高能质子扫描测量多层同心球材料边界

针对国内质子加速器能量不够高,不足以开展面密度为200g·cm^(-2)的厚物体透射成像实验研究的问题,探索了国内质子加速器用于高面密度厚物体内部材料边界位置测量的新方法。该方法与美国和俄罗斯发展的高能质子整幅照相不同,采用细束质子扫描方式记录透射束斑的能量、个数、偏转角度及束斑形状等信息,进而反演检测对象内部材料的边界位置。采用Geant 4软件模拟了扫描检测过程,由透射率曲线和对称性特征量曲线提取的边界测量值与真实值的偏差为百微米量级。模拟计算结果表明,该方法具有可行性。

抽注水多层同心球中子谱仪软件系统设计

针对课题组自主研发的抽注水多层同心球中子谱仪配套软件需要自动控制、实时监控、数据采集、数据管理等功能,基于.NET Framework框架设计开发了一套抽注水多层同心球中子谱仪软件系统。该系统基于串口通信实现设备与系统之间的数据传输,采用GDI+和多线程技术实现了数据采集、实时监控、可动态化测量显示、能谱重建、数据管理、系统设置、水层管理等功能,经实验测试,该软件系统界面简洁,运行稳定,人机交互友好,具有较好的实用性和可维护性,有一定的使用价值。

抽注水多层同心球中子谱仪手机控制APP设计

针对本课题组自主研制的抽注水多层同心球中子谱仪缺乏手机端控制软件的问题,基于Android Studio 4.2平台设计开发了抽注水多层同心球中子谱仪控制助手APP。该APP通过WiFi通信实现与下位机之间的数据传输,采用多线程技术实现了用户管理、水层管理、设备监控、系统设置、数据管理等功能,可自由实现控制一个或多个水层组合状态。经测试,所设计的APP运行流畅、界面简洁、人机交互友好,提升了操作的便捷性,具有较好的实用性,能够满足手机控制抽注水多层同心球中子谱仪中球层抽水和注水的控制需求,进一步完善了抽注水多层同心球中子谱仪系统。

抽注水多层同心球中子谱仪在多种慢化材料下的能量响应函数研究

多球中子谱仪的能量响应性能反应了谱仪的中子探测能力,采用蒙特卡罗程序模拟研究了抽注水多层同心球中子谱仪在大豆油、花生油、甲烷、牛油和玉米油5种慢化材料下的注量能量响应函数,并与同层结构下水作为慢化材料进行对比。结果表明:甲烷在低能区的能量响应大,但随着中子能量的升高逐渐降低,并且逐渐趋于稳定;玉米油、大豆油和花生油能量响应与水几乎相同,在10-8~103 MeV的能量区间内慢化性能稳定。