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液闪中子多重性测量串扰修正算法研究

核电子学与探测技术 2022年第3期42卷 515-520页

作者：何汉涛程毅梅中国原子能科学研究院北京102413

针对液体闪烁体中子多重性测量中的中子串扰效应,基于6个液闪构成的多重性测量装置,引入描述串扰比例的因子,建立了串扰修正的算法。利用^(252)Cf标准源的实验测量以及相应的Geant4模拟,对串扰修正算法进行了验证。模拟显示串扰修正后... 详细信息

针对液体闪烁体中子多重性测量中的中子串扰效应,基于6个液闪构成的多重性测量装置,引入描述串扰比例的因子,建立了串扰修正的算法。利用^(252)Cf标准源的实验测量以及相应的Geant4模拟,对串扰修正算法进行了验证。模拟显示串扰修正后分析结果与真值的相对偏差为0.34%,实验测量显示串扰修正使得分析结果相对偏差较修正前降低了1.07%,这与模拟情况降低的0.87%较为吻合。

关键词：液体闪烁体中子多重性中子串扰

中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展

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强激光与粒子束 2014年第7期26卷 1-2页

作者：陈利高龚建王侃谢奇林刘晓波范晓强董传江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... 详细信息

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%。

关键词：军控核查中子多重性钚部件质量铀部件质量实验测量

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中子多重性探测器搭建及参数标定

清华大学学报（自然科学版） 2014年第2期54卷 159-163页

作者：陈利高刘晓波龚建王侃董传江荣茹鲁艺清华大学工程物理系北京100084 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

该文介绍了自主设计的中子多重性探测器构成模块和搭建方法,以及相应的参数标定算法。在参数标定过程中,首先使用Am-Li中子源的相关计数率与本底计算率差值趋零化方法,提出了预延迟的标定公式;在均方差最小化基础上建立了三均分算法,进... 详细信息

该文介绍了自主设计的中子多重性探测器构成模块和搭建方法,以及相应的参数标定算法。在参数标定过程中,首先使用Am-Li中子源的相关计数率与本底计算率差值趋零化方法,提出了预延迟的标定公式;在均方差最小化基础上建立了三均分算法,进行了中子多重性死时间系数的拟合标定。根据6组252 Cf中子源获取的9个标定参数,利用中子多重性探测器对2个钚金属样品进行了测试,测试结果验证了探测器搭建方法的合理性及参数标定算法的正确性。

关键词：中子多重性探测器搭建参数标定死时间拟合

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中子多重性计数器探测效率空间分布研究

核电子学与探测技术 2017年第12期37卷 1223-1228页

作者：左文明张全虎庄琳黎素芬侯素霞祝利群火箭军工程大学核工程学院西安710025 中国原子能科学研究院北京102413

针对基于3He的中子多重性计数器探测效率的空间分布情况,本文在中国原子能科学研究院研制的中子多重性计数器装置上,实验研究了不同位置处的探测效率,通过对探测效率实验数据在空腔内轴向和径向变化趋势的分析,提出了采用多元方差分析... 详细信息

针对基于3He的中子多重性计数器探测效率的空间分布情况,本文在中国原子能科学研究院研制的中子多重性计数器装置上,实验研究了不同位置处的探测效率,通过对探测效率实验数据在空腔内轴向和径向变化趋势的分析,提出了采用多元方差分析与最小二乘拟合的方法,建立中子多重性计数器的探测效率空间分布的数学表达式,并研究了采用实验测量点对探测效率进行标定的方法。同时,将本文提出的确定探测效率空间分布的方法拓展应用于AWCC装置的研究。另外,还对探测效率的空间分布情况进行了理论分析,解释了探测效率在径向的边缘效应。

关键词：中子多重性探测效率空间分布最小二乘拟合

大空腔探测系统中子多重性随机模拟及参数计算

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强激光与粒子束 2014年第1期26卷 216-221页

作者：陈利高刘晓波龚建王侃范晓强尹延朋董传江清华大学工程物理系北京100084 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

为优化中子多重性探测器设计、指导多重性实验的正确实施,论述了利用蒙特卡罗程序获取中子时间脉冲序列链进行多重性随机模拟的方法。提出了一种新的三均分算法计算中子衰减时间常数,解决了生成时间序列链超大矩阵排序问题。基于大空腔... 详细信息

