熔盐堆是先进四代堆中唯一的液态燃料反应堆,由于液态燃料的特点使得熔盐堆中锕系核素和裂变产物的行为和分布对熔盐堆的设计、建造、运行和安全产生重要影响。中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)正在开展钍基熔盐堆核能系统(TMSR)的研发,以研究锕系核素和裂变产物行为和分布及其对熔盐堆运行和干法分离影响为目标的熔盐反应堆化学成为一项亟待开展的重要工作。贵金属裂变产物是核裂变产物的重要组成部分。贵金属裂变产物性质复杂,它们的行为和分布与熔盐堆中燃料盐的重要特性—氧化还原电位状态,有着密切的关联,因此,熔盐中贵金属裂变产物的行为和分布研究,成为SINAP熔盐反应堆化学中关键的研究课题。本论文用SINAP自主设计并研制的15 Me V电子加速器中子源辐照UF4,使用γ射线能谱技术,研究辐照后UF4与熔盐堆用冷却盐FLi Be(Li F-Be F2,66%-34mol%)混合熔融后,以95Nb为代表的贵金属裂变产物在熔盐、哈氏合金以及石墨之间的沉积和分配为关注点,研究了还原剂金属Li和氧化剂Ni F2的加入对贵金属裂变产物分布的影响。主要研究内容和得到的主要结果是:(1)裂变产物的行为和分布研究方法的建立在熔盐高温化学处理技术的基础上,建立了基于熔盐中裂变产物行为研究的实验方法。实验观察到的关于挥发性裂变产物、亲盐类裂变产物和贵金属裂变产物的总体行为以及95Nb作为熔盐堆燃料盐氧化还原指示剂的论断都与ORNL在MSRE上的研究相一致,证明本论文采用的实验方法的可行性和可信性,为后续的研究奠定了技术基础。(2)裂变产物95Nb在FLiBe熔盐中的行为与分布基于裂变产物95Nb有望成为熔盐堆燃料盐氧化还原性质的指示剂,研究了95Nb在FLi Be熔盐中的行为与分布。研究表明大部分95Nb能够稳定存在于FLi Be熔盐中。金属Li的加入使95Nb还原成金属颗粒而沉降,导致熔盐中95Nb活度的下降,降低的程度与95Zr-95Nb生长-衰变关系的时间以及95Nb的浓度相关。在此基础上,讨论了95Nb作为熔盐堆燃料盐中氧化还原电位指示剂在技术上的局限性和解决方案。(3)FLi Be熔盐中裂变产物95Nb在哈氏合金上的沉积通过分析ORNL的相关结果,认为熔盐中95Nb活度检测结果受熔盐中可溶性95Nb与不可溶的95Nb金属小颗粒能否正确区分的影响,这也是ORNL有关实验数据较为零乱、分散,甚至反常的原因之一,并得到实验的支持。为此研究了熔盐中裂变产物95Nb在哈氏合金上的沉积,以及95Nb在合金上沉积与它在熔盐中比活度的相关性。研究结果表明95Nb在哈氏合金上沉积量的变化与熔盐电位改变相关联;哈氏合金上的95Nb和103Ru的沉积率比能够定量表征熔盐的氧化还原电位。研究结果为利用贵金属裂变产物检测熔盐堆氧化还原电位提供了2个更准确、操作性更强的新方案。(4)其他贵金属裂变产物在FLi Be熔盐中的分布与行为考察了熔盐中的99Mo、103Ru和132Te及其在石墨、哈氏合金上的沉积和分布规律,研究了熔盐氧化还原性质性对哈氏合金上99Mo、103Ru和132Te沉积行为的影响。因为99Mo在放射性药物研制上有巨大的需求,为此,根据99Mo在熔盐中的行为,提出了从熔盐中分离提纯99Mo的可行方法。上述研究表明在钍基熔盐堆核能系统建成之前在实验室利用白光中子源辐照产生全源项裂变产物,开展熔盐反应堆化学研究不仅可行,而且能够获得有意义的研究结果。在钍基熔盐堆运行后,实验室研究结果将为反应堆现场的监察和诊断提供科学和技术层面上的支持、保障和指导作用。
闫风洁[4](2021)在《AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究》文中研究说明接地是为保障人身和设备安全而采取的保护措施。接地装置将埋入大地土壤之中的导体与相关设施相连接,将电气设备或其它有关装置在运行中所产生的额外有害电流引入大地散失。用于建造接地装置的材料需具有良好的电气导通性能、与土壤之间较低的接触电阻和在全寿命周期的长效耐土壤腐蚀性能。以往常用的接地材料为镀锌钢和纯铜。纯铜做接地材料寿命长、可靠性高,但其材料成本高昂,并对土壤产生重金属离子污染;镀锌钢价格低廉,接地性能也较好,但耐土壤腐蚀性能较差,寿命短。纯铝具有良好的导电性能和耐土壤腐蚀性能,但由于其表面腐蚀产物——氧化铝的导电性能差而被认为不适宜作为接地材料使用。因此,如何改善表面腐蚀产物特性,在保证其具有长效耐腐蚀性能的同时兼顾具有良好的接地导通性能,是实现将性价比优良且不会带来环境污染的铝材用于电气接地工程的关键问题。本文以铝为基体,添加4~5wt%的铜和0.3wt%的稀土元素,以半连续拉铸和热挤压工艺相结合制备了新型AlCuRE合金接地带材。通过添加少量的铜元素,改变了合金表面氧化膜的成分,将氧化铝转变为铝铜合金氧化物,增加了氧化膜受体杂质,解决了纯铝氧化膜导电性差的问题。通过添加微量的稀土元素,提高了铜元素在合金中的固溶度,细化了第二相颗粒,减少了 Al2Cu相偏析。结合喷丸和氧化复合处理,提高了氧化膜厚度和致密性,促进了铜元素向表层扩散,提高了氧化物中铜的相对含量,在保证了 AlCuRE合金接地材料耐土壤腐蚀性能的同时,进一步提升了合金的接地导通性能,满足了接地材料使用要求。针对接地工程中腐蚀环境最为苛刻的碱性土壤,通过实验室加速腐蚀试验、浸泡试验和电化学测试方法,研究了 AlCuRE合金及其焊接接头在碱性土壤环境中的腐蚀行为,分析了影响其腐蚀的主要因素。研究了表面改性处理对AlCuRE合金微观组织、形貌、成分、应力状态及土壤腐蚀行为、接地导通性能的影响。分析了表面喷丸与氧化复合处理AlCuRE合金材料的接地性能和耐土壤腐蚀性能。形成主要结论如下:在碱性土壤和土壤浸出液中实验初期AlCuRE合金表现出良好的耐土壤腐蚀性能,后期亚稳态点蚀转变为稳态点蚀,且随氯离子向合金基体传输,在基体内发生晶间腐蚀,并进一步扩展为剥落腐蚀。AlCuRE合金在碱性土壤和土壤浸出液中的腐蚀形式主要为点腐蚀、晶间腐蚀和局部剥落腐蚀,腐蚀产物主要为铝的水合氧化物、铝铜氧化物、铝的硫化物和氯化物。AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀控制步骤为阴极控制,离子穿过钝化膜的电阻为阴极反应的控制因素。为解决AlCuRE合金接地材料的工程实用问题,采用手工氩弧焊实现了材料的良好连接。焊接接头焊缝区为明显的铸态组织,中间部位为等轴枝晶,熔合线附近为柱状晶,热影响区和母材为热轧组织,焊缝区的晶界有共晶相析出。焊接接头各区域成分和组织的差异导致其表面电势不同,表面电势差异引起宏观电偶腐蚀。焊接接头在碱性土壤浸出液中的腐蚀主要为点腐蚀和局部剥落腐蚀,熔合线附近的耐蚀性最差,其次是焊缝区,点蚀主要发生在熔合线附近的柱状晶区,腐蚀产物主要为铝的氧化物和硫化物。熔合线附近的残余拉应力加速了该区域腐蚀的发生。AlCuRE合金中异质相偏析形成的粗大颗粒明显影响氧化膜的完整性,导致氧化膜出现薄弱区,成为点蚀形核的优选区。一方面,材料表面微区成分的不同引起表面电势差异,形成微区电偶腐蚀和宏观电偶腐蚀,是加速其腐蚀的原因之一。另一方面,表面氧化膜在材料加工成型中因拉伸变形和组织差异所产生的残余拉应力的作用下易破裂而成为腐蚀薄弱区。除此之外,土壤中的氯离子是导致AlCuRE合金发生腐蚀的另一主要原因。氯离子吸附在氧化膜表面,在氧化膜薄弱区进入基体内部,与基体反应导致基体溶解,形成亚稳态点蚀。当氯离子浓度达到一定值后,腐蚀便由亚稳态点蚀发展为稳态点蚀。对AlCuRE合金进行喷丸处理,增加了合金表层的缺陷密度,细化了合金表层晶粒和第二相粒子,使合金表层由原始不均匀应力状态转呈为压应力。由于形变能的输入增大了初期氧化反应速率,增加了合金的点蚀倾向。喷丸形成的高密度缺陷为基体中的铜元素向表层扩散提供了短路扩散通道,提升了表层腐蚀产物的相对铜含量。喷丸形成的细密缺陷为氧化物的生成提供了形核场所,喷丸后再实施高温氧化处理,促使合金表面获得了致密的且具有较好导电性能的铝铜合金氧化膜层。喷丸和氧化复合处理增加了合金表面氧化膜的厚度和致密性,减小了AlCuRE合金在碱性土壤浸出液中的腐蚀电流密度,提高了交流阻抗模值,抑制了点腐蚀,提高了 AlCuRE合金在碱性土壤中的耐腐蚀性能。
