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高探测效率氚测量仪

核技术 2007年第4期30卷 388-390页

作者：庹先国穆克亮雷家荣李向阳杨雪梅成都理工大学成都610059 中国工程物理研究院成都621900

本文设计的高探测效率氚测量仪是集核探测、电子、信息处理等技术于一体,利用流气式正比计数器,采用先进的微处理器、数据和信息处理技术,具有低功耗、高探测效率的便携式测量仪器。经过应用实验表明,仪器性能指标为:坪长300V,坪斜0.608... 详细信息

本文设计的高探测效率氚测量仪是集核探测、电子、信息处理等技术于一体,利用流气式正比计数器,采用先进的微处理器、数据和信息处理技术,具有低功耗、高探测效率的便携式测量仪器。经过应用实验表明,仪器性能指标为:坪长300V,坪斜0.608%/100V,探测下限0.221 Bq·cm-2(测量时间600s),仪器稳定性0.56%/h,仪器变异系数2.88%,探测效率84%(3H源,2π表面发射率1307min-1)。

关键词：氚测量高探测效率性能

RO膜前处理方法用于氚测量结果的可靠性验证

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中国辐射卫生 2020年第3期29卷 241-245页

作者：赵建成李钢庞新新中核同兴(北京)核技术有限公司北京100045 中核高能(天津)装备有限公司

目的对RO膜前处理方法用于水中氚测量结果的可靠性进行实验验证。方法分别采用目前通用的常压蒸馏前处理方法与本文研究的RO膜前处理方法处理环境水样,之后对经两种前处理方法处理所得的样品在相同测量条件下进行氚的比对测量。对测量... 详细信息

目的对RO膜前处理方法用于水中氚测量结果的可靠性进行实验验证。方法分别采用目前通用的常压蒸馏前处理方法与本文研究的RO膜前处理方法处理环境水样,之后对经两种前处理方法处理所得的样品在相同测量条件下进行氚的比对测量。对测量数据进行处理,建立不确定度数学模型并对整个氚的制样、测量过程各不确定度产生来源进行分析。选择比率值En对比对测量结果进行评价,当|En|≤1时代表比对结果满意,实验所测结果在可以接受的范围之内。|En|值越小,比对结果越接近。整个比对测量过程严格质量控制,确保仪器设备性能稳定,测量所得数据准确可靠。结果同一环境水样分别经两种前处理方法所得样品的氚测量结果相近,比率值|En|氚分析,就测量结果而言是可靠的。

关键词： RO膜氚测量不确定度可靠性验证

基于Geant4的正比计数器氚测量方法优化研究

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基于Geant4的正比计数器氚测量方法优化研究

作者：林木成都理工大学

学位级别：硕士

氚是一种放射性核素,能够衰变出能量较低的β粒子,该核素已经成为核工业发展过程中重要的物质之一。在人类利用氚的过程中,各种含氚的废物以气态和液态的方式被排放到大气中,对环境和人类的健康都够成了巨大的威胁。为了保证氚环境中的... 详细信息