为优化中子多重性探测器设计、指导多重性实验的正确实施,论述了利用蒙特卡罗程序获取中子时间脉冲序列链进行多重性随机模拟的方法。提出了一种新的三均分算法计算中子衰减时间常数,解决了生成时间序列链超大矩阵排序问题。基于大空腔探测系统,利用无死时间的时间序列链经过数据解谱,分析利用252 Cf中子源标定的参数在钚样品多重性测量过程中的匹配问题,考察了探测效率的差异和二阶矩三阶矩的门份额的适用性,并提出了移位寄存器(MSR)处理过程中门宽的优化选取原则。模拟了大量不同质量的钚样品,建立了大空腔探测系统的质量相对标准偏差(RSD)曲线。结果表明:252 Cf源标定的探测效率比Pu样品的效率差3%左右,比值法与公式法计算的门份额完全一致,大空腔探测系统对公斤级的金属钚在1000s时间内的质量测量RSD约为4%。

关键词：中子多重性随机模拟钚部件质量测量参数计算

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球壳型钚部件中子多重性测量点模型修正算法

强激光与粒子束 2014年第9期26卷 228-232页

作者：陈利高刘晓波龚建王侃范晓强谢奇林董传江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

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... 详细信息

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%。

关键词：中子多重性点模型修正军控核查钚部件属性测量

基于中子多重性方法的^(252)Cf中子强度测量算法及实验研究

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原子能科学技术 2014年第S1期48卷 14-17页

作者：陈利高龚建王侃谢奇林刘晓波范晓强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

252 Cf中子发射强度的获取在核技术应用中具有重要意义,为测量其绝对发射强度,分析了一种可能的替代测量算法,该算法基于252 Cf自发裂变的中子多重性分布,并结合中子在测量系统内的衰减时间行为,在不依赖测量系统探测效率和被测样品任... 详细信息

252 Cf中子发射强度的获取在核技术应用中具有重要意义,为测量其绝对发射强度,分析了一种可能的替代测量算法,该算法基于252 Cf自发裂变的中子多重性分布,并结合中子在测量系统内的衰减时间行为,在不依赖测量系统探测效率和被测样品任何信息的条件下,可给出其中子强度测量值。利用5个252 Cf镀膜中子源在中子多重性测量装置上进行了实验测量,通过测量算法获取的中子强度值与账面记录值最大相对偏差为1.41%,其结果初步验证了该算法的正确性。

关键词： 252Cf中子强度中子多重性算法研究实验测量

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铀材料的中子多重性测量分析方法

核动力工程 2009年第1期30卷 74-77页

作者：刘晓波胡倩肖建国中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

多重性测量是一种可以显著提高测量精度、降低测量偏倚的新方法。本文分析了主动法符合测量偏倚较大的原因,介绍了主动法多重性测量的理论关系式,阐述了由测量数据先确定样品增殖,再由经验关系式得到反应系数,进而得到样品质量的数据处... 详细信息

多重性测量是一种可以显著提高测量精度、降低测量偏倚的新方法。本文分析了主动法符合测量偏倚较大的原因,介绍了主动法多重性测量的理论关系式,阐述了由测量数据先确定样品增殖,再由经验关系式得到反应系数,进而得到样品质量的数据处理方法。

关键词：中子多重性铀质量主动法

核查技术数值实验平台中的时间关联符合测量与中子多重性测量

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计算物理 2015年第2期32卷 213-219页

作者：朱剑钰谢文雄李刚张松柏邓力中国工程物理研究院战略研究中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为解决部件核查技术研究中实验数据较少、缺乏系统性的问题,建立了用于核部件属性认证的数值实验平台.该数值实验平台整合了用于模拟被动中子、被动γ射线、主动中子、主动高能光子、缓发中子探测方法的部件核查技术软件.平台新增了适... 详细信息

为解决部件核查技术研究中实验数据较少、缺乏系统性的问题,建立了用于核部件属性认证的数值实验平台.该数值实验平台整合了用于模拟被动中子、被动γ射线、主动中子、主动高能光子、缓发中子探测方法的部件核查技术软件.平台新增了适用于时间关联符合测量和中子多重性测量的计算功能,该功能分别由DTB程序和NMC程序实现.本文主要介绍数值实验平台新功能的开发和应用,分别介绍这两种方法的物理原理与程序流程.对程序的验证由分别设计的两个数值实验完成.平台可以为利用统计方法研究核部件核查技术提供系统性的数据.

关键词：核查技术数值实验时间关联符合中子多重性