孙振宇[5](2021)在《深海原位伽马辐射环境探测谱仪研究》文中认为探索深海是21世纪一个热门话题。因为深海中蕴含着地球上大量宝贵的财富,比如包含金属矿产和海底油气的矿产资源,包含丰富海底生物多样性和基因资源的生物资源,以及探索地球构造和人类历史的其他资源。由于深海中大多资源都含有放射性伽马射线,利用伽马辐射探测器可以对不同深海资源进行识别、区分,这种探测方式对深海探索具有重要意义。传统深海伽马辐射探测采用的是非原位方式,定点采集样品后带回实验室分析,而原位探测比传统方式具有明显的优势。这种方式是将需要观察的信息与海洋真实环境结合,连续获取实时的数据,真实地反映海洋环境资源状况。传统原位环境伽马辐射探测谱仪一般分为固定式(在一个地方长时间探测)和移动式(利用移动工具在水下移动探测)。目前,国际上欧美等国家都做过一些深海伽马辐射探测的研究,取得了重要的研究成果,而国内在此方面尚处于空白状态。本论文将立足核物理实验中伽马探测技术,结合国际已有的水下伽马探测方法,针对深海特殊环境,面向深海不同平台,为了达到能够精细化探测放射性核素,也能够达到快速移动普查的效果,开展新型高分辨率和高效率的伽马探测关键技术的研究。本论文首先基于新型半导体(碲锌镉)探测器设计了高分辨率型伽马谱仪。由于碲锌镉探测器高能量分辨率,无需额外制冷,体积小等特点,通过蒙特卡洛仿真,对其不同厚度和不同排列方式的探测效率进行研究。随后根据探测器信号,设计了多通道电荷灵敏前方加上数字滤波的读出电子学方案。为适应海洋特殊环境,本文设计了层叠式谱仪内芯结构和钛合金胶囊外壳保护结构。最后对谱仪进行电子学测试和谱仪性能测试,测试结果满足需求。本论文基于闪烁晶体探测器设计了高效率型伽马谱仪。本论文对不同闪烁晶体,光电转换器和读出电子学方案以及结构设计进行研究。最后选择了两种方案进行设计。一种是基于一个3英寸NaI(Tl)晶体耦合光电倍增管,采用波形数字化信号采集的读出电子学设计方案。另一种是四个1英寸NaI(Tl)晶体耦合雪崩光电二极管,采用多通道电荷灵敏前方加数字滤波的读出电子学技术路线。并对两种技术路线设计相应的结构并开展了对应的电子学测试和谱仪性能测试。两种方案各有优缺点,但是测试结果均满足需求。最后选择了半导体伽马谱仪和多个小尺寸NaI(T1)晶体耦合雪崩光电二极管伽马谱仪选择下海实验。在下海实验前进行了能量刻度、剂量标定、水体模拟和温度变化等相关测试实验。最终两台谱仪随着深潜器进行了南海海试,海试结果表明系统工作稳定可靠,并获得有效的科学数据。
赵亮[6](2020)在《X射线管电压的测量方法研究》文中认为X射线是一种频率很高、波长极短的电磁波。自从其被发现以后,随着科学进步与研究的深入,它在各行各业的应用也越来越广泛。当今社会,癌症患者越来越多,女性患者中乳腺癌一直高居第一位并且每年还在以3%速度增长,乳腺X射线作为早期检查的重要手段,检查设备质量的监控可以确保图像质量和早期探测的能力。对于乳腺X射线光机来说,空气比释动能作为最重要的物理量需要对其进行准确测量并完成溯源任务,与穿透能力和图像质量相关的管电压的测量也是非常必要的。乳腺诊断辐射源一般有两种靶型,对于密度较小的乳房组织通常采用钼靶钼过滤但是一些厚度较大,密度高的组织来说,需要更高的能量才能穿透一般采用钨靶铑过滤。对于钼靶的研究相对比较成熟一些但是对于钨靶的研究还处于发展阶段。本课题在中国计量科学研究院乳腺工业X射线辐射场建立了管电压为25kV、28kV、30kV、35kV的钨靶铑过滤参考辐射质,其附加过滤均为0.05mm的Rh片。对其进行了半值层和有效能量的测量,半值层厚度为0.48到0.57mm的Al,有效能量在17.3keV到18.3keV之间,比钼靶在同等管电压下的能量要偏高一些,更容易穿透较厚的组织。并对光机的管电压进行了测量,采用介入式分压法对开关光机、纹波、本底进行了分析最后得到平均值可以作为真值。采用能谱法首先对CdTe能谱仪通过放射源进行能量刻度,然后采集能谱利用终点法进行管电压取值,与分压箱进行验证。然后在医用乳腺辐射场建立了同样的参考辐射质,通过传递电离室和非介入式探测器完成对剂量和管电压的量值传递工作,最后进行不确定度分析,空气比释动能的不确定度在0.45%,管电压的不确定度为0.27%。
杨志杰[7](2020)在《基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究》文中提出氡子体浓度是辐射防护领域内照射剂量评价中的关键参数之一。本研究针对氡子体测量仪检定或校准时氡室内218Po、214Pb、214Bi和214Po四种短寿命氡子体核素准确测量的问题,开展了基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法的研究。本研究基于氡子体核素衰变规律和氡子体滤膜采样方法,推导了基于液闪三管符合方法开展氡子体绝对测量的数学模型及数学公式,编写了相应的软件,实现氡子体浓度计算。基于液闪三管符合测量原理,研制了液闪三管符合测量装置,编制了液闪三管符合方法软件,实现了氡子体液闪样品的信号采集、数据截断、离线分析等功能。利用研制的液闪三管符合装置,开展了氡子体滤膜采样、溶解滤膜的液闪源制备、氡子体探测效率验证、分段计算氡子体浓度和蒙特卡洛不确定度评定等方法实验。结果表明:(1)218Po、214Pb、214Bi和214Po四种氡子体核素在所研究的闪烁液体系中的探测效率分别为100%,97.55%,99.35%和100%。(2)活时间修正方法更适用于短半衰期混合核素测量过程死时间修正;对氡子体进行测量时,总时间应不小于1800s;分段段数在不小于3段的前提下多种分段方法均能得到一致性较高的结果。(3)基于蒙特卡洛方法的氡室内氡子体平衡当量氡浓度典型测量结果的相对不确定度为1.6%。(4)本研究建立的氡子体浓度绝对测量方法与托马斯三段法、拉维亚三段法、张哲九段法、α/β能谱法、LSC-三段法和Kerr法等方法进行了比对,比对结果的一致性使用卡方检验来判断,计算得到卡方值小于1,说明结果在不确定度范围内一致,方法等效。本研究取得了三项具有创新性的成果:(1)建立了基于液闪三管符合测量计数的氡子体浓度绝对测量方法。(2)研究了离线数据处理方法,对多段测量方法中总测量时间、分段时长和分段段数等影响因素进行了研究,建立了液闪三管符合氡子体浓度多段数据处理方法。(3)研究将蒙特卡洛方法应用于氡子体浓度测量结果的不确定度评定,解决了非解析模型的不确定度传递计算问题。本研究为提升氡子体浓度计量的准确性奠定了基础。
