基于序貫貝葉斯分析的放射性核素快速識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-17 20:28
放射性材料在國(guó)民生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用,在核電事業(yè)發(fā)展和核恐怖主義威脅日益加深的今天,為防止擴(kuò)散、走私和惡意使用放射性材料(包括特殊核材料),對(duì)放射性材料的管理和監(jiān)控成為核安全領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題,然而要實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性材料的快速探測(cè)及識(shí)別一直是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的世界性難題。通常情況下,通過(guò)被動(dòng)探測(cè)及分析放射性材料釋放出的特征伽馬射線,實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性材料的定性和定量判斷。在傳統(tǒng)方法中,能譜分析方法獨(dú)樹(shù)一幟——基于高斯假設(shè),統(tǒng)計(jì)性地分析特征伽馬射線的能量分布,這一方法結(jié)合具有能量高分辨的高純鍺探測(cè)器,可以精確定量給出放射性材料的種類、活度等信息。能譜分析方法需要通過(guò)大量輻射事件累計(jì)得出統(tǒng)計(jì)性結(jié)果,導(dǎo)致無(wú)法在短時(shí)間(秒量級(jí))內(nèi)識(shí)別放射性核素種類,因此不適合應(yīng)用與海關(guān)、港口、機(jī)場(chǎng)和邊境檢查點(diǎn)的安檢場(chǎng)景。上述應(yīng)用場(chǎng)景中,放射性材料通常都會(huì)放置于屏蔽良好的容器罐中或置于集裝箱內(nèi),使得伽馬畸變和計(jì)數(shù)率低,為此需要有針對(duì)性地研究一種新型放射性核素快速識(shí)別方法。序貫貝葉斯分析方法在這種需求牽引下孕育而生,由美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室于2009年首次提出。該方法利用放射性核素的三種“指紋特征”——半...
【文章來(lái)源】:中國(guó)工程物理研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
序貫貝葉斯處理器分析處理結(jié)果
增管;圖的右邊標(biāo)明了探測(cè)器結(jié)構(gòu)的具體尺寸。用MCNP5模擬計(jì)算探測(cè)器在標(biāo)準(zhǔn)60Co/i37Cs源下的能譜響應(yīng),如,Y源置于探測(cè)器正前方25cm處,為方便計(jì)算,模擬條件參數(shù)簡(jiǎn)化①閃爍晶體LaBr3(Ce)在摻雜0.03%的Ce后密度不變;②防震膠層用聚酰胺樹(shù)脂(CHNO)代替,密度1.02g/cm3;③用Si02模擬光電倍增管,密度2.4g/cm3;④不考慮標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)射的X射線和發(fā)射概率小于1%的Y射線;⑤點(diǎn)源代替面源,且限5^伽馬出射方向,使射線均能進(jìn)入閃爍晶體;⑥定義源和探測(cè)器放置在真空里,排除周圍其他物質(zhì)的影響。
Fig. 2-22 The energy accuracy after self-calibration in various counting time圖2-22能量準(zhǔn)確度隨測(cè)量時(shí)間變化曲線在工作電壓為625V和放大倍數(shù)為30的情況下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了自刻度方法的良好性能。為研究方法的穩(wěn)定性,改變工作電壓,以5V為增量從61()V到640V,同時(shí)改變放大倍數(shù),以5倍為增量從5到40,在i37Cs/152EU混合源下共測(cè)量56個(gè)能譜,測(cè)量時(shí)間均為6000s,對(duì)所有能譜進(jìn)行自刻度處理。圖2-23給出0刻度結(jié)果,其中X軸代表工作電壓,Y軸代表放大倍數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LaBr3:Ce閃爍探測(cè)器自發(fā)本底譜研究[J]. 高峰,張建國(guó),楊翊方,王海軍,王震濤. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2012(05)
[2]溴化鑭探測(cè)器γ能譜的MC模擬及特性研究[J]. 陳亮,魏義祥. 核技術(shù). 2009(02)
本文編號(hào):3348442
【文章來(lái)源】:中國(guó)工程物理研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
序貫貝葉斯處理器分析處理結(jié)果
增管;圖的右邊標(biāo)明了探測(cè)器結(jié)構(gòu)的具體尺寸。用MCNP5模擬計(jì)算探測(cè)器在標(biāo)準(zhǔn)60Co/i37Cs源下的能譜響應(yīng),如,Y源置于探測(cè)器正前方25cm處,為方便計(jì)算,模擬條件參數(shù)簡(jiǎn)化①閃爍晶體LaBr3(Ce)在摻雜0.03%的Ce后密度不變;②防震膠層用聚酰胺樹(shù)脂(CHNO)代替,密度1.02g/cm3;③用Si02模擬光電倍增管,密度2.4g/cm3;④不考慮標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)射的X射線和發(fā)射概率小于1%的Y射線;⑤點(diǎn)源代替面源,且限5^伽馬出射方向,使射線均能進(jìn)入閃爍晶體;⑥定義源和探測(cè)器放置在真空里,排除周圍其他物質(zhì)的影響。
Fig. 2-22 The energy accuracy after self-calibration in various counting time圖2-22能量準(zhǔn)確度隨測(cè)量時(shí)間變化曲線在工作電壓為625V和放大倍數(shù)為30的情況下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了自刻度方法的良好性能。為研究方法的穩(wěn)定性,改變工作電壓,以5V為增量從61()V到640V,同時(shí)改變放大倍數(shù),以5倍為增量從5到40,在i37Cs/152EU混合源下共測(cè)量56個(gè)能譜,測(cè)量時(shí)間均為6000s,對(duì)所有能譜進(jìn)行自刻度處理。圖2-23給出0刻度結(jié)果,其中X軸代表工作電壓,Y軸代表放大倍數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LaBr3:Ce閃爍探測(cè)器自發(fā)本底譜研究[J]. 高峰,張建國(guó),楊翊方,王海軍,王震濤. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2012(05)
[2]溴化鑭探測(cè)器γ能譜的MC模擬及特性研究[J]. 陳亮,魏義祥. 核技術(shù). 2009(02)
本文編號(hào):3348442
本文鏈接:http://www.sikaile.net/projectlw/hkxlw/3348442.html
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