- 边佳伟;李奇特;许金艳;杨再宏;
介绍了时间投影室(TPC)通用的高密度电子学GET架构及调试过程,对GET运行中出现的空事件及基线振荡问题提出可能的解决方法。测量了基线及内部脉冲信号,简单介绍了基线数据的处理和输入信号重建的方法。采用Cooley-Turkey FFT算法对GET电子学响应函数进行估算,分析电子学响应的时域和频域表现:GET电子学响应非线性,出于精度考虑需对输入信号进行重建;高频噪声在重建中的影响较大,实际重建中考虑引入低通滤波函数降低噪声影响。
2025年01期 v.45;No.308 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
[下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：63 ] - 杨庆宇;曹平;姜智杰;汪晓虎;
本文综合深海原位探测的需求,提出基于新型闪烁晶体碘化锶(SrI_2(Eu))及新型半导体探测器碲锌镉(CZT)作为探测单元的复合式谱仪总体设计方案,采用模块化设计方法,对两种不同的探测单元设计了不同的信号放大与处理方式并对其进行电子学实现,同时针对谱仪由于温度改变引起的能谱峰位漂移进行了温度补偿。并对谱仪进行了实验,结果表明探测谱仪可以同时满足深海原位伽马探测高效率与高分辨率的需求,SrI_2(Eu)闪烁晶体探头探测效率可达32%@662 keV,同时能量分辨可达4.3%@662 keV。CZT探测单元能量分辨率1.7%@662 keV。温度修正的引入可有效抑制温度变化引起的能谱峰位漂移。
2025年01期 v.45;No.308 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
[下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：28 ] - 桑耀东;张清民;郭昊轩;朱康甫;谢朋佩;刘金良;
以NIF装置D-T中子能谱为例,基于Geant4模拟构建了反冲质子能谱及能量响应矩阵,采用MLEM、OSL、GRAVEL、PRIP和MAXED算法反演获得了D-T中子对应的反冲质子能谱。结果表明:MLEM和GRAVEL算法的反演精度最高,且对测量数据的统计涨落要求较低;在同等计算资源配置下,MLEM、MAXED和PRIP算法的反演时间在秒量级,GRAVEL算法的反演时间则为几分钟;初始λ_i、响应矩阵和测量数据的幅值需要合理选择;OSL算法的反演精度低于MLEM算法;对含有高斯-椒盐混合噪声的图像进行中值滤波和BM3D算法去噪后,MLEM、GRAVEL和PRIP算法的反演精度满足要求。
2025年01期 v.45;No.308 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1750K]
[下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 王力;左伟;吴耀;刘晓松;许非;杨潇潇;
基于γ能谱测量法研制的HFETR(高通量工程试验堆,High Flux Engineering Test Reactor)燃料元件破损监测样机,其探测效率的主要影响因素是准直孔直径和探测距离;样机监测对象为HFETR一回路引出管道中的冷却剂,采用蒙特卡罗模拟法对样机进行无源效率刻度;建立了样机的探测模型,利用标准源修正了模型的准确性。计算了~(24)Na在不同准直孔直径、不同探测距离下的探测效率值,拟合了探测效率曲线公式,完成了~(24)Na活度监测的无源效率刻度;计算了准直孔直径为5cm、探测距离为65cm情况下~(24)Na的探测效率值,对HFETR一回路冷却剂进行连续监测并获取了~(24)Na的活度浓度;与取样监测相比,~(24)Na活度浓度的相对偏差在5%以内,证明了该无源效率刻度方法的准确性与实用性。
2025年01期 v.45;No.308 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]
[下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 袁平;李铁成;张雷;何永堂;马金波;
本文采用基于蒙特卡罗方法的MCNP-4C程序对NaI(Tl)探测器探测CEFR-MOX芯块的能谱曲线进行了模拟,选取了284～464 keV的能谱峰计数率用来测量CEFR-MOX芯块中的PuO_2含量。建立了使用NaI(Tl)探测器测量MOX燃料棒芯块PuO_2含量的理论检测模型,根据MCNP-4C程序的计算结果证明了NaI(Tl)探测器对PuO_2平均含量芯块的检测精度小于1%,对PuO_2含量异常芯块的检测精度小于2%。该计算结果与实验结果一致。
2025年01期 v.45;No.308 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
[下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 尹隆乡;罗思远;曾国强;王克;冯松;冯胜洋;张海峰;冯春添;廖伶元;王晓冬;
