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.

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.

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。

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.

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.

中子感生瞬发γ射线在线分析技术的进展(1988～2002)

对1988～2002年间中子感生瞬发γ射线在线分析(NeutronInducedPromptGamma-rayAnalysis,NIPGA)技术的发展进行了叙述。目前分析技术已进入脉冲快热中子的非弹反应和俘获反应联合分析(PulsedFast-ThermalNeutronsAnalysis,PFTNA)阶段。采用的中子发生器寿命已突破10000h,多道谱仪已发展成全数字化整体式现场用谱仪,HPGe探测器的相对探测效率达100%,常温高分辨的TeZnCd探测器已开始应用。在软件方面已采用蒙特卡罗-库最小二乘法解决了中子活化瞬发γ射线分析(PromptGammaNeutronActivationAnalysis,PGNAA)中的非线性反转问题。

中子方法快速分析水泥生料的实验装置研究

应用中子感生瞬发γ射线分析技术(PGNAA)设计开发出一种适合水泥生料快速分析的装置—中子水泥生料多元素分析仪,它采用D—D中子发生器做中子源,用BGO探测器及多道分析器采集γ射线谱。通过不断改进实验确定了装置的各项具体参数,并在此装置上进行了水泥生料单组分元素γ射线特征峰的寻找,定出各元素的特征峰,从而可确定该元素成分和含量,实现对水泥生料的快速分析。

NT50型中子管离子源放电特性研究

通过NT50型中子管离子源放电特性实验,测量放电电流与离子源电压和管内压强的关系,做出三者对应关系的相应曲线,进行数据分析,得到放电规律,从而确定离子源结构,找出离子源的最佳工作状态和工作参数,提高中子管产品质量。

用2．5MeV中子进行水泥生料元素含量研究

利用D—D中子发生器产生的2.5 MeV中子,对出磨水泥生料中的主要元素进行检测。检测时间短,可同时检测出水泥生料中主要元素Si、Al、Fe、Ca等含量。根据检测出的主要元素含量,计算出各种氧化物的百分含量,进而及时指导原料投入口各氧化物的投放比例,提高产品质量。检测方法操作方便,检测结果和化学化验方法比较偏差小,是世界上比较先进的方法之一。

一种基于爆炸物检测系统的中子准直装置实验研究

基于脉冲快热中子活化分析技术(PFTNA)设计开发出一种爆炸物检测实验系统。该系统以14MeV脉冲中子发生器为中子源,选用BGO探测器和4 096道多道分析器。介绍了该系统中的准直装置设计,包括其选材、尺寸和构造。利用该检测系统对爆炸物模拟物(尿素和硝铵)进行检测,在使用设计的中子准直装置后,可得到不同位置情况下的样品能谱图,待测样品的元素组成能够较好地在准直孔处被检测出来,取得了预期效果,从而确定了该准直装置的使用可行性。

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。

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。

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。

中子元素分析中改变探测器屏蔽条件对同一样品探测结果的影响

本文在以中子发生器为中子源进行违禁物检测分析基础实验研究中,以尿素为模拟样品,为了减少其它非被测样品产生的γ射线干扰,对探测器内BGO晶体利用铅筒进行了屏蔽。通过对三种屏蔽条件的比较,选择了最佳的屏蔽位置,当探头的BGO晶体平面正好与铅筒的截面平齐时,探测效果最好。

利用脉冲快热中子法检测煤的低位热值

利用煤质快速分析系统对煤的低位热值进行分析,以指导生产。煤质快速分析系统是基于脉冲快热中子活化分析技术(PFTNA),主要由脉冲中子发生器和BGO(锗酸铋)探头构成,数据处理采用多元回归分析方法,较好地解决了元素间的干扰问题,测得煤的低位热量分析值Qnetar与化验值的误差<0.4MJ/kg。

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。

中子水泥生料多元素分析实验装置的研制

基于中子感生瞬发γ射线分析技术,研制出中子水泥生料多元素分析实验装置.利用该装置可以快速分析水泥生料中主要元素Ca,Si,Fe和Al的含量,CaO,SiO2,Fe2O3和Al2O3质量分数的测量精度分别达到0.40%,0.40%,0.50%和0.50%,达到工业应用的要求.

中子准直实验装置设计

设计了以中子发生器为源的中子准直实验装置,分别做了不同材料准直器的厚度、准直孔大小改变时,从准直孔和孔周围不同位置射出中子的实验,并将实验中得出的数据与理论值相比较,从而确定该实验装置的使用可行性.

基于中子管离子源的放电电流特性测量

离子源是中子管的核心部件,其放电电流特性与离子源电压、管内真空度和磁场变化有关。该设计通过由离子源、控制台和真空计所组成的实验装置,对离子源放电电流特性进行测量,可得到离子源放电规律,找到其最佳工作状态和工作参数,提高产品质量。