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峰谷比法测量等效胸壁厚度技术研究

峰谷比法测量等效胸壁厚度技术研究

作者：田言杰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

Pu在人体肺部中的沉积常采用241Am进行替代测量，测量时胸壁厚度及成分对计算结果影响很大，这种影响用肌肉等效胸壁厚度（MEQ-CWT）进行统一标定。为测定这一物理量通常会引入医学成像设备，对人体胸部进行扫描得到几何胸壁厚度后，再... 详细信息

Pu在人体肺部中的沉积常采用241Am进行替代测量，测量时胸壁厚度及成分对计算结果影响很大，这种影响用肌肉等效胸壁厚度（MEQ-CWT）进行统一标定。为测定这一物理量通常会引入医学成像设备，对人体胸部进行扫描得到几何胸壁厚度后，再结合肌肉和脂肪相关参数算出MEQ-CWT，这种方法程序复杂、增加额外成本且不能直接给出MEQ-CWT的结果。针对这一问题，本文采取峰谷比法，研究利用肺部计数器测量放射性的同时对肌肉等效胸壁厚度进行直接测量。本论文主要研究的内容包括：1、对峰谷比法测量肌肉等效胸壁厚度的问题进行了适当的简化，建立了简化模型和点源模型，并分别推导了两种模型下利用峰谷比计算MEQ-CWT的理论公式，利用MCNP程序模拟了简化模型下峰谷比与肌肉等效胸壁厚度间的函数关系，证明了峰谷比法测量MEQ-CWT的理论可行性;2、对峰谷比法中的重要参量k因子进行了计算公式推导与蒙卡模拟验证，得到了k因子的计算方法。3、利用点源模型进行了峰谷比法测量介质厚度的实验研究，设计了实验测量方案，进行了峰谷比法测量谱的解谱技术研究，获得了谷峰比测量铝片厚度的值，验证了方法的实践可行性。4、应用肺部计数系统和仿真人体躯干模型，测量研究了人体肌肉等效胸壁厚度MEQ-CWT同谷峰比Q的关系，由点源模型理论公式计算了MEQ-CWT，并进行了误差分析，分析了峰谷比法理论公式在肺部Am存量估算中存在的不足，指出了利用峰谷比法测量等效胸壁厚度的可行方法。

关键词：峰谷比 MEQ-CWT k因子解谱技术

基于虚拟源原理的源边界参数蒙特卡罗反演技术

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物理学报 2019年第23期68卷 69-79页

作者：田自宁欧阳晓平陈伟王雪梅邓宁刘文彪田言杰西北核技术研究院

在就地γ谱仪搜索扫描测量"热粒子"、"放射性汇集点"、"放射性汇集区"过程中,只能给出污染源的大概位置,不能给出源的污染深度等边界参数.本文主要对虚拟技术在就地γ谱仪搜索扫描测量细化污染源边界中的应用进行了研究.将就地γ谱仪测... 详细信息

在就地γ谱仪搜索扫描测量"热粒子"、"放射性汇集点"、"放射性汇集区"过程中,只能给出污染源的大概位置,不能给出源的污染深度等边界参数.本文主要对虚拟技术在就地γ谱仪搜索扫描测量细化污染源边界中的应用进行了研究.将就地γ谱仪测量对象简化成衰减层+放射性热区(测量目标源)+衰减层+干扰源的四层理论模型,运用虚拟技术将源项层虚拟成点源,进一步简化了理论模型,使用蒙特卡罗方法模拟计算探测效率与峰谷比等参数,最后使用最小二乘法使模拟计算结果反演逼近源项实际参数,从而建立了源边界参数反演计算的理论方法及步骤.理论研究和实验结果一致,验证了所建立的计算模型和技术方法是正确可靠的.目前,对于均匀分布的放射性核素,该技术已经能够准确确定污染区域深度分布等边界参数,从而在治理时达到废物处置减容的目的.同时,该技术对于禁核试核查目标核弹头惰层厚度参数的确定也具有重大的参考价值.

