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d-t中子源n-γ密度测井规律的蒙特卡罗模拟

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强激光与粒子束 2013年第1期25卷 253-258页

作者：何雄英郑世平卢小龙姚泽恩兰州大学核科学与技术学院兰州730000 中国石油集团测井有限公司随钻测井仪器研究中心西安710061 兰州大学教育部中子应用技术工程研究中心兰州730000

根据d-t反应中子的能谱和角分布数据,建立了中子源模型;根据石灰岩地层标准刻度井群数据,建立了井模型。采用MCNP程序模拟了井中中子和γ射线的输运,得到了不同地层密度、不同源距处NaI探测器中的混合γ能谱和非弹γ能谱。在混合γ能谱... 详细信息

根据d-t反应中子的能谱和角分布数据,建立了中子源模型;根据石灰岩地层标准刻度井群数据,建立了井模型。采用MCNP程序模拟了井中中子和γ射线的输运,得到了不同地层密度、不同源距处NaI探测器中的混合γ能谱和非弹γ能谱。在混合γ能谱2.5～4.5MeV能区开窗,混合γ射线相对计数随源距的变化曲线显示,源距应选择在20～80cm,密度与混合γ射线计数之间呈现非线性关系。在非弹γ能谱1.0～8.0MeV能区开窗,非弹γ射线相对计数随源距的变化数据显示,源距应选择在20～40cm或80cm附近,密度与非弹γ射线计数之间成近似线性关系。

关键词：密度测井 d-t中子源蒙特卡罗模拟石灰岩 γ能谱

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d-t中子源快中子照相准直屏蔽系统设计

核技术 2010年第10期33卷 754-759页

作者：窦海峰唐彬吴洋中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

减少散射中子对成像质量的影响是快中子照相的关键技术之一。本文采用MCNP程序完成了d-t中子源快中子照相准直屏蔽系统的设计,该设计具有很好的中子散射屏蔽效果,能够将实验室墙壁的散射中子数量降低一个量级,大大减少了成像的对比度失... 详细信息

减少散射中子对成像质量的影响是快中子照相的关键技术之一。本文采用MCNP程序完成了d-t中子源快中子照相准直屏蔽系统的设计,该设计具有很好的中子散射屏蔽效果,能够将实验室墙壁的散射中子数量降低一个量级,大大减少了成像的对比度失真;同时,能够增加约20%的中子源强,提高了成像速度。

关键词：快中子照相散射中子 d-t中子源准直屏蔽系统

基于可移动紧凑加速器d-t中子源的热中子层析实验研究

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原子能科学技术 2019年第4期53卷 739-746页

作者：王胜尹伟刘斌李航孙勇曹超吴洋霍合勇朱世雷娄本超伍春雷唐彬中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

中子照相是十分重要的无损检测方法之一,尤其是针对含氢材料、同位素等的无损检测,中子照相技术具有其他射线成像不可比拟的优势。中国工程物理研究院核物理与化学研究所基于紧凑型d-t中子源,研发了可移动中子成像检测仪,成功实现了热... 详细信息

中子照相是十分重要的无损检测方法之一,尤其是针对含氢材料、同位素等的无损检测,中子照相技术具有其他射线成像不可比拟的优势。中国工程物理研究院核物理与化学研究所基于紧凑型d-t中子源,研发了可移动中子成像检测仪,成功实现了热中子照相和快中子照相实验检测。为确定基于该装置开展热中子层析检测的可行性,本文进行了数值模拟计算,利用该仪器开展了针对轻重材料模拟件的热中子层析成像实验,利用采集的181幅投影图像,在图像信噪较低和采集幅数较少条件下,成功重建了铝和聚乙烯材料包裹下的0.2 mm直径的钆丝。

关键词：热中子层析可移动紧凑加速器 d-t中子源低信噪比重建

工程模拟实验中d-t中子源的非期望中子研究

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工程模拟实验中D-T中子源的非期望中子研究

作者：蒋励中国工程物理研究院北京研究生部

学位级别：硕士

本论文分析了开展非期望中子实验研究目的，以及在工程模拟实验中的重要意义。对非期望中子和非期望信号，作了界定与解析，对非期望中子实验结果的影响进行了较为仔细的分析。在工程模拟实验中，加速器的中子源信号监测、环境散... 详细信息