杨寿南[8](2020)在《高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制》文中指出航空伽马能谱测量技术作为地球物理勘探的重要方法,在矿产资源勘察、区域环境辐射评价、突发核事件应急等领域发挥着重要作用。当前,国内外的航空伽马能谱仪主要采用大体积碘化钠(NaI(Tl))闪烁计数器,以直接能谱读出方式实现伽马能谱测量,该测量方法具有高效、简单、成本低的优点。但由于NaI(Tl)晶体的固有能量分辨率较低、探测下限较高、单条晶体的对地探测效率有限,因此无法适用于对测量精度和探测灵敏度有较高要求的应用场合。针对该情况,本文开展了基于高分辨率阵列探测器的伽马能谱测量技术研究,对高能量分辨率阵列航空伽马能谱探测器的设计方法、粒子模式多参数核脉冲信号处理技术及其实现方法进行研究,完成了高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪的研制。主要研究内容与取得的研究成果如下:1、地-空界面上天然伽马射线的能量主要集中在30keV-3MeV之间,其中小于1MeV伽马射线能量注量率占总能注量的85%。当地表介质厚度达到50cm时,地-空界面上天然伽马能谱便达到“谱平衡”状态,空中伽马射线注量率随着距离地表高度的增加而减少。从航空伽马能谱测量对地探测灵敏度入手,建立了航空伽马能谱测量系统对地最低可探测活度(MDA)与探测器能量分辨率、探测器体积和飞行高度等参数之间的数学表达式。在此基础上,提出并研制了新型航空伽马能谱探头的设计,该探头采用高能量分辨率溴化铈(CeBr3)和溴化镧(LaBr3)闪烁计数器组成8×8阵列探测器,与同体积的碘化钠(NaI(Tl))闪烁计数器相比较,航空伽马能谱仪的能量分辨率从8%提高到4%@662keV,探测效率提高了263.39%(1.33Me V)。探头机械结构采用碳纤维外壳,内部充填特氟龙材料,在保证探头机械强度和耐热性的特性下,降低探头材料对伽马射线的吸收,提高测量系统灵敏度。2、针对阵列探测器输出核脉冲信号的时间同步性和幅度一致性采集与处理难题,提出粒子模式多参数核脉冲处理技术,研制了64通道多参数伽马能谱采集器。将阵列探测器输出的核脉冲信号进行时间、位置(探测器ID)、幅度和强度(脉冲数)等多参数标记,以每一个伽马光子与探测器作用的核事件(粒子)作为核脉冲处理器的数据包,输出到上位机进行能谱合成与数据处理,形成能谱仪所需的合成能谱、反符合能谱、反康增峰能谱、本底能谱、时间谱等。采用恒比定时电路实现核脉冲信号的时间提取,实测使用溴化铈探测器时,信号过零点到定时时刻时间差的最大概率出现在280.8ns,此时时间抖动的均方根值(RMS)为1.6ns;对每一个粒子入射的探测器添加ID标记,并将该ID信息添加到粒子包当中,从而实现位置信息测量;核脉冲幅度提取是分两步实现的,第一步是采用80MSPS采样率、16位ADC将核脉冲信号数字化;第二步是采用对称零面积梯形成形数字算法实现幅度提取;以内置镅-241豁免源放出的59.56keV伽马射线为内标实现仪器谱自动稳谱,保证伽射线能量提取(核脉冲幅度)的一致性和稳定性。实测64通道采集器模拟带宽可以达到100MHz,脉冲通过率可达500kcps,最大数据传输速率可以达到360MB/s,微分非线性≤1.0%。使用该采集器对Φ50mm×50mm的溴化铈闪烁计数器进行能谱响应测试,能量分辨率约为4.2%@662keV;在0℃到50℃范围内@662keV能量处谱漂小于±1道(@2048道)。3、基于粒子模式多参数核脉冲处理器对核脉冲的多参数标记能力,提出了反康增峰技术,对任一探测器中发生康普顿散射作用所逃逸出的一次散射光子或多次散射光子在次探测器中产生的核脉冲幅度(即散射光子能量),重新叠加到该探测器的反冲电子沉积谱上,作为入射伽马光子的全能峰计数贡献,该技术有效减少航空伽马能谱仪器谱的低能散射本底,同时有效地提高全能峰的计数和峰背比,有利于提高航空伽马能谱测量对地的探测灵敏度。4、开发了粒子模式多参数核脉冲处理技术的阵列航空伽马能谱测量软件。该软件采用Visual C++语言编程实现硬件设备控制与接口功能,采用WinC#.NET语言实现界面编程,采用Sqlite实现数据处理层,该软件具有粒子数据收录、能谱/时间谱显示、符合/反符合测量、反康增峰、谱数据处理等功能。5、搭建了由1条1升碘化钠(NaI)晶体、1条2升碘化钠(NaI)晶体和2个1.5英寸溴化铈(CeBr3)晶体组成的4通道航空伽马能谱测量系统,采用F-120型无人机飞行平台,在中国某省铀矿远景区开展了220km2的航空伽马能谱测量。无人机飞行平均雷达高度为80m,飞行速度为10m/s,能谱采样时间为3s。在两条晶体碘化钠闪烁计数器的合成谱和两条溴化铈闪烁计数器的合成谱上分别设置铀(1.66-1.86MeV)、钍(2.41-2.81MeV)、钾(1.37-1.57MeV)和全谱计数等四个能窗,共获能窗数据共计2622组(含坐标、GPS高度和雷达高度数据)。在碘化钠和溴化铈闪烁计数器的总道能窗的等值线图上,均出现了明显的高值浓集中心和偏高场,而且溴化铈(CeBr3)相较于碘化钠(NaI)具有更加精细的偏高场分布。
徐立鹏[9](2020)在《水体在线γ能谱测量关键技术研究》文中研究表明随着我国核能规模扩大和非动力核技术的广泛应用,核设施低放射性流出物排放的压力与日俱增,内陆收纳水体的放射性水平已成为核设施周边辐射环境监督监测的重要对象。对收纳水体的在线γ能谱测量技术是保障公众辐射安全的重要监测技术手段。因此,开展水体在线γ能谱监测方法技术研究具有重要研究意义和实用价值。本文以水体放射性污染在线监测需求为引导,完成了水体在线γ能谱测量系统的设计和实现,开展了水体在线γ能谱测量关键技术研究与应用,主要研究内容和成果如下:(1)水体在线γ能谱探测装置设计与实现。基于水体在线γ能谱测量系统的功能要求和最低可探测限要求,选用具有高能量分辨率的N型同轴电制冷高纯锗探测器为γ射线探测器,其能量分辨率≤2.3 ke V@1332 ke V峰(60Co)。通过有效探测距离理论推算,兼顾设备成本和承重,设计了外径φ720 mm×875 mm&内径φ500 mm×600 mm的圆柱体铅室,内衬2 mm厚无氧铜,实测铅室内本底为2.69cps(3Me V以下)。铅室外侧设计了自动校准单元,由低活度137Cs源、屏蔽体和屏蔽阀组成,实现了对水体在线γ能谱测量系统谱漂和探测效率的自动校准。实验表明,水体在线γ能谱测量系统的最低可探测限为0.006 Bq/l(137Cs,24h)。基于水体在线γ能谱探测装置物理结构,采用蒙特卡罗数值模拟方法完成了水体在线γ能谱测量的无源探测效率计算,构建了对不同能量射线的无源探测效率刻度曲线和数学模型。