关键词：虚拟点源参数表征蒙特卡罗模拟源边界

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基于放射性气体源体积的虚拟源刻度技术

物理学报 2016年第6期65卷 73-77页

作者：田自宁陈伟韩斌田言杰刘文彪冯天成欧阳晓平西北核技术研究所西安710024

大气中放射性气体氙同位素的活度浓度值是判断核裂变反应的关键数据,长期以来其准确测量一直是个难题.针对该问题,本文提出和定义了虚拟点源的概念,并使用LabSOCS软件模拟了不同尺寸气体体源和不同高度点源的探测效率,根据计算的数据建... 详细信息

大气中放射性气体氙同位素的活度浓度值是判断核裂变反应的关键数据,长期以来其准确测量一直是个难题.针对该问题,本文提出和定义了虚拟点源的概念,并使用LabSOCS软件模拟了不同尺寸气体体源和不同高度点源的探测效率,根据计算的数据建立了气体源体积和虚拟点源位置的函数关系.理论上证实了气体源体积和虚拟点位置有良好的线性关系,在理论上为解决虚拟源刻度技术提供了新的途径.

关键词：气体源 Lab SOCS 效率刻度虚拟点源

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相邻道址插值法合成γ能谱

核电子学与探测技术 2017年第8期37卷 812-814页

作者：陈伟刘文彪王雪梅刘俊田言杰西北核技术研究所西安710024

为实现阵列探测器的γ能谱合成,提出了基于拉格朗日线性插值原理的相邻道址插值法合成γ能谱。使用两个10.16 cm×10.16 cm×40.64 cm探测器组成的阵列进行了方法验证。实验结果表明,用该方法合成的γ能谱的662 ke V全能峰计数相对合成... 详细信息

为实现阵列探测器的γ能谱合成,提出了基于拉格朗日线性插值原理的相邻道址插值法合成γ能谱。使用两个10.16 cm×10.16 cm×40.64 cm探测器组成的阵列进行了方法验证。实验结果表明,用该方法合成的γ能谱的662 ke V全能峰计数相对合成前两个能谱的662 ke V全能峰计数之和偏差为-0.5%,合成能谱的FWHM@662 ke V大于2号探测器、小于1号探测器测得的能谱。

关键词：插值法 NaI(Tl)阵列探测器 γ能谱合成

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基于傅里叶变换的逐段本底扣除法

核电子学与探测技术 2015年第5期35卷 457-461页

作者：陈伟韩斌冯天成田言杰龙斌罗小兵四川大学原子核科学技术研究所成都610051 西北核技术研究所西安710024

基于傅里叶变换的本底扣除法能够从细节上描述γ能谱本底,但对低能段的描述很不充分。本工作在该方法的基础上,提出了一种逐段扣除本底的方法。对构建的以实测环境γ能谱为基底、包含200 keV、500 keV和2000 keV能峰的γ能谱进行本底扣... 详细信息

基于傅里叶变换的本底扣除法能够从细节上描述γ能谱本底,但对低能段的描述很不充分。本工作在该方法的基础上,提出了一种逐段扣除本底的方法。对构建的以实测环境γ能谱为基底、包含200 keV、500 keV和2000 keV能峰的γ能谱进行本底扣除,结果显示,所提出的方法对γ能谱低能段本底的描述明显优于传统基于傅里叶变换的本底扣除法:对200 keV的能峰,用逐段法扣除本底后,能峰净计数相对参考净计数的偏差约为传统方法的1/3。并且发现,使用逐段法扣除本底后再使用传统基于傅里叶变换的本底扣除法,本底扣除效果进一步改善。

关键词：傅里叶变换本底 γ能谱

^(152)Eu点源掩埋深度与活度的就地测量

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核电子学与探测技术 2014年第5期34卷 659-662页

作者：陈伟冯天成苏川英刘俊田言杰龙斌四川大学原子核科学技术研究所成都610059 西北核技术研究所西安710024

针对某地被掩埋的152Eu放射性点源,设计了一种利用152Eu的344.3和1 408 keV全能峰计数率比值就地测量152Eu点源掩埋深度和活度的方法。该方法克服了掩埋介质对测量的影响,使用就地HPGeγ谱仪进行2次测量可测量点源的掩埋深度和活度。用... 详细信息

