- 王志宇;付浩然;苏浩泉;翟港佳;李海鹏;王盛;
针对用于高通量中子源的射频四极场(Radio Frequency Quadrupole,RFQ)加速器中交流电流互感器(Alternating Current Current Transformer,ACCT)的脉冲束流测量误差问题,本文提出基于波形解析的标定与校正方法。本文通过分析高脉冲占空比工况下ACCT输出信号的基线漂移和脉冲衰减特性,设计了一套集成实时基线跟踪、漂移补偿和脉冲校正的电子学系统。该方法通过动态标定基线漂移量,构建了基于采样点极值的基线计算模型;针对脉冲束流设计线性插值补偿算法,可有效恢复幅度衰减。在西安交通大学加速器中子源装置的2.6 MeV~/35 m A质子束流实验中进行验证,结果表明:经校正后2.4 ms脉宽束流的测量误差从4.9%降低至0.2%,使宽脉冲束流测量精度提升显著。该方法为高占空比加速器束诊系统提供了有效的在线校正解决方案。
2025年10期 v.45;No.317 1459-1465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡一鸣;张泽恒;王新南;伍灵慧;王亮亮;张雷;刘怀民;孙胜森;袁野;张瑶;
北京谱仪III(BESIII)采用圆筒GEM(CGEM)探测技术完成了内径迹室升级,计划于2025年运行取数。CGEM探测器模拟软件是BESIII离线数据处理系统的重要环节之一,数字化算法是该软件的核心部分。该探测器数字化算法初步版本已开发完成,但信号产生过程的复杂性导致数字化算法运行极其耗时。为了适应未来BESIII实验的海量数据处理,对CGEM探测器数字化算法进行优化以提高运行效率是一项十分重要且紧迫的任务。为此,研究了数字化算法不同模块的耗时占比,对其中耗时最大的两个模块进行了优化,优化后算法的运行速度提升至优化前的三倍以上,并且模拟结果与原算法一致。
2025年10期 v.45;No.317 1466-1473页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 康跃龙;王菲菲;高飞;倪宁;陈嘉航;
针对脉冲辐射剂量仪测试需求,本文开展了脉冲辐射剂量仪的脉冲响应测试研究。基于蒙特卡罗方法构建了计算模型,能谱模拟结果与德国联邦物理技术研究院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)实测能谱符合较好。并基于模拟结果设计和建立了脉冲X射线照射装置,经实验测量辐射场具备较好的均匀性、脉冲时间特性和重复性。结果表明,该脉冲X射线照射装置可用于解决主动式剂量计定值与校准难题。
2025年10期 v.45;No.317 1474-1479页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄孟;朱剑钰;
在钚材料生产核查、铀材料生产核查、核材料存储核查、核弹头拆卸核查、核试验核查等军控核查场景中,中子活化效应分析、易裂变核素及其子体分析等核考古学方法已获得广泛应用。通过分析军控核查对象(如核武器、核部件、核材料等)及其周围环境的放射性核素信息,可反演军控核查对象的属性及历史核活动的信息。本文对军控核查中的核考古学研究进行介绍,重点包括石墨材料同位素比值方法在钚材料生产核查中的应用、利用混凝土地面核素的活化效应判断裂变核材料存储历史的方法、在核弹头拆卸核查中利用炸药中子活化效应认证炸药来源的方法、利用核试验钢球容器的中子活化情况判断是低当量超临界核试验还是次临界核试验的方法等,以期为中子活化研究领域和军控核查领域相关研究人员提供参考。
2025年10期 v.45;No.317 1480-1487页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李鸣野;吕明华;张俊芳;姚仁太;郭欢;牛嫣静;赵丹;李煜;田芷洁;
针对核事故情境下复杂多变的防护行动决策问题,本文提出一种融合马尔可夫决策过程与深度强化学习的动态优化模型。该模型包含执行环境模块、深度强化学习网络模块和优化决策模块三大模块,通过奖励函数引导机制与状态映射机制实现路径优化、隐蔽等策略组合的智能生成。在核事故后果评价系统模拟条件下,该模型经约200轮训练后实现收敛,训练时长控制在10 min以内,可有效降低剂量暴露、提升疏散效率并优化路径合理性。研究结果验证了该模型在复杂核应急响应中的策略适应性与优化能力,为构建智能化核事故辅助决策系统提供了方法依据与工程参考。
2025年10期 v.45;No.317 1488-1499页 [查看摘要][在线阅读][下载 2787K] [下载次数：127 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 席雅婷;商洁;李建伟;杨屹;曹勤剑;张富国;张志龙;