为了验证无源效率刻度数学模型的准确性,配制了不同浓度的226Ra、137Cs和40K校准溶液,实测γ能谱测量系统的探测效率与蒙特卡罗数值模拟得出的探测效率的相对误差均小于8%。(2)水体在线自动采样装置设计与水样放射性核素分布均匀性研究。在采集水样代表性方面,设计了可自行调节采样深度的多孔水样采样器和双通道水样采集冗余回路,在测量室前端设计了沉淀池和筛网,采用过滤和自沉淀的方式对水样进行预处理。测量室采用一侧上位进水和底部中间下位出水设计,据此建立了理想均匀条件下测量室水样放射性核素特征γ射线全能峰面积与水体采样回路的采样流速、采样时间的数学关系式。在测量室内水中放射性核素分布均匀性方面,基于静态和动态两种扩散模式研究,采用Fluent模拟软件的Standard k-ε模型仿真放射性核素在测量室内分布,建立对流扩散分布模型。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟不同分布状态下的放射性核素γ探测效率,构建了放射性核素γ特征峰面积计数率随时间变化的g(?,t)函数,实现了对水中放射性核素活度浓度异常预警时间的预估;构造了γ核素活度浓度的预测函数模型,为快速预测放射性核素活度浓度提供了理论基础。(3)水体在线γ仪器谱数据处理和放射性活度定量分析研究。针对天然水体γ能谱仪器谱散射背景高、γ谱线干扰多和特征峰弱的特点,以及能谱数据快速处理的客观需求,提出了基于小波滤波谱线降噪、SNIP和FFT本底扣除和总峰面积法计算特征峰面积的仪器谱解析方法。采用不同活度浓度的226Ra、137Cs和40K校准溶液,在仪器谱上分别选择186 ke V、661 ke V和1460 ke Vγ射线全能峰,对水体在线γ能谱测量系统进行放射性核素活度定量标定,226Ra、137Cs和40K核素活度浓度的拟合度分别为0.9998、1.0和0.999。采用蒙特卡罗数值模拟和物理实验探讨了水中非放射性和放射性悬浮颗粒物(浊度)对在线γ能谱测量结果的影响,当浊度小于5000时,水中非放射性悬浮颗粒物对226Ra、137Cs和40K特征γ射线的探测效率的影响微弱,相对误差小于0.4%;水中放射性核素活度浓度随着放射性悬浮颗粒物水体浊度增大而呈线性增加,采取自沉淀预处理方法能有效降低放射性悬浮颗粒物对测量结果的影响。在分析水中天然放射性核素和人工放射性核素α和β-辐射体放出γ特征能量的基础上,建立了基于核素特征γ射线注量率估算水中总α/总β放射性活度的数理方程,为水体在线γ能谱测量估算水中总α/总β放射性活度提供技术方法。(4)水体在线γ能谱测量系统的初步应用与效果。本论文研发的水体在线γ能谱测量系统安装在成都市郫都区居民饮用水源保护区内的平乐寺水质监测站。该测量系统自2018年3月至2018年8月间对平乐寺水质监测站的水样开展了试生产性测量,连续采集了114条γ能谱数据。监测结果显示,总α活度浓度在0.0002~0.0748 Bq/L范围内,算术平均值为0.0214±0.0152 Bq/L,总β活度浓度的范围为0.0073~0.1267 Bq/L,算术平均值为0.0506±0.0248 Bq/L。2018年3月间水体在线γ能谱测量系统测量水中总α和总β的活度浓度的月均值分别为0.0408Bq/L和0.0846 Bq/L,与实验室分析结果的相对误差分别为3.03%和15.89%。测量该饮用水源的所有总α活度浓度和总β活度浓度均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中总α放射性指导限值0.5 Bq/L与总β放射性指导限值1.0 Bq/L。测量系统报送的水中总α/总β活度浓度已成为四川省辐射环境监管中心站对成都市饮用水源放射性环境日常监测依据。
朱珠[10](2020)在《水体α/β放射性在线探测技术研究》文中认为随着核事业的迅速发展,核技术在各行各业都得到了广泛应用,包括能源、医疗、工业等。核能是一种清洁高效的能源,核电站的建设速度在持续加快,核电站的持续发展能较大程度地改善能源的短缺危机。在医疗行业中核技术也得到了广泛应用,放射性治疗就是利用核素衰变时产生的电离辐射来治疗癌症。工业中的无损探伤等技术也可利用X/γ射线来进行实现。虽然核技术能给我们带来极大的便利,但是也可能会给环境中的空气、水和生物等带来放射性污染,使从事相关工作的工作人员和公众受到辐射带来的伤害。所以需要对环境进行放射性监测,来评估放射性污染带来的危害。本文通过对水体α/β放射性监测方法进行研究,针对部分闪烁体探测器具有甄别α/β射线的能力,扣除γ射线本底并分别得到α、β两种射线能谱的问题,在探测器结构设计、探测器前端电子学设计、反符合算法、脉冲甄别算法、α/β能谱获取和放射性最小可探测活度计算等方面开展了一系列研究工作,研制出一套用于水体α/β放射性在线测量的探测器样机。主要工作有:1.设计水体α/β放射性在线测量探测器结构,采用主探测器-反符合探测器-主探测器三层晶体结构方案,结合石英玻璃与光纤实现光传输到光电器件。调研闪烁体探测器,选择合适的闪烁晶体材料作为主探测器用于探测α/β射线;为进一步降低γ射线本底,提出反符合方式,选择合适的闪烁晶体材料作为反符合探测器用于探测γ射线。采用理论计算与蒙特卡罗模拟相结合的方式计算主探测器与反符合探测器的厚度,并根据主探测器和反符合探测器的物理特性选择光电器件、光纤、反射材料;2.设计探测器前端电子学电路,包括信号读出电路、前置放大器电路和比较器电路。采用电流灵敏前置放大器将光电器件输出的信号进行放大后再输入多道脉冲幅度甄别器进行后续处理;采用比较器电路结合算法实现了脉冲堆积甄别及反符合测量;3.采用反符合算法去除主探测器中的γ射线本底。γ射线的穿透能力较强,同一个γ光子可能会同时与主探测器和反符合探测器发生康普顿效应和电子对效应(高能γ光子)沉积能量,采集主探测器输出信号的能量信息与时间信息,以及反符合探测器输出信号的时间信息,若两个探测器输出信号的时间信息在一定阈值范围内同时出现,则判断该信号为γ信号,进行扣除,达到降低本底的目的;4.采用脉冲幅度甄别和脉冲波形甄别相结合的方式对α/β脉冲进行甄别。本论文采用的脉冲波形甄别算法包括基于时域的上升时间法、余弦相似度法和基于频域的频率脉冲梯度法,分别测试三种算法的甄别效果并计算甄别品质因子。通过对三种脉冲波形甄别算法的比较,得出上升时间法的甄别品质因子更高,甄别效果更好,达到了甄别α/β粒子的目的;5.基于以上工作,本文研制了水体α/β放射性在线测量探测器样机,并搭建了实验平台。通过α源(239Pu)和β源(204Tl、63Ni)的实验室测量,实现了α/β粒子甄别,并获得了α/β能谱,验证了方法的正确性。本文工作为水体α/β放射性的在线实时测量提供了技术基础,在水体监测方面具有重大应用价值,研制了功能样机,为未来推广提供了工程手段。
二、一种现场射线能谱测量仪的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种现场射线能谱测量仪的研制(论文提纲范文)
(2)纳米流体作用下致密气藏岩石表面特性的变化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 气井出水类型 |
1.2.2 提高出水气井产量方法研究现状 |