针对某地被掩埋的152Eu放射性点源,设计了一种利用152Eu的344.3和1 408 keV全能峰计数率比值就地测量152Eu点源掩埋深度和活度的方法。该方法克服了掩埋介质对测量的影响,使用就地HPGeγ谱仪进行2次测量可测量点源的掩埋深度和活度。用一152Eu标准点源进行实验研究,结果显示,测得的掩埋深度、活度的最大相对偏差分别小于9.5%、4.5%。

关键词： 152Eu 就地HPGeγ谱仪掩埋放射源

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沸石分子筛的CO2除杂性能

清华大学学报（自然科学版） 2016年第8期56卷 824-829页

作者：龙斌李君利王群书冯淑娟周国庆冯天成张洋徐明田言杰马怀成清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 西北核技术研究所西安710024

放射性氙测量通常采用碳分子筛等吸附剂进行吸附分离以提高探测灵敏度,但空气中CO_2的存在会降低吸附剂的吸附性能,同时增大吸附柱的体积、降低气体回收率,因此在氙吸附前需要去除空气中的CO_2。该文研究了不同的沸石分子筛的CO_2除杂性... 详细信息

放射性氙测量通常采用碳分子筛等吸附剂进行吸附分离以提高探测灵敏度,但空气中CO_2的存在会降低吸附剂的吸附性能,同时增大吸附柱的体积、降低气体回收率,因此在氙吸附前需要去除空气中的CO_2。该文研究了不同的沸石分子筛的CO_2除杂性能,测试分析了不同操作条件对除杂性能的影响。结果表明：13XHP沸石分子筛对CO_2的除杂性能较好,温度和CO_2的体积分数对吸附剂性能的影响最为显著,柱前压力和气体流量分别在103~353kPa和564~2 015mL/min的范围内对吸附剂性能影响不大。

关键词：沸石分子筛 CO2 除杂性能

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平板高纯锗探测器几何参数修正的解析方法

原子能科学技术 2013年第10期47卷 1883-1887页

作者：黎先利尹国辉马怀成冯天成田言杰成智威孙高峰申茂泉西北核技术研究所陕西西安710613

本文推导了1个用于计算平板高纯锗探测器对点源发射光子的探测效率的数值积分公式，并应用此积分公式进行了高纯锗探测器的几何参数修正。将241 Am、137 Cs点源分别置于平板探测器前端的不同距离（1～20 cm）处进行实验测量，以探测效... 详细信息

本文推导了1个用于计算平板高纯锗探测器对点源发射光子的探测效率的数值积分公式，并应用此积分公式进行了高纯锗探测器的几何参数修正。将241 Am、137 Cs点源分别置于平板探测器前端的不同距离（1～20 cm）处进行实验测量，以探测效率的实验结果为拟合真值，利用积分公式通过加权最小二乘拟合获得该探测器的几何参数。将修正后的参数应用于MCNP模拟计算，对59.5及661.6 keV光子，在1～20 cm探测距离范围内，探测效率的模拟值与实验值之间的相对偏差＜1％。研究表明，此解析方法实现了对探测器几何参数的快速修正，结果准确可靠。

关键词：平板高纯锗蒙特卡罗数值积分加权最小二乘

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放射性氙的探测效率的MC模拟方法

核电子学与探测技术 2017年第7期37卷 678-682页

作者：龙斌李君利马怀成田言杰张洋范成洲王群书清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 西北核技术研究所西安710024

为了满足放射性氙的现场快速测量需求,本文采用基于体素填充的蒙特卡罗方法实现了复杂几何形状的一体化吸附/测量源盒内部的吸附柱中放射性氙同位素的探测效率校准。验证实验结果表明,ULB HPGe探测器对氙同位素探测效率的计算值与实验... 详细信息

为了满足放射性氙的现场快速测量需求,本文采用基于体素填充的蒙特卡罗方法实现了复杂几何形状的一体化吸附/测量源盒内部的吸附柱中放射性氙同位素的探测效率校准。验证实验结果表明,ULB HPGe探测器对氙同位素探测效率的计算值与实验值的相对偏差小于±8%,说明本文所建立的方法是可行的。

关键词：放射性氙效率校准体素填充 MC模拟