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成像板法核材料镀层均匀性测量

核电子学与探测技术 2023年第6期43卷 1201-1206页

作者：韩子杰羊奕伟朱通华鹿心鑫中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

均匀性是核材料镀层的重要参数,为了精确获取核材料镀层均匀性信息,选择富士公司的TR-2025型成像板作为探测器,Typhoon FLA9000型扫描仪作为信号读出设备,根据成像板灰度值与入射粒子强度成正比的特点,依据GB/T 13694—92《α-,β-平板... 详细信息

均匀性是核材料镀层的重要参数,为了精确获取核材料镀层均匀性信息,选择富士公司的TR-2025型成像板作为探测器,Typhoon FLA9000型扫描仪作为信号读出设备,根据成像板灰度值与入射粒子强度成正比的特点,依据GB/T 13694—92《α-,β-平板标准源通用技术条件》对均匀性的定义,测量并得到了浓缩铀镀层不均匀度。分析了不同退激时间对均匀性测量的影响。结果表明,退激时间的差异对不均匀性测量影响可以忽略,镀层不均匀度在0.17~0.18之间波动。成像板法实现了镀层全覆盖,克服了选点测量代表性不足的问题,属于相对测量,避免了成像板效率标定问题,该方法能够获取核材料镀层表面全域三维形貌,为精密物理测量提供支撑。

关键词：核材料镀层成像板不均匀度

贫铀球壳中D-T中子诱发的铀反应率的测量与分析

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物理学报 2013年第2期62卷 178-184页

作者：羊奕伟严小松刘荣鹿心鑫蒋励王玫林菊芳中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 清华大学工程物理系北京100084

为校验次临界能源堆的概念设计,在R19.4/30.0cm的贫铀球壳装置上采用活化法开展14MeV中子学积分实验.布放6片贫铀活化片于球壳中与入射D离子束90°方向上的不同位置处活化,用HPGe探测器测量^(238)U(n,γ)反应、^(238)U(n,f)及^(235)U(n... 详细信息

为校验次临界能源堆的概念设计,在R19.4/30.0cm的贫铀球壳装置上采用活化法开展14MeV中子学积分实验.布放6片贫铀活化片于球壳中与入射D离子束90°方向上的不同位置处活化,用HPGe探测器测量^(238)U(n,γ)反应、^(238)U(n,f)及^(235)U(n,f)反应和^(238)U(n,2n)各反应产物发射的特征γ射线,得到了相应的反应率.^(238)U(n,γ)反应率的不确定度为3.6%—3.7%,^(238)U(n,f)和^(235)U(n,f)反应率的不确定度为5.1%—5.9%,^(238)U(n,2n)反应率的不确定为4.3%—4.7%.用MCNP5程序在ENDF66c数据库下进行模拟计算,^(238)U(n,γ)反应率的计算值/实验值(C/E)为0.972—1.034,^(238)U(n,f)和^(235)U(n,f)反应率的C/E为0.983—1.058,^(238)U(n,2n)反应率的C/E为0.979—1.019.

关键词： D—T中子铀反应率蒙特卡罗模拟次临界能源堆

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光中子爆炸物成像的一种还原方法

核技术 2012年第1期35卷 31-36页

作者：羊奕伟杨祎罡辐射物理及探测实验室清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

针对光中子成像中的模糊图像还原问题,研究了模糊来源,建立了一种物理数学模型。在此基础上,分别使用非约束条件下以及约束条件下的迭代算法,对数学模型进行求解。模拟及实验数据反解结果表明,约束条件下的反解算法能有效地消除成像中... 详细信息

针对光中子成像中的模糊图像还原问题,研究了模糊来源,建立了一种物理数学模型。在此基础上,分别使用非约束条件下以及约束条件下的迭代算法,对数学模型进行求解。模拟及实验数据反解结果表明,约束条件下的反解算法能有效地消除成像中的模糊重叠现象,有利于更加清晰准确地判断被探测物的性质。