缪子透射成像是一种通过测量宇宙射线缪子在穿过物体前后的通量变化来揭示其内部密度结构的技术。其非接触、无损的特点适用于对大型物体进行远距离成像,广泛应用于火山监测、考古、地下结构调查及矿产勘探等领域。目前,在矿产勘探应用中的一项挑战为设计出适应于深层钻井的探测器。该类型探测器要求在尽量减少读出电子学通道数量的前提下,在约500～800米深度保持良好成像质量。为解决上述技术难题,本文基于现有研究设计了一种新型钻井型缪子探测器,并利用制作的简化版物理模型进行了初步模拟与实验。使用蒙特卡罗GEANT4程序对探测器模型的角度分辨率进行了模拟研究,设计出缪子径迹算法,并利用该模型模拟探测天然缪子源。后续通过与该简化探测器实验结果的比较分析以验证该模型的可靠性,并针对大体积高Z物质进行了模拟成像。研究表明,该探测器模型可有效模拟缪子击中物体时SiPM的信号采集过程,所设计的缪子径迹算法能够准确计算缪子的入射方向(方位角分辨率2.41°,天顶角分辨率3.01°)。该简化探测器可实现对大体积高Z物质的探测,模拟结果可为实验提供参考依据。
2025年01期 v.45;No.308 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K]
[下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 段嘉宇;王川;黄政林;唐智辉;方登富;李志刚;王弘昱;
核素空气比释动能率常数Γ_a是评估剂量和屏蔽计算中非常重要的数据,Γ_a的计算需要用到通量到空气比释动能率的转换系数K_a/Φ以及核素衰变光子信息。2020年国际辐射与测量委员会ICRU发布了95号报告,该报告推荐了新的K_a/Φ。为了验证基础数据更新后核素Γ_a数值的变化,基于理论和蒙特卡洛方法对医学、工业、农业中常用的39种核素空气比释动能率常数进行了计算,并对不同插值方法及阈值选取做了对比分析。得到以下结论:三次样条、对数-对数拉格朗日插值、线性-对数拉格朗日插值方法对Γ_a的计算影响较小;阈值选取对Γ_a的计算非常重要,部分核素在不同阈值情况下计算差异较大,推荐核医学剂量估算使用10 keV阈值,其他情况阈值选取20 keV;理论计算和MCNP模拟计算差异较小,都可用于常数的计算。
2025年01期 v.45;No.308 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
[下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 马麟;张琦;刘月壮;张小东;
基于Geant4软件框架研发了能够模拟特殊核材料裂变相关物理过程的i-Fit蒙特卡罗模拟软件。该软件为了实现对特殊核材料,如~(240)Pu,自发裂变和诱发裂变物理过程的模拟,对Geant4软件中存在问题的相应物理过程进行了完善与修改,并且为实现对于特殊核材料氧化物,如PuO_2,(α,n)反应的模拟,还整合并集成了第三方软件包,SaG4n。使用i-Fit软件模拟了~(240)Pu裂变过程,模拟结果表明:1)~(240)Pu自发和诱发裂变中子能谱和多重性分布以及自发裂变伽马的能谱和多重性分布与实验结果符合较好,其中自发和诱发裂变中子数据与实验差距分别在2%与5%以内,自发裂变伽马数据与实验差距在2%以内;2)~(240)Pu诱发裂变伽马能谱和多重性分布与实验结果差距在2%以内;3)PuO_2中的(α,n)反应的中子能谱也和实验结果符合较好,差距在10%以内。
2025年01期 v.45;No.308 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K]
[下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 董兰;潘嶙;王红侠;彭述明;
本文通过了解钛膜吸氘的反应机理、动力学与热力学研究现状,归纳了几种典型的氘化钛表面缺陷类型,综述了目前检测钛及类似金属缺陷的检测技术。包括传统表面缺陷检测、电涡流检测、超声检测、机器视觉成像检测技术等。通过调研发现,缺陷检测技术正由单一缺陷检测向综合自动化检测技术发展。采用多种检测技术相结合的思路,可以助力实现氘化钛表面缺陷检测精准、高效、智能的检测需求。
2025年01期 v.45;No.308 61-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
[下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 赖力明;章哲豪;廖建华;陈爱;黄耿诚;张衍津;
随着核技术的深入研究与广泛应用,辐射监测也逐渐要求应用创新型手段及技术,以达到及时监测、准确监测的目的。本文提出了一种基于物联网技术与区块链技术的智能化辐射自动监测系统,该系统从辐射监测设备和数据生产环境智能感知、辐射监测设备故障研判、辐射环境监测数据安全传输及存储等方面进行设计,已成功应用于广东地区。该系统提供了实时的γ空气吸收剂量率数据、监测站环境数据、监测设备运行参数数据,对数据异常和设备故障的发现有及时性和准确性,可通过远程监控和处置解决部分设备故障,对核与辐射应急响应、核电厂外围辐射监测保障具有一定积极意义,并且对未来辐射环境智能化监管能力建设提供可参考的新模式。