针对传统氡测量的计量标准受氡源产生速率的限制而调控速度过慢的问题,提出一种新型氡测量仪检定装置,采用控制主舱室与储气系统(双储气单元)换气时间的方法调节主舱室中氡浓度。经实验验证,该系统不仅能缩短调控氡浓度所需的时长,使用便捷,同时具有较高的浓度稳定性。该检定装置单次氡浓度调控时间小于1.5 h,长时间稳定性优于0.44%。
2025年10期 v.45;No.317 1500-1506页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈欣;李子豪;周建斌;陈锋;钱云琛;
随着计算机技术的应用和仿真软件的发展,对数字核脉冲信号处理系统进行仿真和辅助设计已成为一种趋势。现有仿真软件无法输出具有噪声干扰和调节计数率的核脉冲信号源,无法实现从核脉冲信号发生到能谱获取整个流程的系统性仿真。为此,本文基于Qt平台开发了一款数字核脉冲信号处理系统仿真软件。该软件不仅能输出支持叠加噪声和调节计数率等功能的核脉冲信号源,还集成了常用的核脉冲信号处理系统模块,用户可以通过图形化界面对经典核脉冲信号处理系统进行建模仿真。本文通过对卷积型类高斯成形和梯形成形算法进行仿真验证,并将所测~(55)Mn样品的原始能谱与仿真能谱对比,结果表明,软件可以实现从核脉冲信号发生到能谱获取整个流程的系统性仿真。
2025年10期 v.45;No.317 1507-1515页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杜云武;毕朝文;王亮;王茜;周俊宇;唐远程;刘鑫;
针对表面污染测量的源自吸收问题,依据衰变纲图分解~(137)C_S衰变为发出β的3个过程,采用蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)模拟不同厚度源衰变过程和表面发射β能谱分布,获得源效率、表面发射β平均能量与厚度关系均为指数多项式关系,前者随厚度增大而减小,后者随厚度增大而增大,且标准源的模拟源效率与其源效率较好一致。结果表明,结合衰变纲图的MC方法能够用于研究β表面污染源效率和表面发射β平均能量与厚度关系。
2025年10期 v.45;No.317 1516-1521页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋佩涛;刘立业;曹勤剑;朱俊杰;赵原;汪屿;王晓龙;陈星;夏三强;李华;
无线定位及5G传输技术,为核设施个人剂量及位置实时监测提供了方法和思路。面向核电辐射控制区应用场景,采用超宽带定位及5G通信技术,设计研发了无线定位算法、数据传输及融合方法,开发了无线定位及5G通信模块,并实现了与传统电子个人剂量仪的集成。在实验室及核电辐射控制区分别搭建测试场景,开展了无线定位精度、数据实时传输功能测试。结果表明:在实验室及核电辐射控制区测试定位精度分别为0.496 m及0.463 m,定位精度满足实际应用需求;本文研究成果能够利用核电5G专网,实现人员剂量及位置信息的实时监测。
2025年10期 v.45;No.317 1522-1529页 [查看摘要][在线阅读][下载 2247K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 罗杰;肖晓南;刘伟;陈志贤;刘顺;孙健;林世昌;张庆宇;
针对重型燃机透平动叶片的无损检测需求,本文通过对叶片逆向建模后导入CIVA仿真平台,构建了数字射线(Digital Radiography,DR)检测模型,模拟分析不同X射线、γ射线检测工艺参数对成像质量的影响;在叶片敏感区域预置球形孔洞缺陷,研究缺陷尺寸与检测角度对γ射线检出效果的影响。结果表明,X射线检测中,提高曝光时间、管电流和管电压可提高成像质量;γ射线检测中,减小焦距并延长曝光时间能优化成像质量,而焦点尺寸对分辨率影响较小;像元尺寸越小,图像分辨率越高,且γ射线成像效果优于X射线;孔洞缺陷检测中,缺陷检出半径需大于0.4 mm,检测角度需小于30°。
2025年10期 v.45;No.317 1530-1536页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王莹;汪传高;郭庐阵;郭金森;庞洪超;骆志平;刘阳;尹云云;
针对核设施管道内腐蚀活化产物源项活度与分布的高效测量需求,本研究提出了一种基于碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride,CdZnTe)探测器与断层扫描分析方法的管道源项测量系统。通过MCNP程序构建探测器探头与管道源项的几何模型,计算了不同测量位置及能量条件下的探测器效率响应矩阵,并开发了基于网格划分与响应矩阵的源项反演算法。通过管道源项仿真实验,验证了该系统对单一源与混合源的活度分布反演能力,反演结果误差小于15%,且可准确区分不同网格内的热点分布。在实验室利用~(60)Co与~(137)Cs点源模拟三种热点分布,基于实测数据的活度计算结果误差在15%以内,验证了系统的实用性与可靠性。该系统通过紧凑化设计与快速分析算法,解决了传统测量装置体积大、耗时长、分布信息缺失的局限性,为核设施辐射防护、剂量评估及退役规划提供了关键技术支撑。
