中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展

为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252Cf中子源对中子多重性探测器进行标定,验证了自主开发的标定算法,获取了系统标定参数。分别对6个武器级罐装钚部件,7个罐装铀部件进行中子多重性实验测量,实验分析结果显示：基于点模型修正后的钚部件中子多重性质量测量值与标称值偏差小于1.5%,基于双Am-Li源标定曲线法的铀部件质量测量偏差小于5%。     

中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展

为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3 He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252 Cf中子源对中子多重性探测器进行标定,验证了自主开发的标定算法,获取了系统标定参数。分别对6个武器级罐装钚部件,7个罐装铀部件进行中子多重性实验测量,实验分析结果显示:基于点模型修正后的钚部件中子多重性质量测量值与标称值偏差小于1.5%,基于双Am-Li源标定曲线法的铀部件质量测量偏差小于5%。     

球壳型钚部件中子多重性测量点模型修正算法

针对中子多重性测量技术中点模型假设在军控核查情况下存在的局限性,为提高核查可靠度,研究点模型算法在武器级球壳型钚部件测量中的逻辑悖论,提出了点模型修正算法。在点模型算法中引入自发裂变中子和氧化物次生中子的二阶矩及三阶矩修正因子,获取了修正后的点模型公式。利用探测效率和门份额均为1的理想中子多重性探测器,结合蒙特卡罗模拟平台,研究了修正因子与球壳型钚部件质量、泄漏增殖因子的关系,并定量了该关系,提出利用迭代法求解修正后的点模型公式。结合蒙特卡罗方法对修正算法进行了数值验证,与点模型算法结果比较:修正算法能将质量偏差平均值从-4.70%降低至-0.70%,氧化物含量份额偏差平均值从11.45%降低至2.31%。     

球壳型钚部件中子多重性测量点模型修正算法

针对中子多重性测量技术中点模型假设在军控核查情况下存在的局限性,为提高核查可靠度,研究点模型算法在武器级球壳型钚部件测量中的逻辑悖论,提出了点模型修正算法。在点模型算法中引入自发裂变中子和氧化物次生中子的二阶矩及三阶矩修正因子,获取了修正后的点模型公式。利用探测效率和门份额均为1的理想中子多重性探测器,结合蒙特卡罗模拟平台,研究了修正因子与球壳型钚部件质量、泄漏增殖因子的关系,并定量了该关系,提出利用迭代法求解修正后的点模型公式。结合蒙特卡罗方法对修正算法进行了数值验证,与点模型算法结果比较：修正算法能将质量偏差平均值从-4.70%降低至-0.70%,氧化物含量份额偏差平均值从11.45%降低至2.31%。     

钚同位素成分及总质量测量的可行性探讨

利用MCNP4B程序,通过一个实例探讨了钚的同位素成分及总质量测量的理论可行性.首先利用假想的γ射线源确定出不同能量γ射线穿透容器的相对效率曲线;然后将实际的钚样品放入容器,通过容器外各种特征γ射线强度的测量可以推算出钚的同位素成分;最后测量出系统总中子泄漏数,便可求得钚的总质量. One possible method of measurement of isotopic composition and mass for plutonium is discussed and its feasibility in theory is demonstrated by the MCNP4B package in this paper. The relative efficiency ratio curve for the container where the plutonium sample is put in can be computed by assigning an arbitrary γ ray source in the sample . Once the relative efficiency ratio for the container is known, the isotopic components for plutonium can be induced by assigning the real γ ray source in the sample and...     

符合模式下的γ射线各向异性度测量

介绍了符合模式下γ射线的各向异性度测量方法以及由此来指定γ射线跃迁多极性的原理.结合在具体物理实验中的探测器布局,讨论了影响此方法准确性的因素.通过提取已知跃迁多极性的γ射线的各向异性度系数,说明了各向异性度方法是可靠的.总结此方法与传统的角分布和DCO测量方法相比所具有的优越性.     