氚是一种放射性核素,能够衰变出能量较低的β粒子,该核素已经成为核工业发展过程中重要的物质之一。在人类利用氚的过程中,各种含氚的废物以气态和液态的方式被排放到大气中,对环境和人类的健康都够成了巨大的威胁。为了保证氚环境中的工作人员的人身安全,必须对环境中的氚含量进行准确的测量。目前测量β粒子的方式有很多种,比如液闪计数法,腔体式电离探测器测量法和β射线诱发X特征射线测量法。其中液闪计数法和腔体式电离探测器测量法是使用频率最高的方法,然而对于测量氚衰变的低能的β粒子而言,使用正比计数器测量则是较好的选择。但是由于正比计数器涉及到的参数较多(阳极丝尺寸,阴极壳尺寸,媒介气体,腔体压强,高压),通过实际测量的方式得出测量结果较好的参数较为困难和繁琐。本论文通过公式计算,得出确保正比计数器结构合理需要满足的条件,并列举出了正比计数器在不同参数条件下的最佳结构的参数范围。其次,论文使用了Geant4模拟圆柱形正比计数器内氚衰变的β粒子进入有效放大区(雪崩区)的概率,通过更改阳极丝半径,高压以及正比计数器腔体内填充的气体的压强这三个参数值,得出每次模拟中氚衰变出的β粒子的进入放大区概率,从而对比在不同参数下的概率得出能获得最佳概率的物态参数。本文采用记录诱发雪崩效应的“种子”电子的方式,在确定初始氚产生的β粒子数的前提下,模拟得出在各个能量段的原始粒子能够诱发雪崩效应的数量,最终得到正比计数器在该种物理参数下对各个能量段β粒子的探测效果的趋势。从而计算出在不同的正比计数器阳极丝半径下,在不同气体压强和不同的高压值环境中探测器对氚测量效果普遍的规律和趋势,总结得到优化方案。本论文主要完成以下几方面的工作。(1)建立了正比计数器模型使用经验公式确定了正比计数器合理的结构的参数范围,并运用Geant4建立了正比计数器模型,其中包括探测器尺寸的设计,电场的设计和探测器腔体内灵敏区的设计,该模型完全吻合真实的正比计数器结构和尺寸,设置可调整的参数(阳极丝尺寸,腔体内压强,高压),保证了模拟的真实性。(2)模拟计算在建立的探测器模型内,分别模拟了氚衰变的不同能量的β粒子以及记录每次模拟中能够引发雪崩效应的粒子数,再转换为测量气态氚的效果的趋势,从而得出不同参数对氚测量结果影响的普遍规律。(3)优化方案分析根据模拟测量结果的普遍规律,得出正比计数器在气态氚测量中的优化方案。本文的创新点主要有以下两点:(1)通过调研参考资料和分析,运用公式计算出了正比计数器可正常工作的各个参数值的范围。(2)避开了繁琐的雪崩过程模拟,采用记录“种子”电子的方式,记录不同物理参数下,每次模拟能够引发雪崩效应的粒子数量,从而反应出对氚的测量效果趋势并得到正比计数器测量气态氚的优化方案。本论文通过计算模拟研究,找出了正比计数器内的阳极丝半径和阴极管内径在不同条件下合理的比例关系,以及得出了具有不同阳极丝半径的正比计数器测量氚效果的趋势和电压以及压强的关系,从而在正比计数器的研发和在氚测量中起到指导性的作用。

关键词：氚测量正比计数器 Geant4 优化

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临界系统中子~6LiD造氚测量

中国核科技报告 1998年 525-532页

作者：段绍节中国工程物理研究院核物理与化学研究所成都

用临界装置中子源,夹心~6Li金硅面垒探测器,进行了~6LiD半球的中子造氚测量,得到了中子造氚分布,并用近似的球对称得到了全球的造氚率及平均造氚长度。

关键词：氚测量中子核子半球壳测量结果金硅面垒半导体探测器

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临界系统中子~6LiD 造氚测量

中国核科技报告 1998年第S6期 51-52页

作者：段绍节中国工程物理研究院核物理与化学研究所成都

用临界装置中子源,夹心~6Li金硅面垒探测器,进行了~6LiD半球的中子造氚测量,得

关键词：氚测量中子核子

福清核电厂实验室氚测量影响主要因素及对策分析

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能源与环境 2018年第6期 5-8页

作者：王宝修璐倩连靓雯陈吉张君伟福建福清核电有限公司福建福清350300

对实验室氚测量原理、测量方法进行分析,得出可能影响测量结果的因素并结合福清核电厂实验室的实际情况,提出针对性的解决办法。

关键词：核电厂氚测量

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含氚气体中氚分压BIX在线测量方法研究

原子能科学技术 2016年第2期50卷 363-368页

作者：郭一帆刘志珍吉晓梅郭星辰占勤赵崴巍杨洪广中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

建立了一种聚变堆氘氚燃料循环系统燃料气及工艺气等含氚混合气体中氚分压在线快速测量方法,该方法通过测量氚衰变产生的β射线与材料相互作用发射的轫致X射线(BIX),利用轫致X射线的计数率与含氚气体氚分压的标定关系曲线,实现含氚气体... 详细信息