2025年01期 v.45;No.308 72-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1477K]
[下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 保莉;任晓娜;杨海兰;王瑞俊;杨有坤;郭琛;
从环境放射性常规监测的角度出发,建立了一套环境水中~(14)C前处理装置。装置包括一个容量大于20 L的夹套玻璃反应釜、可控制反应温度的水浴锅、高纯氮气与碱液吸收瓶等。基于该装置对地表水、海水样品中的~(14)C进行前处理,采用硫酸氧化无机碳、过硫酸钾和过氧化氢氧化有机碳的方式将水中碳转化为二氧化碳,碱液吸收后制成碳酸钙。得到地表水和海水样品中的无机碳、有机碳含量,说明该实验装置能很好地用于环境水样品中~(14)C的前处理。
2025年01期 v.45;No.308 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
[下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 文景;解保林;马象睿;郑骈垚;曾景晖;贺先建;陈钊;
为保证安全级DCS系统响应时间测试的充分性,需确定测试样本量,以评定响应时间在给定置信度下不超过限值的概率。通过对安全级DCS系统响应时间特性进行分析及模型仿真,以及对仿真和实测数据进行检验,明确了响应时间符合正态分布特性。基于响应时间的正态分布特性和不超过某一规范限值的要求,提出了通过计算测试数据的可靠度置信下限,并比较其是否大于要求的可靠度置信下限来判断测试数据的充分性。最后,利用非中心t分布并参考相关标准,给出了方程求解法和查表法两种确定响应时间测试样本量的方法,并在工程实践中进行应用。结果表明,该分析方法具备在工程实践中应用的可行性。
2025年01期 v.45;No.308 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K]
[下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 李明旭;洪纵横;从飞云;钮云龙;雷雨;
针对启发式算法在求解放射源定位问题中精度不足、稳定性不强和容易陷入局部最优解的难题,本文提出了一种改进的鲸鱼优化算法。该方法通过结合放射源的历史预测结果,有效提高了局部区域的寻优能力,进而提高了放射源定位的精度和稳定性。仿真和试验结果表明,本文提出的方法能够有效适用于针对放射源的长期监测和轨迹追踪场景。在利用无人机搭载放射源进行移动轨迹追踪的试验中,本文提出的方法的定位误差相较于其他启发式算法降低约10%,定位稳定性提高约20%。
2025年01期 v.45;No.308 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
[下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 刘琛;李雪;郑芳;张瑜;李雷;
针对铀纯化转化生产中非线性、大迟延、多变量耦合程度高的氢氟化系统生产流程,采用递推最小二乘辨识算法,建立氢氟化系统中相关被控对象的数学模型,进而优化控制系统相关参数。通过对比采用了模型辨识的先进控制系统与原控制系统的仿真结果,验证了模型辨识在先进控制中的重要性、优越性、可行性,对改善复杂系统的控制效果具有重要意义。
2025年01期 v.45;No.308 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]
[下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 朱翠;罗宇豪;王占刚;戴娟;
为了使核电厂巡检机器人更加高效地完成巡检任务,本文提出一种改进的蚁群算法进行路径规划。针对基本蚁群算法在路径规划当中存在拐点多、收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,首先利用A~*算法构建次优路径并调整初始信息素浓度。然后,构建方向性函数以减少路径的拐弯次数。在搜索过程中,蚂蚁若发生死锁,极易导致算法陷入局部最优。为此,本文提出了防止死锁的策略,并将蚁群算法与遗传算法相结合,以提高算法的全局搜索能力。实验结果表明,本算法能够高效地规划出距离更短、更平滑的路径,对于核电厂巡检机器人高效完成巡检任务、延长单次巡检时间、减少巡检机器人磨损等具有重要意义。
2025年01期 v.45;No.308 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
[下载次数：424 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 徐慧波;王振营;石艳明;吕炜枫;
