- 李凯伦;韦应靖;刘新昊;崔伟;李胤;陈双强;
为了解决医用β敷贴器表面吸收剂量率的测量问题,基于研制的一种固定极间距的薄窗平板电离室,结合KEITHLEY642型静电计,组建了β敷贴器监测仪。电离室的保护环和收集极设计为分立的石墨同心体结构,消除了“记忆效应”的影响,同时选用聚苯乙烯作为室壁材料,较好地减小了漏电流。实验结果表明,电离室最佳工作电压为30 V,漏电流小于6 fA;在10 mGy/h～24 Gy/h范围内,电离室相对固有误差不超过±2%;在电离电流为1.445×10~(-11) A时,测量结果的重复性为0.25%;按电离室对~(90)Sr-~(90)Y β射线的响应归一后,测得其对~(85)Kr β射线的相对响应为0.86。结果表明,该电离室具有较好的辐射特性,将来可广泛应用于医用β敷贴器表面吸收剂量率的测量工作中。
2025年03期 v.45;No.310 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：44 ] - 刘猛;林菊芳;言杰;柯建林;
在真空环境中作为热释电晶体的LiTaO_3晶体极化可产生百kV的电压,该电压可用于加速氘离子轰击氘靶或氚靶,产生聚变中子。为了提高LiTaO_3晶体热释电性能,通过改变晶体的温升速率,测量了尺寸为Φ2 cm×2 cm的LiTaO_3晶体表面电压的关系,得到了晶体表面电压与温升速率之间的关系。实验发现,在温升速率为4.7 K/min时产生的电压最高,为126 kV。同时修正了Fullem等人的模型,修正后的模型计算结果与实验结果相吻合。
2025年03期 v.45;No.310 299-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K] [下载次数：57 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 侯世刚;周易;刘传业;贾先禄;张天爵;蔡红茹;周洪吉;潘高峰;王川;
中国原子能科学研究院目前正在研制230 MeV超导质子回旋加速器及其治疗后端装备,为了保证质子治疗过程中,回旋加速器的运行维护人员和公众免受潜在电离辐射的伤害,设计了一套由安全控制器、现场设备和上位计算机组成的三层式结构的人身安全联锁系统。本文阐述了230 MeV超导回旋加速器安全联锁系统的设备组成和联锁逻辑,采用PILZ故障安全型PLC模块,以及相应的软件程序,实现了人身安全联锁功能,并设计了上位控制和监测界面。本人身安全联锁系统已开发完成,进行了总体联调与试运行,达到了设计要求。
2025年03期 v.45;No.310 303-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：28 ] - 李典;范良前进;薛景秦;丁雪峰;
液体闪烁体(简称“液闪”)探测器因其成本效益高而被广泛应用于中微子探测。液闪探测器利用带电粒子激发的闪烁光来测量粒子的相关信息,并通过粒子径迹推断其运动方向。对于能量较低导致径迹过短的粒子,液闪探测器探测到的闪烁光子数量远超切伦科夫光子数量(约高出两到三个数量级),因此利用切伦科夫光确定粒子运动方向极为困难,相关研究多集中于低光产额的液闪实验。对于高光产额的液闪实验,如Borexino、KamLAND和江门中微子实验(JUNO),在这方面的研究较少,尤其是在深度学习的应用方面。因此,探究深度学习在此领域的潜力具有重要意义。本工作开发了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的深度学习模型CRCP(Cherenkov Ring Center Predictor)用于液闪探测器点粒子运动方向重建,并与基于拟合的方法进行了效果对比。研究表明深度学习算法具有较好的重建方向能力。本工作可用于江门中微子实验、萨德伯里中微子观测站(SNO+)实验和慢液闪方案的锦屏中微子实验,以提高探测器对太阳中微子相关的本底的压低能力。
2025年03期 v.45;No.310 310-317页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K] [下载次数：186 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 顾先宝;於国兵;杜勤;闻德运;王金龙;刘毅;
使用传统的蒙特卡罗方法计算CdZnTe探测器探测效率时存在效率损失。为了将无源效率刻度技术应用于CdZnTe探测器,提出了基于理想模型(仅考虑光子与探测器晶体和结构材料相互作用过程)的CdZnTe全能峰源探测效率计算方法。使用~(152)Eu标准源样品验证了计算方法的可靠性,结果表明,计算结果与参考值的偏差不大于5%。该方法不需要考虑CdZnTe晶体内载流子不完全收集的复杂过程就可以得到可靠的效率计算结果,可操作性强。
