γ射线衰减法测量混相密度

对射线的衰减规律提出了一个修正的质量吸收系数μ'm.测量系统的响应频率偏低而射线强度又较大,或者射线强度较小时(＜100 Bq),射线强度将明显影响μ'm.待测物体离探头相对位置越近时,物体对射线的μ'm越小.物体在探头和射线源之间的中部(相对位置在20%～80%),位置对μ'm的影响较小.实验还发现μ'm几乎与物体的厚度和状态无关.采用GTS-2000系统既能测量射线强度,又能测量射线能谱,借助能谱可直观地选定单能峰值γ射线所在的上下阈值,有助于提高测量系统的稳定性.

不同海拔高度下γ射线空气衰减系数的计算

在航空γ剂量率测量过程中由于海拔高度跨度大,γ射线空气衰减系数会受到海拔高度、温度、气压与空气密度的影响,故需要进行相应修正。利用蒙特卡罗(MCNP)法模拟γ射线在不同空气密度下的线衰减系数。利用经验公式计算不同海拔高度下的空气密度,利用MCNP法建立γ谱仪模型,计算不同海拔高度、不同密度条件下的γ光子注量,根据指数衰减原理计算不同空气密度下的线衰减系数。结果表明,由经验公式求出的空气密度模拟得出的空气质量衰减系数与美国NIST推荐值最大相对误差为-17.3%;在γ射线参考辐射场中用衰减板进行实验验证,^(60)Co源的最大相对误差为6.0%,137 Cs源的最大相对误差为5.3%。本工作为后续低空近地辐射剂量的研究工作奠定了基础。

应用伽马射线和可见近红外光谱测定土壤容重

现有的土壤容重测定方法存在诸多不足,不能满足快速发展的精准农业、生态环境模拟、土壤碳储量估算等对大量、准确容重数据的需求。鉴于此,有研究提出γ射线衰减与可见-近红外并用测定土壤容重的方法,并成功地将该方法应用于土壤碳储量估算中,得到了较好的应用结果。为了检验该方法在我国南方丘陵区土壤容重测定上的准确性和适用性,本研究采集了广西南宁丘陵区的土壤样品,使用该方法计算出土壤容重,并与传统环刀采样烘干称重法的容重结果进行比较。结果表明,两者测定的土壤容重具有较高的回归决定系数,R^2可达0.92,且两者间的均方根误差较低,仅占土壤容重平均值的4.48%。因此,本研究认为,γ射线衰减与可见-近红外并用测定土壤容重在我国南方丘陵区有较好的准确性和适用性。

用^(137)Cs衰减法测定土壤密度和含水量的蒙特卡罗模拟

运用γ射线衰减法,通过蒙特卡罗模拟标定了水和干土的质量衰减系数,在此基础上,通过设计容器测定了土壤的密度和含水率.模拟结果和实际符合的很好,从而验证了此方法的可行性.

多层多孔介质界面的水动力特征

通过实验来确定多层多孔介质界面的水动力学特性 ,这些层由大小不同的颗粒组成。实验采用直径为 3 0 0 μm和 5 0 μm的玻璃颗粒 ,水的流动方向垂直于两者形成的接触面 ,测量了界面附近的压力梯度和水动力特征 ;利用 射线衰减技术测量孔隙度的分布。实验结果表明 :在界面附近压力线性下降 ,但压力剖面要比分别由 3 0 0 μm和 5 0 μm粒径组成的均质层的剖面陡 ;在界面附近孔隙度显著降低 ;直接测量的孔隙度和根据实验计算的孔隙度符合很好 ;

Gamma-ray attenuation technique for measuring void fraction in horizontal gas-liquid two-phase flow

The measurement of void fraction is of importance to the oil industry and chemical industry. In this article, the principle and mathematical method of determining the void fraction of horizontal gas-liquid flow by using a sin- gle-energy γ-ray system is described. The γ-ray source is the radioactive isotope of 241Am with γ-ray energy of 59.5 keV. The time-averaged value of the void fraction in a 50.0-mm i.d. transparent horizontal pipeline is measured under various combinations of the liquid flow and gas flow. It is found that increasing the gas flow rate at a fixed liquid flow rate would increase the void fraction. Test data are compared with the predictions of the correlations and a good agreement is found. The result shows that the designed γ-ray system can be used for measuring the void fraction in a horizontal gas-liquid two-phase flow with high accuracy.