关键词：中子成像反解算法

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康普顿相机图像重建中的快速滤波反投影算法

计算物理 2020年第2期37卷 153-162页

作者：严小松杨建伦羊奕伟中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999

提出一个由CZT像素探测器与NaI闪烁体阵列组成的康普顿相机,计算探测器系统的几何参数、散射体探测器的能量分辨率及多普勒展宽等因素对相机空间分辨率的影响.相机的总体角分辨率为5.1°~5.6°,主要影响因素为探测器系统的几何参数.首... 详细信息

提出一个由CZT像素探测器与NaI闪烁体阵列组成的康普顿相机,计算探测器系统的几何参数、散射体探测器的能量分辨率及多普勒展宽等因素对相机空间分辨率的影响.相机的总体角分辨率为5.1°~5.6°,主要影响因素为探测器系统的几何参数.首先用解析方法研究图像重建中的滤波反投影算法,不考虑展宽影响时点源重建图像的角分辨率可达1.7°,考虑展宽影响时角分辨率可达4.2°;然后利用Geant4程序进行模拟,用实际应用方法对模拟数据进行重建,不考虑展宽影响时的角分辨率为1.7°,考虑展宽影响时角分辨率可达5.1°.采用滤波反投影算法进行图像重建时,在OpenCL框架下利用GPU实现并行加速,加速比为79倍.

关键词：康普顿相机滤波反投影算法 Geant4模拟 OpenCL并行计算

一维贫铀/聚乙烯交替系统中D-T中子诱发的^(232)Th(n,γ)反应率的测定与分析

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物理学报 2014年第16期63卷 118-125页

作者：羊奕伟刘荣蒋励鹿心鑫王玫严小松中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084

开展了钍样品装置内钍核参数的积分中子学基础研究.参考混合堆概念设计搭建了内部放置了钍样品的一维贫铀/聚乙烯交替系统装置,采用加速器D-T中子源模拟聚变堆芯,利用前期开发的离线伽马测量方法测定了不同位置、不同中子谱情况下的232T... 详细信息

开展了钍样品装置内钍核参数的积分中子学基础研究.参考混合堆概念设计搭建了内部放置了钍样品的一维贫铀/聚乙烯交替系统装置,采用加速器D-T中子源模拟聚变堆芯,利用前期开发的离线伽马测量方法测定了不同位置、不同中子谱情况下的232Th(n,γ)反应率,不确定度约为5%.结果显示,聚乙烯对14.1 MeV中子的慢化作用可有效提升钍俘获率,且贫铀对钍俘获率也有显著提升作用.实验结果与主流核数据库计算结果的对比显示,ENDF/B-VI.6和JENDL-3.3数据库的计算值比实验值平均约大6%,而较新的ENDF/B-VII.0数据库的计算值比实验值平均约大4%.因此,相比于之前数据库的钍核数据,ENDF/B-VII.0的计算值与实验结果匹配得较好,可作为相关概念设计的推荐核数据库.

关键词：钍俘获率 D-T中子贫铀

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离线测量钍快中子裂变反应率方法

物理学报 2014年第16期63卷 110-117页

作者：冯松刘荣鹿心鑫羊奕伟王玫蒋励秦建国中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 清华大学工程物理系北京100084

钍快中子裂变反应率是钍铀燃料循环中的重要数据.为了测量基于聚变-裂变混合能源堆包层概念设计的钍样品在宏观中子学装置中的钍快中子裂变数据,发展了钍快中子裂变率的离线活化γ测量方法.通过测量232Th裂变碎片85mKr的β衰变产物85Rb... 详细信息

钍快中子裂变反应率是钍铀燃料循环中的重要数据.为了测量基于聚变-裂变混合能源堆包层概念设计的钍样品在宏观中子学装置中的钍快中子裂变数据,发展了钍快中子裂变率的离线活化γ测量方法.通过测量232Th裂变碎片85mKr的β衰变产物85Rb发射的151.16 keV特征γ射线,并结合钍裂变产额数据,获得了钍样品装置中232Th裂变反应率的分布.详细介绍了此方法的原理和影响因素,并利用14 MeV的D-T中子源在贫铀球壳中开展了校验实验,实验不确定度为5.3%—5.5%.采用MCNP5程序和ENDF/B-VI及ENDF/B-VII数据库模拟计算的结果与实验结果在实验不确定度内基本符合,这证明该方法能够有效地模拟装置中232Th裂变反应率.