符合计数在钚的属性测量中的应用研究

中子符合计数在核材料认证和管理中有着广泛的应用．系统阐述了中子符合计数的基本原理,对“点模型”公式作了推导．利用MCNP4B程序实现了中子符合计数的数值模拟.Neutron coincidence counting is widely used in the authentication and management of nuclear material. The basic principles of coincidence counting and the derivation of "point model" formulae of "point model" are introduced in this paper. The numerical simulation of the coincidence counting is implemented by use of the MCNP4B package.     

核军控核查符合测量系统中去除γ射线新方法

为消除γ射线的影响,在阐述核军控核查技术中的符合测量方法原理的基础上,分析了γ射线对于符合测量系统性能的影响机理,提出了一种新的去除γ射线峰的方法——拒绝窗口法.通过实验验证,利用该方法可以显著降低γ射线峰对符合测量系统性能的影响,且对子射线的去除率达到了99％,大大改善了核武器识别系统的测量效果.     

大规模集成电路中子和γ射线综合电离辐照效应研究

 研究了反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺大规模集成电路的电离辐照效应。通过对80C196KC20和PSD501B1两种不同芯片在该环境下开展综合辐照试验,发现总的静态电流增长不明显。对试验结果综合分析得出：在反应堆的综合辐照环境下,中子电离效应较弱,并且由于中子位移效应引起载流子迁移率降低和载流子浓度降低,使得总的静态电流下降,从而抵消中子和γ射线综合电离导致的静态电流增长。     

208Hg β衰变新γ射线的初步观察

利用８．４ＭｅＶ／ｕ的１８Ｏ束轰击天然铅靶，分离出汞元素产物，并以此研究２０８Ｈｇβ衰变的新γ射线．除已报道的γ射线以外，观察到对应于２０８Ｔｌ已知能级间跃迁的９条新γ射线.The Hg products produced in the bombardment of natural lead targets by 18 O beam of 8.4 MeV/u were separated by means of an off line gas thermochromategraphic device. The coincident gamma spectra and time successive single γ ray spectra were measured. Except the already known γ rays, nine new γ rays assigned to the transitions between the known levels of 208 Tl were observed.     

光纤X射线探针和测量系统

利用Ｘ射线在探针中的康普顿散射以及电子在光纤中的契仑柯夫效应可以构成光纤Ｘ射线探针和测量系统，本文对此做了理论和实验研究，推导了光纤探针的灵敏度公式，给出了计算结果，并做了实验标定，讨论了光纤探针测量系统的构成，测量的动态范围和响应时间。     

基于γ射线的多相流检测系统

多相流体特征参数的准确测量是国际上亟待发展的探索性研究课题,断层成像技术是多相流检测技术的一个重要研究方向。本系统利用射线透射原理,结合多相流复杂多变的流动特性,设计了基于γ射线的多相流在线检测系统。该系统由探测单元、数据采集及信号处理单元、计算机图像重建单元三部分组成,其中探测单元采用5个能量为59.5 keV的241Am源,5组CdZnTe半导体探测器阵列均匀分布于管道截面实现实时同步检测。为提高探测精度,设计了由低噪声电荷灵敏前置放大单元、具有零极点相消的低噪声主放大单元以及滤波单元组成的低噪声探测电路。测试结果表明,常温下系统对于59.5 keV的241Am源,其能量分辨率为4.38%。应用实验测试数据,利用滤波反投影算法对多相流的典型流型进行了图像重建,实验表明该系统的有效性。     

伴随α粒子法瞬发γ测量技术

在D—T聚变反应中，中子与α粒子在空间与时间相关联，由中子作用产生的瞬发γ同样与α相关联，测量γ与α的符合时间谱，通过时间窗选出瞬发γ射线，该γ射线与中子对应的物质区域相联系，由此可以对不同空间区域的物质进行其特征γ谱测量。在不同有机物品检验过程中，通过获取C，N，O的特征瞬发γ射线，可由氮、氧比和碳、氧比峰强度比值来甄别它们。     

应变测量在综合物性测量系统中的拓展与应用

将TDS-102数据采集仪的应变测量模块与综合物性测量系统(Phvsics Property Measurement System,PPMS)提供的极端物理条件相结合,不仅拓宽了材料应变测量环境,而且也实现了极低温(低至1.9 K)和强磁场(大至9 T)条件下材料的应变特性表征.同时,以铁磁性形状记忆合金材料Ni-Co...     