本论文分析了开展非期望中子实验研究目的，以及在工程模拟实验中的重要意义。对非期望中子和非期望信号，作了界定与解析，对非期望中子实验结果的影响进行了较为仔细的分析。在工程模拟实验中，加速器的中子源信号监测、环境散射及探测器结构材料等都可能产生非期望中子。加速器的d-t反应中子产额是通过测量伴随反应产生的α粒子得到。如果因α粒子监测中的非期望信号不得到甄别，这也可理解为中子产额值中引入了“非期望中子”源。介绍了伴随粒子法测量d-t反应中子注量的原理和方法。对伴随粒子法监测的α粒子谱进行了分析，对各种可能出现的谱进行了讨论，对影响中子注量的一些干扰因素进行了理论分析和计算。给出了中子注量测量误差的主要来源。开展了铀裂变室探测器效率的研究，对影响探测器对期望中子或非期望中子探测的各种因素进行了分析和实验研究。获得了探测器之间扰动、探测器外壳、支架材料对信号中子测量无明显影响的结果;对U裂变电离室，需采用中子吸收截面低的材料，对实验装置的支撑材料和屏蔽材料宜选用低Z材料且尽量减少用材。对加速器d-t中子源自生靶中子和管道中子，通过改变不同靶片，用伴随粒子法和长计数器进行测量，评估了自生靶中子和管道中子的影响。结果表明后者比前者影响小一个量级以上。自生靶中子的影响跟靶使用的时间有关，当质子(d+d反应)计数α粒子计数比值超过实验规定要求时，应及时改用新靶。一般，自生靶中子在d-t中子源中所占的份额小于1％。在工程模拟实验中，中子源与探测器相距较近，不能用阴影屏蔽锥法直接测量散射中子本底(即非期望中子)。需用MCNP／4A程序计算实验大厅的散射中子本底分布。采用专门设计的屏蔽法研究散射中子本底。并和MCNP／4A程序计算相结合的方法扣除了在特定实验条件下实验大厅的散射中子本底。

关键词： d-t中子源非期望中子伴随粒子法铀裂变室

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随钻d-t源中子孔隙度校正方法研究

随钻D-T源中子孔隙度校正方法研究

作者：赵靓中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着大斜度井、水平井、定向井技术在复杂油气田勘探过程中广泛应用,随钻测井已成为复杂油气藏地质评价的重要手段,而中子孔隙度作为地质评价的基本参数,其测量结果易受环境因素的影响,因此研究随钻中子孔隙度校正方法提高孔隙度测量结... 详细信息

随着大斜度井、水平井、定向井技术在复杂油气田勘探过程中广泛应用,随钻测井已成为复杂油气藏地质评价的重要手段,而中子孔隙度作为地质评价的基本参数,其测量结果易受环境因素的影响,因此研究随钻中子孔隙度校正方法提高孔隙度测量结果的准确性,对于复杂油气藏地质评价至关重要。蒙特卡罗数值模拟方法作为核测井原理、仪器结构设计、测井响应机理研究的主要技术手段,克服了时间和空间等因素的限制,被广泛用于响应规律的定性研究中,但由于缺少基准实验,常规蒙特卡罗模拟工作难以反映实际仪器及地层条件的特殊性。为了满足实际定量研究,需要通过对MCNP模型进行基准实验校正,提高模拟结果精度,完成实际定量研究工作。本文以中子与地层原子核作用过程及中子空间分布规律为基础,利用蒙特卡罗数值模拟方法,研究不同中子源的随钻中子孔隙度仪器探测特性,对比得到d-t源的探测优势。研究相关环境影响因素对仪器中子孔隙度响应规律的影响,提出需要对随钻中子孔隙度测量结果进行校正。为了确定具有实际应用价值的随钻d-t源中子孔隙度校正方法,针对实际CPL随钻d-t源中子孔隙度仪器进行MCNP基准实验研究,提高MCNP模拟结果的可靠性,以实测仪器响应为基准,将实测随钻d-t源中子孔隙度仪器响应与蒙特卡罗数值模拟方法相结合,微调仪器参数,得到与实际仪器响应相同的等效蒙特卡罗计算模型,该等效蒙特卡罗模型近、远探测器源距为35.2cm、68cm。利用等效蒙特卡罗计算模型针对4.75in、6.75in、8in三种钻铤尺寸模拟随钻d-t源中子孔隙度仪器响应规律,确定相关环境影响因素校正公式并建立环境影响因素校正图版。基于CIFLog软件开发平台,编写随钻d-t源中子孔隙度校正模块,通过数据加载、视孔隙度计算、环境影响因素校正等功能,实现对随钻d-t源中子孔隙度测井数据的快速校正,为随钻d-t源中子孔隙度仪器实测资料处理及后续地层参数评价提供了重要技术支持。