关键词：钍裂变率离线测量

中子活化法测量^(238)U(n,2n)反应截面

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核电子学与探测技术 2021年第5期41卷 849-854页

作者：韩子杰羊奕伟鹿心鑫王玫中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

利用PD-300加速器提供的D-T聚变中子,采用中子活化法测量了^(238)U(n,2n)反应截面;中子能量监测采用^(93)Nb(n,2n)^(92m)Nb和^(90)Zr(n,2n)^(89m+g)Zr截面比法,中子通量监测利用38∪自身反应道U(n,f);通过测量^(237)U发射的208 keV的γ射线,得到了13-15 MeV能区5个能点的^(238)U(n,2n)反应截面值;实验值与JENDL4.0数据库值符合较好,偏差小于1.22%,整体比ENDF/B-VI数据库值约大11%。

关键词：活化法能量监测通量监测反应截面

贫铀/聚乙烯交替球壳中裂变反应率的测量与分析

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原子能科学技术 2013年第3期47卷 462-467页

作者：严小松羊奕伟朱通华刘荣鹿心鑫蒋励中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 清华大学工程物理系北京100084

为校验次临界能源堆的概念设计,采用活化法在贫铀/聚乙烯球壳交替装置上开展14MeV中子学积分实验。用HPGe探测器测量238 U(n,f)及235 U(n,f)反应的裂变碎片143 Ce衰变产生的293.3keV特征γ射线,得到装置中与入射D粒子束成90°方向上的23... 详细信息

为校验次临界能源堆的概念设计,采用活化法在贫铀/聚乙烯球壳交替装置上开展14MeV中子学积分实验。用HPGe探测器测量238 U(n,f)及235 U(n,f)反应的裂变碎片143 Ce衰变产生的293.3keV特征γ射线,得到装置中与入射D粒子束成90°方向上的238 U(n,f)及235 U(n,f)反应率分布,相对不确定度为5.1%～6.9%。采用MCNP5程序在ENDF/B-Ⅵ库下进行模拟计算,计算结果较实验结果高约5%。

关键词： 14MeV中子 235U裂变 238U裂变蒙特卡罗模拟

HPGe探测器对环状γ面源探测效率刻度研究

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核电子学与探测技术 2014年第11期34卷 1385-1391页

作者：冯松羊奕伟王玫刘荣严小松鹿心鑫中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

天然铀分解模拟装置中铀的相关反应率是研究混合堆包层设计宏观中子学的重要数据,采用活化法测量相应反应率的过程中必须对环状天然铀箔片的探测效率进行精确刻度。为了研究快速有效刻度HPGe探测器探测效率的方法,利用一系列标准伽马点... 详细信息

天然铀分解模拟装置中铀的相关反应率是研究混合堆包层设计宏观中子学的重要数据,采用活化法测量相应反应率的过程中必须对环状天然铀箔片的探测效率进行精确刻度。为了研究快速有效刻度HPGe探测器探测效率的方法,利用一系列标准伽马点源测量了轴线上6cm高度位置的点源探测效率曲线,在蒙特卡罗程序MCNP5中调整探测器内部结构参数,同时对HPGe探测器的探测效率进行模拟计算,在计算结果与实验结果能较好拟合的情况下推算探测器的死层厚度、冷指长度和半径等参数的实际尺寸。利用计算的尺寸模拟计算探测器对环状伽马源的探测效率,计算结果与实验结果在较宽能量区域（200-1 400 ke V）内在4%内符合。

关键词： HPGe探测器环状伽马面源效率刻度 MCNP5 死层