2025年03期 v.45;No.310 318-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：16 ] - 胡文兴;张焱;张浩然;李明玉;孟祥厅;刘翅;王仁波;
中子多重性计数是一种重要的核材料非破坏性分析方法,通过多重性移位寄存器对中子多重性计数器获取的脉冲时间序列进行统计,实现对铀钚等核材料的准确测量。为了实现多重性移位寄存器的自主设计研发,本文基于现场可编程门阵列(FPGA)开发了一款多重性移位寄存器原理样机,并采用模拟脉冲时间序列的方法实现无源验证。结果表明,样机得到的多重计数率与模拟结果的相对偏差小于5%。本文设计的多重性移位寄存器对国产化中子多重性测量装置的研究具有重要的现实意义。
2025年03期 v.45;No.310 325-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：30 ] - 冯佳璐;何正忠;王可欣;敖韬;刘宇凡;
氡是天然内照射的主要来源,氡的危害主要来自氡子体,因此,准确测量环境中氡子体活度浓度对评价氡暴露危害尤为重要。依托南华大学氡实验室,设计了一款氡子体活度浓度测量系统,该系统通过采样装置将氡子体气溶胶取样至滤膜,采用PIPS探测器直接测量滤膜收集的氡子体α衰变信息,通过α能峰计数计算氡子体活度浓度值。对能峰重叠因子、滤膜过滤效率及自吸收因子三个系统关键参数进行测量,经过整体性能测试,达到设计要求。测试结果表明,测量系统对~(241)Am源与不同氡子体的峰位变化率均小于1%,可以实现不同氡子体活度浓度的可靠测量。该系统重量轻,携带方便,可搭载在其他装备上,方便在复杂环境下使用。
2025年03期 v.45;No.310 334-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：16 ] - 曹仁龙;李孝哲;黄亭璋;彭文佳;栾鸿宇;张迪;
在一般的核事故中,放射源丢失情况所占比例最高,因此为了确保人员的安全以及实现对放射源的快速寻找,在很多的公共场合以及核应急事故中都需要对放射性物质进行快速有效的识别。本文阐述了一种放射性核素快速识别的方法,以贝叶斯方法为基础建立二元假设模型,通过筛选符合粒子能量的粒子事件,将粒子事件的能量代入全能峰模型中,通过粒子群算法求得参数估计值,最终通过序贯检测得到核素识别结果。通过实验模拟与对比分析验证了该方法的可行性。模拟结果显示,当放射源与探测器之间的距离增加时,检出的时间随着距离的增加而增加,当~(137)Cs距离探测器70cm,~(60)Co距离170 cm时,通过序贯检测显示核素不存在,符合实际情况。本文论述方法与常见寻峰法进行对比,当~(137)Cs距离探测器50 cm时利用本文论述方法能在6 s时间内识别核素,当~(60)Co距离探测器130 cm时能在5 s时间内识别核素,而常见的寻峰法在相同距离和时间段内无法形成完整的全能峰。
2025年03期 v.45;No.310 343-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 保莉;郭琛;杨有坤;刘娟娟;马旭媛;刘王东;
基于空气中~(14)C测量的方法原理,从模型建立、分析不确定度的来源、不确定度分量的定量、计算合成相对标准不确定度的角度出发,评定了空气中~(14)C测量的不确定度。结果表明,空气中~(14)C测量的相对扩展不确定度为11.8%(k=2)。空气中~(14)C测量的不确定度主要来源于取样体积、效率刻度所用标准物质的活度浓度和本底样品的液闪计数。通过提高采样体积计量的精度、样品多次测量等手段可以降低空气中~(14)C测量的不确定度。
2025年03期 v.45;No.310 353-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 周程;蒋若澄;曹鹏涛;梁大戬;龚频;汤晓斌;张亮;
为高效应对海洋放射性监测的常态化需求,设计了走航式海洋放射性在线监测系统。该系统由水下辐射探测器、气象传感器、数据采集和传输装置组成,可进行走航式海洋放射性在线监测。采用该系统对连云港田湾核电站周边海域完成两次海上测试,测试结果表明:走航式监测结果与海水取样分析结果基本一致,验证了系统的可行性和稳定性。
2025年03期 v.45;No.310 357-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：8 ] - 马妍瑞;安广朋;崔保群;李爱玲;
粒子经串列加速器加速后,若要获得高品质的束流,需确保串列加速器端电压的稳定性。为了进一步提高1.7 MV串列加速器束流的品质,提出了基于FPGA的粒子加速器稳压实时控制系统的方法。利用GVM、CPO和狭缝测量束流能量的漂移信息,进而实现对高压信号变化的采集,通过数模转换传输至FPGA实现稳压控制系统的增量式PID算法优化,反馈于电晕针对高压进行控制,缩短了电压调节时间。在实验仿真过程中,实时控制高压稳定度可以达到±0.039%,满足最终所需的稳压效果。