2025年10期 v.45;No.317 1537-1545页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 路遥;郑剑蒙;翟梦婷;申艳涛;李全睿;郑瑞;
为满足核设施废液中~(90)Sr定量自动检测需求,设计了一种基于固相萃取技术的全自动定量检测系统。该系统以国产MCU为核心控制器,集成国产注射泵、红外液位传感器和多通道阀,实现样品导入、固相萃取、草酸沉淀制源等重要流程自动化。实验结果表明:该系统对~(90)Sr定量检测HPLC验证检测精度达98.7%±0.8%,检测限0.093 Bq/L,单次检测周期40 min,操作剂量0.02 m Sv/次,采用自适应PID算法控制液位,稳态误差±0.3 mm,优于HJ 815-2016标准要求。该系统可为核废液中~(90)Sr的精准定量分析提供全国产的自动化解决方案。
2025年10期 v.45;No.317 1546-1551页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 阳雷;刘百宇;王哲;李邱达;刘顺;罗杰;林世昌;
基于混沌系统理论,提出了一种针对核电厂射线检测用DICOM文件图像像素矩阵和数据元值的综合加密算法。该算法设计了多层混沌加密系统,通过混沌映射生成混沌序列,结合传统加密方法和改进后的Arnold置乱算法,实现了DICOM文件的加密和解密,保障信息安全。验证实验表明,该算法具有理想的无损加密效果,恢复后的图像可进行特征验证,以检测加密过程中是否被篡改,该加密算法在核电厂数据安全领域具有良好的应用前景。
2025年10期 v.45;No.317 1552-1559页 [查看摘要][在线阅读][下载 3599K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 齐久全;熊文俊;黄金峰;薛平安;黄国炤;任超杰;邹天润;
镥-177是近年来发展快速的治疗医用放射性同位素,已经在前列腺癌、神经内分泌肿瘤、实体瘤等肿瘤治疗中得到应用。随着镥-177放射性药物的推广和新型放药的研发,镥-177的需求增长迅速,目前已经有多家国内机构计划建立镥-177核素生产线,扩大该核素的产能。本文以国内某在建镥-177生产线的工艺辐射监测要求为背景,设计了一套在线辐射监测系统。该系统分布式布置在镥-177产线的关键位置,对镥-177生产流程中料液进行辐射监测。其中,剂量监测位于热室内,采用基于Si PM和碘化铯的分布式剂量计,用来监测剂量率的实时变化,反映热室内料液的辐射水平和工艺进程。能谱测量主要位于镥-177分离纯化色谱柱区域,采用溴化镧和Si PM组成的能谱探测器模块,结合高精度多道能谱仪和能谱数据处理算法对不同纯化色谱柱流出料液进行定量核素分析,得到镥-177及主要干扰核素的含量,结合剂量测量结果判定料液走向,提供工艺自动化控制所需要的参数。为降低本底干扰,监测系统采用了针对性的辐射屏蔽措施,并设计了本底获取测试流程和本底扣除算法,提高测量精度。该系统目前已经在产线上完成安装调试,运行效果良好。本文提供的镥-177生产线工艺辐射监测系统可以确保该生产线的辐射安全并提升镥-177同位素产品的质量。
2025年10期 v.45;No.317 1560-1568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K] [下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 文雯;娄海林;文富平;王绍林;丛日俐;李玉芹;
环境样品中放射性核素的分析测量是辐射防护和辐射监测的关键过程,对评估放射性核素的环境影响和放射性风险具有重要意义。本文综述了环境水样中~(237)Np和~(241)Am分析方法的研究现状,在目前环境中~(237)Np和~(241)Am的放射性水平以及Np和Am化学性质的基础上,对水样预处理、分离纯化和测量三个方面进行了详细综述,总结分析了目前环境水样~(237)Np和~(241)Am分析方法的特点和难点,并展望了未来环境水样中~(237)Np和~(241)Am分析技术的发展方向。
2025年10期 v.45;No.317 1569-1584页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王可庆;周新翔;周翔;薛国强;张强;