1.2.3 纳米流体概述 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 纳米流体制备、表征及性能测试 |
2.1 纳米流体原料筛选 |
2.1.1 改性硅油 |
2.1.2 乳化剂 |
2.1.3 助乳化剂 |
2.1.4 电解质 |
2.2 纳米流体的制备 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 结果与讨论 |
2.3 纳米流体的表征 |
2.3.1 实验材料与仪器 |
2.3.2 实验方法 |
2.3.3 结果与讨论 |
2.4 纳米流体性能测试 |
2.4.1 实验材料与仪器 |
2.4.2 实验方法 |
2.4.3 结果与讨论 |
2.5 小结 |
第三章 纳米流体流变及对岩石表面特性影响 |
3.1 纳米流体流变性研究 |
3.1.1 实验材料与仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.3 结果与讨论 |
3.2 纳米流体对岩石表面特性影响 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.2.4 纳米流体对岩石表面作用机理探讨 |
3.3 小结 |
第四章 纳米流体在多孔介质中的运移规律及排水效果 |
4.1 纳米流体在岩心多孔介质中的运移规律 |
4.1.1 实验材料与仪器 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 结果与讨论 |
4.2 排水效果评价及机理探讨 |
4.2.1 实验材料与仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.2.4 纳米流体排水采气机理探讨 |
4.3 环保评价 |
4.3.1 实验材料与仪器 |
4.3.2 实验方法 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.4 小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(3)熔盐堆内Nb等贵金属裂变产物的行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 核裂变和裂变产物 |
1.1.1 核裂变的发现 |
1.1.2 核裂变的过程 |
1.1.3 裂变产物 |
1.2 反应堆 |
1.2.1 反应堆的构成 |
1.2.2 反应堆的分类 |
1.2.3 反应堆的发展 |
1.2.4 反应堆与放射化学 |
1.3 熔盐反应堆 |
1.3.1 熔盐堆的历史 |
1.3.2 熔盐堆的优势 |
1.3.3 熔盐堆与放射化学 |
1.4 熔盐反应堆化学 |
1.4.1 锕系元素 |
1.4.2 腐蚀产物 |
1.4.3 裂变产物 |
1.5 贵金属裂变产物行为 |
1.5.1 基本性质 |
1.5.2 化学形态 |
1.5.3 分布规律 |
1.6 本课题的提出和研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 材料与装置 |
2.2 靶件与辐照 |
2.3 实验操作说明 |
2.4 测量与分析 |
2.4.1 能量与效率刻度 |
2.4.2 核素种类鉴别 |
2.4.3 核素活度计算 |
第3章 裂变产物~(95)Nb在 FLi Be熔盐中的分布与行为 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 哈氏合金与金属Li对熔盐~(95)Nb比活度的影响 |
3.3.2 沉降与搅动对熔盐中~(95)Nb比活度的影响 |
3.3.3 哈氏合金上裂变产物~(95)Nb的沉积特征 |
3.4 小结 |
3.5 附录(FLi Be熔盐中稳定Nb和 Ru的实验说明) |
3.5.1 熔盐中稳定Nb化合物的溶解行为 |
3.5.2 熔盐中稳定Ru金属的氧化溶解行为 |
第4章 熔盐氧化性对哈氏合金上~(95)Nb沉积行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 熔盐~(95)Nb比活度与哈氏合金~(95)Nb活度的测量 |
4.3.2 哈氏合金~(95)Nb沉积量与熔盐~(95)Nb比活度差值的相关性 |
4.3.3 ~(95)Nb与~(103)Ru相对沉积系数与熔盐~(95)Nb比活度的相关性 |
4.4 小结 |
第5章 其他贵金属裂变产物在FLi Be熔盐中的分布与行为 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 贵金属裂变产物在熔盐中的溶解与分布 |
5.3.2 石墨与哈氏合金上贵金属裂变产物的分布 |
5.3.3 哈氏合金上贵金属裂变产物的沉积行为 |
5.3.4 熔盐堆内贵金属裂变产物~(99)Mo的分离提取 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
本文创新和主要贡献 |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 铝合金腐蚀研究现状 |
1.1.1 铝合金的腐蚀特征及机理 |
1.1.2 影响铝合金腐蚀的因素 |
1.2 铝合金焊接接头腐蚀研究现状 |
1.2.1 铝合金的焊接技术 |
1.2.2 铝合金焊接接头的腐蚀研究现状 |
1.3 土壤腐蚀特征 |
1.3.1 土壤腐蚀的电化学特征 |
1.3.2 土壤腐蚀的表现形式 |
1.3.3 土壤腐蚀的影响因素 |
1.4 铝合金防腐技术 |
1.5 本文的研究意义与研究内容 |
1.5.1 本文的研究意义及目的 |
1.5.2 本文的主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 技术路线与研究方法 |
2.2 土壤腐蚀加速实验箱的研制 |
2.3 表面改性处理工艺 |
2.3.1 喷丸处理工艺 |
2.3.2 氧化处理工艺 |
2.4 实验介质配制及土壤理化分析 |
2.4.1 试验用土壤理化分析 |
2.4.2 土壤浸出液的制备 |
2.5 接地导通性测量 |
2.5.1 加速腐蚀试验中接地导通性测量 |
2.5.2 现场小网接地电阻测量 |
第3章 铝合金接地材料开发 |
3.1 铝合金材料成分设计 |
3.2 铝合金带材制备 |
3.2.1 铝合金制备技术路线 |
3.2.2 铝合金加工工艺 |
3.2.3 铝合金组织成分及相结构表征 |
3.3 铝合金接地材料筛选 |
3.3.1 耐腐蚀性能分析 |
3.3.2 接地导通性能比较 |
3.4 本章小结 |
第4章 AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀行为研究 |
4.1 AlCuRE合金材料的腐蚀特征及腐蚀规律研究 |
4.1.1 腐蚀特征分析 |
4.1.2 腐蚀规律研究 |
4.2 AlCuRE合金材料的腐蚀形貌及腐蚀产物分析 |
4.2.1 腐蚀进程表征 |
