【摘要】：中子自屏蔽效應(yīng)是影響瞬發(fā)γ射線中子活化分析(PGNAA)技術(shù)檢測精度的重要因素之一。在利用瞬發(fā)γ射線中子活化技術(shù)進(jìn)行水溶液檢測時(shí),中子自屏蔽效應(yīng)對水溶液中元素的檢測分析帶來了嚴(yán)重干擾,主要表現(xiàn)為某些元素的特征射線計(jì)數(shù)與元素含量間呈現(xiàn)非線性變化。本文從物理機(jī)制上對PGNAA技術(shù)檢測水溶液時(shí)產(chǎn)生的自屏蔽效應(yīng)進(jìn)行了分析,提出了三種中子自屏蔽修正模型,通過這三種修正模型對水溶液檢測過程中的中子自屏蔽效應(yīng)進(jìn)行了修正處理。在簡化樣品的幾何結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的物理過程的基礎(chǔ)上,通過中子輸運(yùn)理論建立了理論計(jì)算的修正模型。在該模型的基礎(chǔ)上確定了影響中子自屏蔽因子的主要因素即樣品對中子的總吸收截面變化,并且結(jié)合水溶液樣品中元素均勻的性質(zhì)建立了中子總吸收截面的修正模型。同時(shí),為對實(shí)際測量時(shí)的中子自屏蔽因子進(jìn)行計(jì)算,利用這兩種模型并結(jié)合水溶液樣品中氫元素絕對含量不變的性質(zhì)提出了基于內(nèi)部標(biāo)定法的修正模型。利用三種修正模型對鎘元素和硼元素的特征γ射線計(jì)數(shù)與元素含量的線性關(guān)系進(jìn)行了修正分析,修正結(jié)果顯示三種模型均可以在很大程度上改善元素的特征峰面積與元素含量間的非線性關(guān)系,在基于瞬發(fā)γ射線中子活化分析技術(shù)檢測水溶液元素中很好地對中子自屏蔽效應(yīng)進(jìn)行了修正。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL81
【圖文】：

(b) 探測器內(nèi)置式檢測裝置圖 1.1 基于 PGNAA 技術(shù)的水溶液檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖 方法進(jìn)行絕對測量是一件困難的事，因此一般采用相對測量的方樣品，然后在同樣的中子源和測量系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)定，得到相應(yīng)峰計(jì)數(shù)就可以得到相應(yīng)的含量等值。該方法的優(yōu)勢在于可以不及探測器的絕對探測效率，但是前提是中子通量和探測條件不溶液中的元素檢測的研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)樣品元素發(fā)生較大大的元素改變，元素的特征 γ 射線計(jì)數(shù)與其含量呈現(xiàn)非線性變。在水溶液檢測過程中，中子源發(fā)射出中子與樣品中的元素發(fā)線穿過樣品到達(dá)探測器被探測到。在這一物理過程中，主要有是中子自屏蔽效應(yīng)，其次是 γ 射線自吸收效應(yīng)，由于水溶液對，因此測量精度的主要影響來自于中子自屏蔽效應(yīng)。容NAA 技術(shù)應(yīng)用于水溶液檢測中的中子自屏蔽效應(yīng)進(jìn)行以下研究

本文技術(shù)路線圖

圖 2.1 光電效應(yīng)原理示意圖外層束縛電子相互作用時(shí)，其把能量全部給某個(gè)束效應(yīng)中，通過能量守恒可知：e jE h B光子的能量，eE 表示光電子所得能量，jB 是原子稱為光電截面，在非相對論前提中，光電截面可以通其為：5 7/21( )KZh 應(yīng)時(shí)，其為51KZh 知，光電截面與元素的原子序數(shù) Z5成正比關(guān)系，因此一般選用高 Z 的物質(zhì)對 γ 射線進(jìn)行防護(hù)。

【參考文獻(xiàn)】

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1 JIA WenBao;HEI DaQian;CHENG Can;ZHANG HaoJia;SHAN Qing;;Optimization of PGNAA set-up for the elements detection in aqueous solution[J];Science China(Technological Sciences);2014年03期

2 黑大千;;PGNAA在線分析技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J];科技資訊;2014年06期

3 曹雪朋;陳曉輝;張宏宇;劉德坤;谷德山;劉林茂;;用D-D中子發(fā)生器測量水泥生料中的元素含量[J];原子能科學(xué)技術(shù);2011年01期

4 羅軍益;何佳恒;;硼中子俘獲療法治療腫瘤及相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展[J];輻射防護(hù)通訊;2010年02期

5 金大志;程亮;;中子檢測爆炸物的原理實(shí)驗(yàn)研究[J];原子核物理評論;2009年01期

6 景士偉;楊璐;李文杰;喬雙;;利用中子技術(shù)檢測爆炸物的實(shí)驗(yàn)研究[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

7 王百榮;尹光華;楊忠平;;基于PGNAA技術(shù)的化學(xué)武器檢測系統(tǒng)[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2007年04期

8 梅義忠;田益華;徐軍偉;;基于中子活化技術(shù)的水泥原料在線檢測裝置[J];水泥工程;2005年06期

9 張?zhí)m芝,倪邦發(fā),田偉之,黃東輝,張桂英,劉存兄,王平生,劉立坤,李德紅;瞬發(fā)γ射線中子活化分析的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];原子能科學(xué)技術(shù);2005年03期

10 李鐵柱,陳伯顯,施胡夏,薛旭洪,王夢廓;中子感生瞬發(fā)γ射線能譜的蒙卡模擬[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2004年02期

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1 于華偉;隨鉆環(huán)境下脈沖中子測量地層密度的理論基礎(chǔ)研究[D];中國石油大學(xué);2011年

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1 朱剛剛;基于支持向量機(jī)的城市湖泊水質(zhì)評價(jià)研究[D];湖南大學(xué);2014年

2 周滌宇;粒子輸運(yùn)的確定性問題并行算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 陳曉文;PGNAA應(yīng)用于煤質(zhì)成份在線檢測的方法研究[D];蘭州大學(xué);2006年

本文編號：2757905