2025年03期 v.45;No.310 364-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：14 ] - 游清悦;曹博;彭丁萍;李中昊;缪学伟;陈洲亮;
核事故发生后,快速准确地估算源物质的释放速率对于提升核应急响应速度及确保决策的可靠性至关重要。本文选择碘-131(~(131)I)核素的释放速率作为源项反演的目标值,利用课题组开发的放射性核素大气扩散模拟程序RADC生成神经网络训练所需的数据集。利用Matlab构建了粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的核事故源项反演模型,同时考虑了粒子群算法中超参数和适应度函数的不同对算法优化性能的影响。结果表明:PSOBP模型源项反演测试结果的平均绝对百分比误差为2.14%,平均绝对误差为0.011 437,均方差为0.000 685,各个评价指标明显优于BP神经网络,验证了该模型的可行性,有助于快速核应急响应。
2025年03期 v.45;No.310 371-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K] [下载次数：554 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：9 ] - 孟祥厅;彭玲玲;巩来咏;刘小亮;孙宇;张怀强;
本文介绍了一款基于LabVIEW与Multisim软件设计的线性脉冲放大器虚拟系统,旨在为核仪器设备研发人员提供一种快速高效的工具。该系统不仅支持电路理论学习、电路仿真,还具备直观的操作界面、灵活的参数配置和实时波形显示功能。实现了仿核脉冲信号输出电路、无源微分与极零相消电路、(RC)~m电路以及准高斯滤波电路等多种电路仿真。系统还包含了电路原理和理论考核模块,确保研发人员在实际操作前对相关理论有充分理解。通过虚拟系统的运行结果,验证了该系统的可行性和有效性,能够有效地辅助核仪器设备的研发,提高研发速度和质量,具有很好的实际应用价值。
2025年03期 v.45;No.310 382-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 王民川;朱志甫;黄河;邹继军;邢宗强;方波;陈少佳;
金刚石探测器在核辐射探测中具有广阔的应用。本文基于电荷灵敏放大器的基本原理,采用共源极放大器和差分放大器的组合方式,设计了一种基于金刚石探测器的低噪声高增益电荷灵敏放大器。实验结果显示,本底等效噪声电荷为168 e~-,能谱分辨率和电荷收集效率分别为2.63%和86%。所有指标均达到了设计要求。该放大器有望在金刚石探测器的能谱分析、位置分辨和束流监测等领域得到应用。
2025年03期 v.45;No.310 388-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：8 ] - 杨佳煜;朱凌佳;李晓薇;杨庆彧;
本文提出了一种后处理厂混合澄清槽工艺过程动态模型仿真构建方法,建立了混合澄清槽的萃取计算模型,根据设备参数、萃取参数和初始化参数获得的静态设备模型,对静态设备模型求解,得到混合澄清槽的运行仿真数据。该方法可以较好地模拟混合澄清槽的运行状况,以预测混合澄清槽生产运行趋势,对后处理工厂生产设计具有一定的参考价值。
2025年03期 v.45;No.310 397-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 519K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 贺强强;赵虎;高思琪;程纪源;
三维电离辐射场探测系统是用来保证放疗安全和检测放疗仪器的重要设备。针对现有设备机械结构复杂、采集信号受干扰大、检测精度低等问题,基于STM32F407芯片和LabVIEW自主设计了三维运动控制系统和射线束采集分析系统,软件增加了TMR计算,硬件将运动控制和数据采集分离处理,引入了直线插补和圆弧插补算法的逐点比较法和双三线插值算法,完成探测头的三维运动,实现了三维电离辐射场探测系统,该系统实现了同类产品的国产化替代。经现场测试,在6 MV X射线10 cm×10cm射野下将现有设备和三维电离辐射场探测系统对比分析,现有设备检测均整度为110.97%,远远超过国际电子委员会(IEC)波动≤3%。本文设备的均整度102.21%和对称性100.25%,检测数据稳定,结果符合国际电子委员会(IEC)标准。对本文设备进一步分析测得的6 MV X射线10 cm×10 cm射野,参考深度5 cm的TMR=91.95±0.2%,均整度为103.11±0.35%,对称性为102.39±0.36%;6 MeV电子束10 cm×10 cm射野,测得的均整度为101.11±0.35%、对称性为101.39±0.36%;9 MeV电子束15 cm×15cm射野,均整度为102.88±0.84%、对称性为102.55±0.78%,均符合临床应用数据要求,能够为放疗设备的质控检定提供可靠的数据支持。