核电厂在运行期间,需要对一回路冷却剂放射性水平进行持续监测以探测可能的燃料包壳破损,针对当前核电厂一回路放射性异常监测系统仅使用归一化的一回路稳态放射性阈值导致的对燃料包壳破损状态的误判问题,本文提出一种改进方案,通过引入瞬态阈值、SGTR阈值和MSLB阈值,制定不同运行工况下的一回路放射性异常阈值判据,从而避免MSLB、SGTR或瞬态运行期间因碘峰效应引起的对燃料包壳是否破损的误判,确保相关自动动作的合理响应,为运行人员合理采取处理措施提供重要支持。
2025年01期 v.45;No.308 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
[下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 黄美容;梁泰然;李雪;蒙古夫;王德鑫;
农田土壤中的铀(~(238)U)、钍(~(232)Th)、镭(~(226)Ra)、钾(~(40)K)、铯(~(137)Cs)等放射性物质如果长期积累在土壤中,会对人体健康带来潜在危害。为了测量内蒙古通辽市部分农田放射性核素含量情况,评估土壤放射性水平,利用YH3324型四路低本底α、β测量仪和超低本底高纯锗γ探测器测量分析了30份土壤样品中的放射性。通辽市农田区土壤样品中~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra、~(40)K、~(137)Cs的γ比活度浓度平均值分别为(12.24±5.64) Bq/kg、(24.62±2.02) Bq/kg、(17.68±1.31) Bq/kg、(677.68±43.60) Bq/kg、(2.35±0.15) Bq/kg,总α、总β放射性活度为(316.77±3.20)Bq/kg、(935.67±3.20) Bq/kg;γ外照射年有效剂量为62.91μSv。镭当量活度浓度平均值为105.07Bq/kg。分析结果表明,采样点测量结果处于正常本底水平,土壤中放射性核素未造成辐射剂量危害。
2025年01期 v.45;No.308 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K]
[下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 姚博维;章贵和;刘攀;熊光明;金挺;段远刚;
针对核电厂疲劳监测系统的裂纹扩展分析需求,遵循《压水堆核岛机械设备在役检查规则》(以下简称RSE-M规范)要求,融入格林函数法与逐循环直接求和法,开发出一种高效的裂纹扩展快速计算方法。通过该算法进行数值模拟,并与传统有限元分析法的结果进行深入对比,实验数据表明:本算法在显著提升热应力计算效率的同时,其裂纹扩展预测精度更加贴近实际工况,为核电厂在役疲劳裂纹监测提供了更为可靠且实用的技术手段。
2025年01期 v.45;No.308 130-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
[下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王兴华;侯铁钢;苏晓书;黄春锋;
本文以9MeV无损检测电子直线加速器工程设计为研究对象,首先采用MC方法FLUKA程序模拟了加速器机头源项,研究机头电子打钨金合金靶产生的X射线,与加速器设备参数进行比对,充分验证了加速器机头模型的可行性,从而可以保障下一步探伤室辐射屏蔽准确性。然后使用FLUKA程序建立模型进行模拟计算,并对辐射防护薄弱区域进行模拟优化设计。模拟屏蔽设计结果表明:本项目物流防护门搭接间距在1.5cm时搭接长度至少100cm,可满足屏蔽要求;当穿墙管角度50°后,通风管出口处泄漏辐射剂量率趋于平缓,随着角度增加,变化不明显,因此从施工及工程造价角度上看,预埋50°穿墙管较为合适。
2025年01期 v.45;No.308 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
[下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 张镇;龚轲;彭文溪;乔锐;郭东亚;刘雅清;黄明;武梦龙;刘楦;
本文介绍一套基于ZYNQ平台的数据获取系统的研制,该系统采用了Xilinx公司的ZYNQ UltraScale+MPSoC芯片作为控制芯片,并实现了LVDS数据接收、编解码、RS-422控制和千兆以太网数据接收存储功能,可用于采集硅电荷探测器的输出信号。该系统参加了欧洲核子中心的重核束流实验,共采集了100 GB实验数据,功能稳定可靠,为HERD项目硅电荷探测器的后续实验提供了重要的技术支持和数据基础。
2025年01期 v.45;No.308 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K]
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