软X射线绝对光强测量系统及其标定

详细介绍了软X射线绝对光强测量系统的设计和结构及其标定的情况和结果,测量系统包括电离室、监测(或待标定)探测器及其传动系统两部分,可作为50—2000eV软X射线绝对强度测量的一级标准探测器. 并给出了系统的偏差.     

γ射线对含氢正比计数管中子能谱测量的影响

通过蒙特卡罗模拟和实验测量相结合的方法,获得从50keV~10MeV区间γ射线在直径为30mm内充1.013 25MPa氢气的球形含氢正比计数管上的能量响应,结果显示,γ射线在该计数管中的能量沉积主要集中在100keV附近及以下。Am-Be中子源和137 Cs源的实验测量结果显示,强137 Cs源的γ射线会严重影响含氢正比计数管对Am-Be中子源100keV以下能谱的测量,这表明,裂变材料介质内的强γ射线同样会影响到介质内100keV以下中子能谱的测量。根据计数管对反冲质子和电子电离信号的收集特性,采用上升时间法甄别掉本底γ射线是可行的。     

γ射线对含氢正比计数管中子能谱测量的影响

通过蒙特卡罗模拟和实验测量相结合的方法,获得从50 keV～10 MeV区间射线在直径为30 mm内充1.013 25 MPa氢气的球形含氢正比计数管上的能量响应,结果显示,射线在该计数管中的能量沉积主要集中在100 keV附近及以下。Am-Be中子源和137Cs源的实验测量结果显示,强137Cs源的射线会严重影响含氢正比计数管对Am-Be中子源100 keV以下能谱的测量,这表明,裂变材料介质内的强射线同样会影响到介质内100 keV以下中子能谱的测量。根据计数管对反冲质子和电子电离信号的收集特性,采用上升时间法甄别掉本底射线是可行的。     

大规模集成电路中子和γ射线综合电离辐照效应研究

研究了反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺大规模集成电路的电离辐照效应。通过对80C196KC20和PSD501B1两种不同芯片在该环境下开展综合辐照试验,发现总的静态电流增长不明显。对试验结果综合分析得出：在反应堆的综合辐照环境下,中子电离效应较弱,并且由于中子位移效应引起载流子迁移率降低和载流子浓度降低,使得总的静态电流下降,从而抵消中子和γ射线综合电离导致的静态电流增长。     

线缆系统电磁脉冲效应测量系统研制和试验

分析了实验室瞬态X射线产生的系统电磁脉冲(SGEMP)效应测试所面临的技术问题,提出了解决方法、措施以及实验室模拟瞬态X射线的SGEMP模拟试验方法。通过电子屏蔽、电磁屏蔽、光电隔离、信号对称提取等特殊技术处理,解决了SGEMP效应模拟试验方法和测量系统抗X射线、抗电磁辐射等技术问题,并在大型瞬态X射线模拟源上,测出了瞬态X射线辐照时金属腔内线缆的SGEMP效应波形及幅值。     

线缆系统电磁脉冲效应测量系统研制和试验

分析了实验室瞬态X射线产生的系统电磁脉冲(SGEMP)效应测试所面临的技术问题,提出了解决方法、措施以及实验室模拟瞬态X射线的SGEMP模拟试验方法。通过电子屏蔽、电磁屏蔽、光电隔离、信号对称提取等特殊技术处理,解决了SGEMP效应模拟试验方法和测量系统抗X射线、抗电磁辐射等技术问题,并在大型瞬态X射线模拟源上,测出了瞬态X射线辐照时金属腔内线缆的SGEMP效应波形及幅值。