2025年03期 v.45;No.310 403-415页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：8 ] - 甘林;刘小桐;孙慧斌;吴正新;
中子俘获反应截面的主流测量方法是通过测量靶核与中子反应后产生的所有伽马射线,并利用脉冲高度权重技术(PHWT)获得截面数据。该方法的探测效率和加权函数依赖蒙特卡罗模拟的准确性,且数据处理较为复杂。此外,为了排除其他同位素干扰,需要使用同位素富集靶。为克服上述缺陷,本文提出了一种采用高纯锗探测器测量反应产物退激的特征伽马谱线的方法,并以~(91)Zr(n,γ)~(92)Zr反应为例,在中国散裂白光中子源上利用此方法测量了其中子俘获截面。在理论预测的共振区测到了明显的共振现象,在非共振区的结果与前人的数据在误差范围内保持一致,这表明此方法具有可靠性。本工作能为同类型其他反应截面的测量提供一种新的思路。
2025年03期 v.45;No.310 416-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：10 ] - 王宇婷;唐翊桐;
脉冲萃取柱是核化工溶剂萃取的关键设备,保持脉冲萃取柱澄清段中两相界面稳定是核化工脉冲萃取柱控制的主要目标之一。自抗扰技术是解决控制中的不确定性、非线性、时变性、强扰动和强耦合性等问题而提出的一种新型的控制理论和现实可行的执行方法,在我国化工过程、电力系统、军工系统等领域广泛应用。本文提出一种基于自抗扰技术的控制方法,充分利用了自抗扰主动克服补偿扰动的特性,实现了对脉冲萃取柱界面的稳定控制,本文所提出的控制策略具有响应速度快、鲁棒性强、参数调节简单等优点。
2025年03期 v.45;No.310 424-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张雪平;杨康;陈泽翔;蔺健;林爽;陈建利;梁飞;任宏正;李世军;李永国;张伟;
放射性单质碘作为核电站烟囱气载流出物中放射性核素之一,由于其排放浓度较低,可能存在排放量比真实排放值偏低,因此在进行核电站烟囱气载流出物放射性碘排放时应充分考虑采样过程中的损失,对采集效率进行校正,应考察放射性碘在核电站烟囱取样系统中的碘沉积损失率。对放射性碘损失率研究国外一般采用放射性示踪剂进行测量,国内还未见到相关报道。通过研究单质碘在不同取样系统中的损失率、不同浓度单质碘在取样系统中的损失率、预暴露前后单质碘在取样系统中的损失率以及模拟单质碘在现场取样系统中的损失率,结果表明:相同浓度单质碘在不锈钢取样系统中的平均碘损失率为2.14%;单质碘源活度浓度不同,损失率也不同,不锈钢取样系统单质碘最大损失率为4.17%;特氟龙与不锈钢取样系统相比单质碘损失率更低;不锈钢管取样系统预暴露后,单质碘损失率会有所下降;估算现场取样系统两种连接方法单质碘损失率有所不同,分别为2.48%和1.73%。
2025年03期 v.45;No.310 429-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 柏松;胡颖睿;
本文介绍了一种船用热释光读出仪设备,克服了传统热释光读出仪无法适用于船用条件的问题。该设备将热释光卡片固定在加热装置上以保证船身摇摆时能够正常读数,首先由光电倍增管收集热释光片发出的微弱光信号,由前端电路进行调理,然后送入ADC将信号进行模数转换,利用FPGA对波形脉宽与幅度进行判别,并对判别后的有效方波信号进行计数,最后由单片机读取计数值并将加热曲线与发光曲线显示在串口屏,并同时将数据上传至终端。实验表明,该设备具有线性好,稳定性高,环境适应能力强等优点,能够在船用环境下进行测量工作。
2025年03期 v.45;No.310 435-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] -
<正>中国核学会核电子学与核探测技术分会会刊创刊于1981年,由中国核工业集团有限公司主管,中核(北京)核仪器有限责任公司主办,是中国核学会核电子学与核探测技术分会会刊,两院院士、“两弹一星”元勋、著名核科学家朱光亚为本刊题写刊名。本刊为专业学术研究性刊物,主要刊登核电子学、核探测器与分析及测试技术、核仪器仪表、核医学装备、核技术应用和核工程技术等领域的学术研究、科研成果及工程应用方面的论文。
2025年03期 v.45;No.310 441页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] 下载本期数据