4.2.2 腐蚀产物分析 |
4.3 AlCuRE合金腐蚀电化学特征参数及腐蚀影响因素分析 |
4.3.1 腐蚀电化学特征参数分析 |
4.3.2 腐蚀影响因素分析 |
4.4 AlCuRE合金腐蚀机理分析 |
4.5 小结 |
第5章 AlCuRE合金焊接接头在土壤浸出液中的腐蚀行为研究 |
5.1 实验过程 |
5.1.1 焊接接头制备 |
5.1.2 试样制备 |
5.1.3 腐蚀试验 |
5.2 焊接接头的显微组织分析 |
5.3 焊接接头残余应力分析 |
5.4 焊接接头电化学腐蚀特征分析 |
5.4.1 塔菲尔曲线分析 |
5.4.2 交流阻抗分析 |
5.5 焊接接头浸泡腐蚀特征分析 |
5.5.1 焊接接头表面电势分析 |
5.5.2 焊接接头表面腐蚀形貌和腐蚀产物 |
5.6 焊接接头腐蚀机理分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为及接地导通性能的影响 |
6.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金微观组织的影响 |
6.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面应力状态的影响 |
6.3 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表层成分的影响 |
6.4 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为的影响 |
6.4.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀电化学特征的影响 |
6.4.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀形貌的影响 |
6.5 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金接地导通性能的影响 |
6.6 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面氧化膜结构的影响 |
6.7 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀机理的影响 |
6.8 AlCuRE合金接地材料耐蚀性能和接地导通性能研究 |
6.8.1 AlCuRE合金接地材料的耐蚀性能 |
6.8.2 AlCuRE合金接地材料的接地导通性能 |
6.9 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
参与的科研项目及获奖情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)深海原位伽马辐射环境探测谱仪研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 深海探测 |
1.1.1 深海探测研究背景 |
1.1.2 深海探测意义 |
1.2 深海伽马辐射探测 |
1.2.1 深海伽马辐射探测研究现状 |
1.2.2 海水环境中的放射性核素 |
1.2.3 深海伽马辐射探测的意义 |
1.3 深海伽马辐射探测的方式 |
1.3.1 非原位探测 |
1.3.2 原位探测 |
1.4 本论文的研究内容和结构安排 |
参考文献 |
第2章 高分辨率型伽马辐射探测谱仪研究 |
2.1 半导体型伽马谱仪概述 |
2.1.1 半导体伽马探测的原理 |
2.1.2 碲锌镉探测器仿真研究 |
2.2 半导体型伽马谱仪电子学硬件设计 |
2.2.1 总体框架设计 |
2.2.2 具体电路设计与实现 |
2.3 半导体型伽马谱仪软件设计 |
2.3.1 FPGA逻辑设计 |
2.3.2 软硬件通信协议与数据采集软件 |
2.3.3 工作方式 |
2.4 半导体型伽马谱仪结构设计 |
2.4.1 内芯结构设计 |
2.4.2 外壳机构设计 |
2.5 谱仪测试 |
2.5.1 电子学测试 |
2.5.2 谱仪系统测试 |
2.5.3 外壳水压试验 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
第3章 高效率型伽马辐射探测谱仪研究 |
3.1 闪烁晶体型伽马谱仪概述 |
3.1.1 闪烁晶体伽马探测背景 |
3.1.2 闪烁晶体的选择与对比 |
3.1.3 闪烁晶体探测器仿真研究 |
3.2 光电转换器的研究 |
3.2.1 光电倍增管 |
3.2.2 雪崩光电二极管 |
3.3 闪烁晶体型伽马谱仪电子学硬件设计 |
3.3.1 闪烁晶体和PMT的电子学设计 |
3.3.2 闪烁晶体和APD的电子学设计 |
3.4 闪烁晶体型伽马谱仪软件设计 |
3.4.1 波形数字化方案FPGA逻辑设计 |
3.4.2 CSA方案FPGA逻辑设计 |
3.5 闪烁晶体型伽马谱仪结构设计 |
3.5.1 闪烁晶体耦合PMT的结构设计 |
3.5.2 闪烁晶体耦合APD的结构设计 |
3.6 闪烁晶体型伽马谱仪测试 |
3.6.1 电子学测试 |
3.6.2 谱仪系统测试 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第4章 深海伽马辐射探测谱仪环境实验 |
4.1 谱仪标定 |
4.1.1 谱仪能量标定 |
4.1.2 谱仪辐射剂量率标定 |
4.2 海水模拟实验 |
4.2.1 温度实验 |
4.2.2 水体阻挡实验 |
4.3 海试实验 |
4.3.1 海底岩石样品测试 |
4.3.2 下水海试 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(6)X射线管电压的测量方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 理论基础 |
2.1 X射线管电压 |
2.2 管电压的测量方法 |
2.2.1 比值法 |
2.2.2 能谱终点法 |
2.2.3 介入式分压法 |
2.3 空气比释动能 |
2.4 本章小结 |
第3章 实验装置 |
3.1 医用乳腺X射线辐射装置 |
3.1.1 医用乳腺X射线机 |
3.1.2 限束光阑及定位系统 |
3.2 工业X射线辐射装置 |
3.2.1 工业X射线光机 |
3.2.2 附加过滤装置 |
3.2.3 辅助定位系统 |
3.3 管电压测量仪器 |
3.3.1 CdTe探测器 |
3.3.2 非介入式剂量仪 |
3.3.3 介入式分压箱 |
3.4 本章小结 |
第4章 参考辐射质的建立 |
4.1 医用乳腺辐射质的建立 |
4.1.1 半值层的测量 |
4.1.2 有效能量的计算 |
4.2 工业X射线辐射质的建立 |
4.3 本章小结 |
第5章 管电压的测量 |
5.1 介入式分压法 |
5.1.1 开关光机管电压的曲线 |
5.1.2 管电压纹波 |
5.1.3 平均管电压 |
5.1.4 不同管电流 |
5.1.5 管电压重复性测量 |
