脉冲中子煤炭工业分析仪实验系统的研制

应用脉冲快热中子分析技术(PFTNA)代替煤炭行业原来使用的化学分析方法,不但节约成本,而且经过努力可以实现在线分析,是一种非常有前途的分析方法.东北师范大学辐射技术研究所应用自己的特色产品--5×108n/s脉冲中子发生器和上海硅酸盐研究所生产的锗酸铋(BGO)探头建立了脉冲中子煤炭工业分析仪的实验系统,已取得了一些成果,其中C、H、O、灰分的质量精度分别达到0.5%、0.4%、7.0%和5.9%.

脉冲中子煤质快速分析仪的研制与应用

应用中子感生瞬发γ射线原理研制成功脉冲中子煤质快速分析仪。它主要由脉冲中子发生器、γ射线探测器构成,可以在15min内同时检测出煤中碳、氢、氧、硫等元素的含量以及全水分、灰分、挥发分和低位热值等,而且检测结果都在误差允许范围之内。它可以用于原煤生产、销售以及燃烧等场合。它的测量结果既可作为经济结算的依据,又可指导混煤和配煤。该仪器应用于火电厂,已为火电厂带来巨大的经济效益和社会效益。

氚β射线驱动的荧光灯

采用了放射性同位素氚在衰变过程中放射出β粒子激活发光材料发光的原理。因β粒子平均自由程只有4.3mm,灯型选择直径应在4～8mm之间。通过实验比对,确定常用的发光材料为:发红光材料硫氧钇∶铕(Y2O2S∶Eu);发绿光的发光材料硫化锌∶铜,铝(ZnS∶Cu,Al);发蓝光的发光材料硫化锌∶银(ZnS∶Ag)。经过测试选择发光材料的最佳平均粒度:硫氧钇铕4.6μm;硫化锌铜铝5.3μm;硫化锌银5.4μm。同时探讨了涂屏方法和充氚排气工艺。对制作的氚灯进行了光亮度测试。最后给出了氚灯的使用与保存方法。

抑制BGO探测器γ能谱峰位漂移的实验研究

对调节光电倍增管的高压和主放大器放大倍数来抑制BGO探测器γ能谱因温度改变而引起的峰位飘移进行了实验研究.用137Cs和60Co做放射源,研究了当主放大器放大倍数一定时,γ能谱峰位和半宽度随高压值的变化关系;当高压值一定时,峰位和半宽度随放大倍数的变化关系;当放大倍数和高压值一定时,γ能谱峰位和半宽度随温度的变化关系.结果表明:改变光电倍增管的高压和主放大器的倍数都会使峰位值和半宽度发生改变;调节主放大器的高压和主放大器的倍数可以补偿峰位值和半宽度.

利用β粒子激活发光材料发光的研究

运用某些放射性核素在衰变过程中放射出β粒子激活发光材料发光的基本原理,利用能够放射出β粒子的核素种类和衰变数据及选用激发源的条件,确定了常用放射性的几种核素.选择出能用于β粒子激活发光的3种发光粉,制备出永久发光粉和红、蓝、绿3种氚灯.

长寿命中子管制作中的关键技术

简要介绍了中子管的结构和基本原理,并对长寿命中子管制作中的关键技术,气压调解元件、磁钢、加速电极、管壳材料选取及加工方法,排气和充氘氚工艺等,进行了详细的介绍.采用这些关键技术制作出的中子管使用寿命大于2000 h,比商品靶中子管使用寿命长10倍以上.

快热中子法检测煤的低位热值

介绍了利用脉冲中子发生器产生的快热中子感生的瞬发γ射线的两种反应,快中子非弹性散射(n,n’γ)反应和热中子俘获(n,γ)反应,对煤的低位热值进行分析的方法、原理和设备。γ射线探测器采用BGO探头。采用多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题。用脉冲中子法测得的低位热量分析值与化验值的误差<0．4MJ／kg。

中子管充氚排气排风系统设计与使用

根据中子管生产的需要,设计一套充氚排气排风系统,经过长时间的使用效果相当好,提高了中子管生产效率和成品质量。

锗酸铋闪烁晶体γ射线探测器的冷却与保温

在使用锗酸铋闪烁晶体γ射线探测器对γ射线能谱进行测量时,由于环境温度的变化,会引起探测器能量分辨率的变化和所测谱峰位的漂移。采用合适的方法对探测器进行冷却和保温,可以很好地解决由于温度变化给测量结果带来的误差问题。

基于MCNP程序模拟的14 MeV中子准直屏蔽材料的研究

利用MCNP程序模拟,计算了3种常见慢化材料(石蜡、聚乙烯、水)和4种金属(铁、铋、铅、钨)对14 MeV中子的作用,并研究了碳化硼含量不同的硼聚乙烯对中子的屏蔽效果.计算结果表明:聚乙烯和石蜡的慢化能力相差不大,且二者均强于水;4种金属对中子慢化能力由强到弱的顺序依次为:钨、铁、铅、铋;4种金属所产生的特征γ谱显示,铁的γ信号很强,其余三者相差不大,远低于铁的γ计数;碳化硼质量分数为9%时,热中子计数降为0.