针对蒸汽发生器二次侧异物检测主要依赖人工、存在效率低及可靠性有限等问题。本课题基于现场检查视频构建专用数据集,提出一种改进YOLOv11n的异物检测方法。该方法通过融合动态卷积与Ghost Conv,设计C3k2＿GhostDynConv模块以增强特征自适应能力;在颈部网络中设计多层次注意力融合模块,结合局部-全局注意力机制与层次化特征融合策略,提升多尺度特征提取能力,强化对二次侧异物微观纹理的捕捉和对背景干扰的抑制能力;采用WIo Uv3(Wise-IoUv3)损失函数优化边界框回归,提升复杂场景中的检测稳定性。实验结果表明,该方法的m AP@0.5达到82.72%,较基线模型提升4.11%,整体性能优于其他典型检测模型,能够有效实现对二次侧异物的精确识别。
2025年10期 v.45;No.317 1585-1591页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘延飞;王晨阳;郑浩;范启蒙;杨东东;吕宁;
中子能谱求解是典型的不适定问题,传统方法处理这类问题面临诸多挑战,而压缩感知理论为解决此类不适定问题提供了新的思路与途径。本文提出了一种面向中子能谱求解的迭代收缩阈值启发式深度网络(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm-inspired Deep Network for Neutron Spectrum Unfolding,SUISTA-Net),该网络采用初始重建和深度重建两阶段架构设计,将基于深度学习的压缩感知重建算法应用于中子能谱求解。初始重建网络采用深度网络替代迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm,ISTA)的迭代过程,在保留可解释性的同时提高了计算效率;深度重建网络包括2个去噪模块和1个全连接层,在进一步提升精度的同时增强了模型的泛化能力。通过对国际原子能机构(IAEA)发布的标准能谱进行测试,SUISTA-Net在能谱求解中的平均均方误差达到了7.5×10~(-5),且对不同数据的求解误差整体波动不大,在网络训练完成后,平均能谱重建时间小于0.08 s,展现出良好的鲁棒性和计算性能,为中子能谱的高效、高质量反演提供了行之有效的方法。
2025年10期 v.45;No.317 1592-1599页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张志雄;武文博;马骁;侯健强;
针对传统α能谱测量系统存在的本底噪声高、能量分辨率受限等问题,研制了基于FPGA技术的数字多道分析模块与PIPS半导体探测器相结合的新一代α能谱测量系统。该系统设计基于FPGA的多参数数字多道处理架构,利用硬件描述语言实现高速脉冲幅度提取算法,开发了自适应基线恢复技术和波形动态甄别机制。实验数据表明,该系统能量分辨率最低可达到16.293 ke V@5.486 MeV(FWHM),支持8192道能谱分析,具备多探测器同步采集能力,为环境放射性监测、核安全保障、食品安全等领域的超低水平α核素分析提供了可靠的技术手段。
2025年10期 v.45;No.317 1600-1606页 [查看摘要][在线阅读][下载 2055K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王弘昱;段嘉宇;唐智辉;方登富;李志刚;黄政林;韦应靖;
周围剂量当量H~*(10)是ICRU推荐的运行实用量,是核仪器研发及有效剂量评估的重要参考。2020年国际辐射与测量委员会ICRU发布了95号报告,该报告重新定义了周围剂量H~*,相比之前定义的周围剂量当量H~*(10)可以更好地估计有效剂量,建议周围剂量H~*取代周围剂量当量H~*(10)。H~*是定义在点上的通量与转换系数的乘积,计算该值的过程中需要用到转换系数h~*以及核素衰变产生的光子信息。本文根据ICRU95号报告推荐的转换系数h~*,基于蒙特卡洛方法,并采用两种插值方法对常用的185种核素周围剂量率常数进行了计算,对比结果发现双对数插值方法对周围剂量率常数计算结果较为准确。同时结果表明,计算过程中阈值选择尤为重要,本次计算的核素光子能量在10 keV以下对周围剂量率常数的计算贡献很小,因而选取10 keV作为能量阈值。
2025年10期 v.45;No.317 1607-1615页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴长雷;
本文设计一款基于国产芯片RS8491的堆外中子电流测量系统。该系统由跨阻放大器、量程切换电路、无效位电路、校验位电路以及信号处理模块组成。该系统能够实现补偿电离室的电流测量,具有自动量程切换功能,能够输出电流测试结果和倍增时间信号。通过测试验证,该系统能够达到100f A分辨率,1 p A精准度,全量程精度、线性度和稳定性等指标均满足核电堆外中子电流测量的要求。
2025年10期 v.45;No.317 1616-1622页 [查看摘要][在线阅读][下载 1581K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据