5.2 能谱终点法 |
5.2.1 CdTe探测器能量刻度 |
5.2.2 能谱测量管电压 |
5.3 非介入比值法 |
5.4 本章小结 |
第6章 量值传递与溯源 |
6.1 空气比释动能的出值 |
6.2 管电压的刻度 |
6.3 本章小结 |
第7章 测量不确定度评定 |
7.1 空气比释动能测量不确定度 |
7.1.1 电离电流不确定度分析 |
7.1.2 传递电离室不确定度评定 |
7.1.3 温度气压不确定度评定 |
7.1.4 定位不确定度评定 |
7.2 管电压的不确定度评定 |
7.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 |
致谢 |
(7)基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 氡子体浓度绝对测量的必要性 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 氡子体浓度相对测量方法的研究现状 |
1.2.2 氡子体浓度绝对测量方法的研究现状 |
1.3 研究的目标与创新性 |
1.3.1 研究的目标 |
1.3.2 研究的创新性 |
1.4 研究的内容与论文结构 |
1.4.1 研究的内容 |
1.4.2 论文结构 |
2 氡子体浓度的液闪绝对测量数学模型 |
2.1 氡子体绝对测量模型 |
2.2 氡子体液闪效率的验证 |
2.2.1 α衰变核素的液闪效率验证 |
2.2.2 β衰变核素的液闪效率计算及验证 |
2.3 氡子体采样与液闪测量 |
2.3.1 采样过程滤膜上氡子体变化 |
2.3.2 采样结束后滤膜上氡子体变化 |
2.3.3 液闪测量计数与氡子体浓度关系公式 |
2.4 液闪绝对测量数学模型的计算程序 |
2.5 小结 |
3 液闪三管符合实验装置的研制 |
3.1 实验装置设计原理 |
3.2 液闪三管符合探测器的设计与制作 |
3.3 数据采集系统的研究 |
3.3.1 数据采集模块 |
3.3.2 数据采集的上位机软件 |
3.4 液闪三管符合软件的研制 |
3.4.1 计数模型与符合逻辑研究 |
3.4.2 计数模型与符合逻辑的软件实现 |
3.5 实验装置的工作参数和基本性能 |
3.5.1 液闪测量系统工作参数研究 |
3.5.2 液闪测量系统本底研究 |
3.5.3 其他液闪测量仪参数对比 |
3.6 小结 |
4 氡子体绝对测量实验研究 |
4.1 氡子体滤膜采样方法 |
4.1.1 采样装置 |
4.1.2 采样流速 |
4.1.3 采样时间 |
4.1.4 滤膜过滤效率 |
4.2 滤膜溶解的液闪样品制备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 闪烁液体系实验研究 |
4.2.3 样品猝灭影响因素研究 |
4.3 氡子体的液闪探测效率及验证实验 |
4.3.1 氡子体探测效率 |
4.3.2 探测效率的实验验证 |
4.4 死时间修正方法研究 |
4.4.1 测量计数死时间修正方法 |
4.4.2 测量过程死时间修正方法研究 |
4.4.3 讨论 |
4.5 分段参数对液闪氡子体测量结果的影响研究 |
4.5.1 测量总时间影响研究 |
4.5.2 分段方式影响研究 |
4.5.3 讨论 |
4.6 液闪法氡子体绝对测量实验及结果 |
4.6.1 实验条件 |
4.6.2 实验过程及数据 |
4.6.3 实验结果 |
4.7 小结 |
5 测量结果的不确定度评定方法研究 |
5.1 不确定度评定方法简介 |
5.2 液闪法氡子体浓度测量结果不确定度分量研究 |
5.2.1 氡子体核数据 |
5.2.2 采样参数 |
5.2.3 计数统计涨落 |
5.2.4 各输入量对输出量的影响研究 |
5.3 测量结果的最佳估计及不确定度 |
5.3.1 最佳估计及不确定度计算方法研究 |
5.3.2 计算程序开发及不确定度评定结果 |
5.4 小结 |
6 氡子体浓度测量比对 |
6.1 比对环境 |
6.2 参比方法 |
6.3 比对过程及结果 |
6.4 分析与讨论 |
7 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
博士期间取得的研究成果 |
附录A 氡子体α潜能浓度和平衡当量氡浓度的计算公式推导 |
附录B 液闪测量氡子体的数学模型的主要推导过程与说明 |
附录C 液闪法氡子体测量符合计数及活时间和死时间数据表 |
(8)高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 航空伽马能谱仪研究路径与现状 |
1.2.2 航空伽马能谱仪电子线路单元研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.4 主要研究成果与创新点 |
第2章 高能量分辨率阵列航空伽马能谱探测器设计 |
2.1 阵列航空伽马能谱探测器设计依据 |
2.1.1 地-空界面伽马能谱分布 |
2.1.2 辐射体上空伽马射线注量率 |
2.1.3 高能量分辨率伽马射线探测器性能分析 |
2.1.4 航空伽马能谱测量最低可探测活度 |
2.2 阵列航空伽马能谱探测器设计与实现 |
2.2.1 溴化铈晶体生长、封装 |
2.2.2 光电倍增管的选型 |
2.2.3 高压电源设计 |
2.2.4 前置读出电路设计 |
2.3 闪烁计数器性能测试 |
2.3.1 震动测试 |
2.3.2 电磁兼容性测试 |
2.3.3 高低温测试 |
2.3.4 溴化铈/溴化镧闪烁计数器能量分辨率测试 |
2.4 基于阵列探测器的航空伽马能谱探头设计 |
2.4.1 混合谱合成技术 |
2.4.2 探测器阵列的几何结构设计 |
2.4.3 伽马能谱探头机械结构设计 |
第3章 多参数核脉冲信号处理技术研究 |
3.1 粒子模式多参数核脉冲处理技术 |
3.2 脉冲信号时间信息提取技术 |
3.2.1 高精度时间信息提取理论原理 |
3.2.2 高精度时间提取电路设计 |
3.2.3 高精度时间提取电路性能测试 |
3.2.4 数字时间提取算法设计 |
3.3 高精度数字脉冲幅度提取技术 |
3.3.1 数字极零相消器 |
3.3.2 数字滤波成形器 |
第4章 64通道多参数伽马能谱采集技术与实现 |
4.1 64通道DMCA阵列设计 |
4.1.1 DMCA电路设计 |
4.1.2 DMCA算法实现 |
4.2 主控制器设计 |
4.2.1 FPGA与 ARM控制器电路设计 |
4.2.2 时钟同步与触发电路设计 |
4.2.3 高速通信电路设计 |
4.3 电源转换电路设计 |
4.4 反康增峰技术 |
4.4.1 反康增峰原理及实现 |
4.4.2 反康增峰测试结果 |
4.5 ~(241)Am源低能伽马射线稳谱技术 |
4.6 多通道伽马能谱采集器性能测试 |
4.6.1 四通道DMCA性能测试 |
4.6.2 主控制器性能测试 |
第5章 高分辨阵列航空伽马能谱测量系统软件设计与实现 |
5.1 系统软件总体设计 |
5.2 系统软件各功能介绍 |
第6章 高分辨阵列航空伽马能谱仪测试与初步应用 |