利用脉冲中子发生器对煤中碳元素的测量

应用脉冲快热中子分析技术(PFTNA)代替煤炭行业原来使用的化学分析方法,不但节约成本,而且经过努力可以实现在线分析,是一种非常有前途的分析方法,然而因HPGe探头进口价格昂贵且不易维护,而不适合中国使用.采用东北师范大学的特色产品5×108n/s脉冲中子发生器和上海硅酸盐研究所生产的BGO探头开展脉冲中子煤炭工业分析仪的实验研究,对C元素的测量取得了突破,质量分数精度达到0 5%.

脉冲中子煤质分析仪的研制

应用特色产品5×108n/s脉冲中子发生器和上海硅酸盐研究所生产的BGO(锗酸铋)探头建立了脉冲中子煤质快速分析仪样机(MZ-MKFY型),利用多元线性回归解决了多元素的相互干扰问题.应用脉冲快热中子分析技术代替煤炭行业原来使用的化学分析方法,节约了成本,实现了在线分析.

脉冲中子法检测煤的全水分

给出了利用脉冲中子发生器产生的快中子的非弹性散射[n,n′γ]反应和热中子的俘获[n,γ]反应,对煤的全水分进行分析的原理和方法.采用BGO(锗酸铋)探头作为γ射线探测器,通过多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题.用脉冲中子法测得的全水分分析值与化验值的偏差不超过0 5%.

中子元素分析中干扰γ射线屏蔽研究

用中子发生器做中子源进行元素分析时,在辐照所测元素的同时,中子发生器组成材料、中子防护材料及探测γ射线装置都产生相应的γ射线,这些γ射线会对实际测量元素产生干扰.通过在中子发生器和探测器之间加铅可以屏蔽来自中子发生器一侧的γ射线.实验表明:当铅层厚度为80 mm时屏蔽效果最佳;用中子进行含C,H和O等元素的分析时,加铅层提高了测量精度.

4种计算自然常数e的方法及精度比较

用Visual C++6.0语言设计了3种计算方法:利用极限、级数、积分计算自然常数e的值.经过不断改进,让计算机按照人的思维方式对e的值进行了计算.计算结果表明:利用极限计算的e值能精确到小数点后8位;利用级数和定积分计算的e值精确到小数点后16位;利用人的思维方式计算e的值能精确到小数点后800位.

利用脉冲快热中子分析技术检测爆炸物的实验研究

本文叙述了通过分析特征γ射线能谱可以确定待测物质的成分和含量,根据爆炸物所含有的各种化学元素(例如:H、C、N、O)在含量和比率上区别于其它的非爆炸物的这一特点,来判定它的存在。

脉冲中子煤质快速分析仪的数据处理

利用脉冲快热中子分析技术对煤质进行现场分析,在技术上虽然有许多优势,但是由于在数据处理过程中产生的误差较大,测量精度很难达到工业应用的要求。因此,降低数据处理过程中所产生的误差成为利用此项技术开发产品的关键。通过长期的研究,我们已经找到了一种较好的数据处理方法,使测量精度达到了煤质分析的要求,并且研制出脉冲中子煤质快速分析仪。

NT50型中子管离子源磁场变化对放电电流的影响

通过NT50型中子管离子源放电特性实验,研究潘宁离子源磁场变化对放电电流产生的影响。得到磁场变化相对放电电流的关系曲线,进行数据分析,发现离子源放电规律,从而找出其最佳工作状态和工作参数,提高中子管产品质量。

利用中子感生瞬发γ射线分析水泥生料中的元素含量

利用中子感生瞬发γ射线分析法(NIPGA)分析水泥生料中的元素含量。结果表明CaO、SiO2、Fe2O3和Al2O3的分析值和化学方法的测量值比,偏差分别小于0.60%、0.40%、0.40%和0.40%。此方法不仅分析速度快(15min检测一个样品),还能实现多元素的同时分析,是一种适应水泥工业现代化的分析方法。

D-T中子发生器慢化体结构的蒙特卡罗方法研究

本文介绍了利用MCNP/4C程序对聚乙烯和重金属结合慢化14MeV中子的慢化体结构进行模拟计算和分析。计算结果显示:三种重金属中铅对增加慢化体热中子注量率最好,铋次之,铁最差。模拟确定了空心圆柱慢化体的壁厚为14 cm。模拟结果证实了在源附近加5cm厚度的铅层,慢化体中引出孔热中子注量率最大,与全聚乙烯结构相比,可以把热化比降低三分之一左右,为实验确定慢化体结构提供了可靠的科学依据。