建立了一种聚变堆氘氚燃料循环系统燃料气及工艺气等含氚混合气体中氚分压在线快速测量方法,该方法通过测量氚衰变产生的β射线与材料相互作用发射的轫致X射线(BIX),利用轫致X射线的计数率与含氚气体氚分压的标定关系曲线,实现含氚气体中氚分压(活度浓度)的实时测量。该方法中的轫致X射线是通过β射线与表面喷金的铍窗材料作用而产生的,X射线的测量采用NaI(Tl)探测器。研究过程中建立了轫致X射线计数率与氚分压的标定关系曲线,对于纯氚气体,氚压测量范围为1Pa^10kPa(氚活度浓度为10^(12)~10^(15) Bq/m^3)时,计数率(C)与氚压(p)的标定曲线为C=5.01×10~4(1-e^(-4.55×10^(-5)p)),其指数拟合相关系数为1.000 00。对于氚体积分数为1%的氚-氦混合气体,氚分压测量范围为1~100Pa(氚活度浓度为10^(11)~10^(14) Bq/m^3)时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.24×10~2(1-e^(-4.69×10^(-3)p)),其指数拟合相关系数为0.998 60。对于氚体积分数为1%的氚-氢混合气体,氚分压测量范围为1~100Pa(10^(11)~10^(14) Bq/m^3)时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.18×10~2(1-e^(-4.61×10^(-3)p)),其指数拟合相关系数为0.999 53。利用以上标定曲线,对任意氚分压的含氚混合气体进行验证测量,结果表明,该方法测量精度较高、响应速度快、测量稳定性好,在氚测量技术中是一种很有前景的方法。

关键词：氚测量在线测量氚分压 β射线诱发X射线

基于丝壁电离室的数字化氚在线测量系统的研制

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核电子学与探测技术 2014年第7期34卷 893-896页

作者：孟丹陈志林常瑞敏穆龙吴冠银刘秀华中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

涉氚场所中的氚浓度在线测量是保障工作安全顺利进行的有力条件。针对涉氚场所中氚主要以氚气形式存在的特点,设计并研制了一套数字化氚在线测量系统。该系统采用补正极原理设计了丝壁电离室,消除了氚在进入电离室前产生的电离离子对测... 详细信息

涉氚场所中的氚浓度在线测量是保障工作安全顺利进行的有力条件。针对涉氚场所中氚主要以氚气形式存在的特点,设计并研制了一套数字化氚在线测量系统。该系统采用补正极原理设计了丝壁电离室,消除了氚在进入电离室前产生的电离离子对测量结果的影响;开发了数字化信号处理系统,可自控获取、处理及显示过程中的氚浓度。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,丝壁的设计使得电离室室壁氚吸附产生的记忆效应减小到1%以内,系统中的氚浓度能够在线实时准确测量、显示,能很好地满足涉氚场所氚在线测量的要求。

关键词：氚气丝壁电离室氚测量

基于BIXS方法的气体中高浓度氚在线测量技术

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核化学与放射化学 2021年第3期43卷 263-268页

作者：杨阳赖财锋黄坡李余陈志林中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999

工艺气体中高浓度氚的在线测量要求探测器具有体积小、密封性好、稳定性高等特点。针对该需求,本工作基于氚β射线诱发X射线谱测量方法(BIXS)建立了高浓度氚在线测量实验系统,采用PENELOPE程序建立了理论计算模型,对系统中5个关键参数... 详细信息

工艺气体中高浓度氚的在线测量要求探测器具有体积小、密封性好、稳定性高等特点。针对该需求,本工作基于氚β射线诱发X射线谱测量方法(BIXS)建立了高浓度氚在线测量实验系统,采用PENELOPE程序建立了理论计算模型,对系统中5个关键参数进行了设计优化,搭建了1.77 mL小体积BIXS实验系统,使用含氚的氢氩混合气体对实验系统进行了响应能谱测量,并对获得的BIXS能谱谱形进行了初步分析。实验结果表明,对于含氚的氢氩混合气体,BIXS系统重复测量结果显示全谱计数率偏差测量结果显示,BIXS能谱总计数率、Ar的Kα峰强度以及轫致辐射谱强度随压强增加呈线性上升趋势,但Au的Mα峰强度在该气氛下几乎不随氚的分压改变。

关键词：氚测量在线测量 β射线诱发X射线