6.1 高分辨阵列航空伽马能谱测量系统构成 |
6.2 系统静态测试 |
6.2.1 系统分辨率测试 |
6.2.2 系统稳定性及谱漂测试 |
6.3 系统动态飞行实验 |
6.3.1 系统本底测量 |
6.3.2 系统高度校准测试 |
6.3.3 重复测线测量及早晚校 |
6.4 系统初步应用 |
6.4.1 测量系统及实测数据 |
6.4.2 试验区应用效果 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(9)水体在线γ能谱测量关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究特色与创新点 |
第2章 水体在线γ能谱探测装置设计与实现 |
2.1 水体在线γ能谱探测装置设计与实现 |
2.1.1 γ能谱探测器选型 |
2.1.2 测量屏蔽室设计 |
2.1.3 放射源自动校准单元设计 |
2.2 水体在线测量系统γ探测效率蒙特卡罗模拟 |
2.2.1 水体在线测量系统能谱模拟 |
2.2.2 水体在线测量系统γ探测效率模拟 |
2.2.3 水体在线测量系统γ探测效率验证 |
第3章 水体在线自动采样装置设计与实现 |
3.1 水体在线γ能谱测量时效性研究 |
3.1.1 采样流速的选择 |
3.1.2 特征峰面积与采样流速的关系 |
3.2 水体在线自动采样装置设计 |
3.2.1 水样采样器设计 |
3.2.2 水体在线自动采样装置设计 |
3.3 自动清洗装置设计 |
3.4 基于扩散模型的水中γ核素快速预测研究 |
3.4.1 理想分层扩散模型的蒙特卡罗模拟 |
3.4.2 溶液扩散过程的仿真模拟 |
3.4.3 扩散模型的蒙特卡罗模拟 |
3.4.4 预估预警时间与快速预测γ核素的方法探究 |
第4章 水体在线γ仪器谱处理与活度定量分析 |
4.1 水体在线γ仪器谱处理及标液活度分析 |
4.1.1 水体γ能谱仪的谱线特征 |
4.1.2 SNIP&FFT分区全谱解析法 |
4.1.3 校准溶液活度的定量分析 |
4.2 悬浮颗粒物(浊度)的影响研究 |
4.2.1 非放射性悬浮颗粒物对探测效率的影响 |
4.2.2 含放射性悬浮颗粒物对测量结果影响与校正 |
4.3 高背景区域~(235)U和~(226)Ra直接分析技术 |
4.3.1 改进型186keV全能峰分析技术 |
4.3.2 温泉水体核素分析 |
4.4 γ能谱—总α/总β分析法研究 |
第5章 水体在线γ能谱测量系统的初步应用及效果分析 |
5.1 水体在线γ能谱测量系统主要技术指标 |
5.1.1 主要技术参数与功能 |
5.1.2 探测下限探讨 |
5.1.3 稳定性与精度测量 |
5.2 水体在线γ能谱测量系统的初步应用 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(10)水体α/β放射性在线探测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 水体α/β放射性监测的标准 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 水体α/β放射性测量系统发展现状 |
1.3.2 闪烁体探测器脉冲甄别技术发展现状 |
1.4 论文主要工作 |
1.5 本文组织结构 |
第2章 水体α/β放射性监测原理及关键技术 |
2.1 α/β射线监测原理 |
2.1.1 α/β粒子与物质的相互作用 |
2.1.2 α射线监测 |
2.1.3 β射线监测 |
2.2 闪烁体探测器探测原理及相关特征 |
2.2.1 闪烁体探测器探测原理 |
2.2.2 闪烁体的发光原理 |
2.2.3 闪烁体的物理特性 |
2.3 α/β射线甄别原理 |
2.4 脉冲甄别技术 |
2.4.1 脉冲幅度甄别技术 |
2.4.2 脉冲波形甄别技术 |
2.5 降低本底技术 |
2.5.1 本底来源 |
2.5.2 降低本底方法 |
2.6 本章小节 |
第3章 探测器总体结构设计方案 |
3.1 闪烁晶体材料的选择和参数计算 |
3.1.1 闪烁晶体材料选择 |
3.1.2 GAGG(Ce,Mg)闪烁晶体厚度计算 |
3.1.3 CsI(Tl)闪烁晶体厚度计算 |
3.2 光电器件选择 |
3.3 石英玻璃 |
3.4 光纤选择 |
3.5 反射层材料选择 |
3.6 探测器结构 |
3.7 本章小节 |
第4章 前端电子学设计 |
4.1 水体α、β放射性测量探测器系统框图 |
4.2 信号读出电路 |
4.2.1 光电倍增管信号读出电路 |
4.2.2 硅光电倍增管信号读出电路 |
4.3 前置放大器电路 |
4.4 比较器电路 |
4.5 本章小节 |
第5章 算法研究 |
5.1 算法总体流程 |
5.2 反符合算法 |
5.2.1 符合与反符合测量 |
5.2.2 符合时间窗测量 |
5.2.3 反符合算法流程 |
5.3 脉冲甄别算法 |
5.3.1 脉冲幅度甄别 |
5.3.2 脉冲波形甄别 |
5.4 本章小节 |
第6章 探测器测试 |
6.1 实验平台 |
6.2 能谱测试 |
6.3 α/β射线甄别测试 |
6.4 反符合测试 |
6.5 探测限与最小可探测活度 |
6.5.1 α射线最小可探测活度 |
6.5.2 β射线最小可探测活度 |
6.6 水中β射线探测效率模拟 |
6.7 本章小节 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
四、一种现场射线能谱测量仪的研制(论文参考文献)
- [1]一种低本底α、β测量系统的设计及其性能影响因素的分析[D]. 程枭. 南华大学, 2021
- [2]纳米流体作用下致密气藏岩石表面特性的变化规律研究[D]. 郑俨钊. 西安石油大学, 2021(10)
- [3]熔盐堆内Nb等贵金属裂变产物的行为研究[D]. 程治强. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [4]AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究[D]. 闫风洁. 山东大学, 2021(11)
- [5]深海原位伽马辐射环境探测谱仪研究[D]. 孙振宇. 中国科学技术大学, 2021
- [6]X射线管电压的测量方法研究[D]. 赵亮. 河北科技大学, 2020(06)
- [7]基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究[D]. 杨志杰. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [8]高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制[D]. 杨寿南. 成都理工大学, 2020
- [9]水体在线γ能谱测量关键技术研究[D]. 徐立鹏. 成都理工大学, 2020
- [10]水体α/β放射性在线探测技术研究[D]. 朱珠. 成都理工大学, 2020(04)