关键词： d-t中子源随钻中子孔隙度测井蒙特卡罗数值模拟 MCNP基准实验研究环境影响因素校正

d-t快中子治疗准直屏蔽体设计及中子特性模拟

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核技术 2010年第8期33卷 580-583页

作者：张宇罗鹏姚泽恩杨巧云刘洋兰州大学核科学与技术学院兰州730000 兰州大学教育部中子应用技术工程研究中心兰州730000

设计了一个用于d-t快中子治疗的准直屏蔽体,通过d-t中子在准直屏蔽体中的MCNP模拟,计算了屏蔽体外透射中子和透射光子在水中的吸收剂量,由此评价了准直屏蔽体的屏蔽效果。利用MCNP程序,模拟了准直中子束及中子束中的γ射线在源皮距(SSd)... 详细信息

设计了一个用于d-t快中子治疗的准直屏蔽体,通过d-t中子在准直屏蔽体中的MCNP模拟,计算了屏蔽体外透射中子和透射光子在水中的吸收剂量,由此评价了准直屏蔽体的屏蔽效果。利用MCNP程序,模拟了准直中子束及中子束中的γ射线在源皮距(SSd)100cm处的能谱,计算了γ射线与中子束在水中吸收剂量的比值,对准直中子束中γ射线的污染水平进行了评价。完成了准直中子束在人体组织等效水箱中输运的MCNP模拟,给出了吸收剂量深度分布、吸收剂量横向分布和吸收剂量等剂量曲线。

关键词：准直屏蔽体 d-t中子源快中子治疗源皮距吸收剂量

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d-d中子源孔隙度测井的蒙特卡洛模拟

兰州大学学报（自然科学版） 2012年第3期48卷 123-127,132页

作者：严岩李炳营郑世平闫永宏杨尧姚泽恩刘炯兰州大学核科学与技术学院兰州730000 中国石油集团测井有限公司随钻测井仪器研究中心西安710061 兰州大学教育部中子应用技术工程研究中心兰州730000

根据d-d反应中子的能谱和角分布数据,建立了d-d中子源模型.根据标准刻度井数据,建立了井模型.采用MCNP程序模拟了d-d中子在井中的输运,给出了热中子相对通量沿轴线的分布和孔隙度探测灵敏度随源距的变化,结果显示对d-d中子源,孔隙度测... 详细信息

根据d-d反应中子的能谱和角分布数据,建立了d-d中子源模型.根据标准刻度井数据,建立了井模型.采用MCNP程序模拟了d-d中子在井中的输运,给出了热中子相对通量沿轴线的分布和孔隙度探测灵敏度随源距的变化,结果显示对d-d中子源,孔隙度测量零灵敏约在17 cm附近,探测器的适宜布置区间为25～60 cm.根据d-t反应中子和Am-Be中子源的能谱及角分布数据,建立了其中子源模型,通过MCNP模拟,研究了补偿法孔隙度测井时近远探测器中的热中子计数比值R及测量灵敏度S随孔隙度的变化,并与d-d中子源的模拟结果进行了比较,结果显示d-d源有更高的测量灵敏度和更高的中子利用率.

关键词： d-d中子源 d-t中子源 Am Be中子源孔隙度测井蒙特卡洛模拟

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伴随粒子法瞬发γ能谱测量技术研究

原子能科学技术 2010年第B09期44卷 15-18页

作者：安力何铁郭海萍阳剑郑普王新华陈渊牟云峰朱传新杨小飞中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

采用伴随α粒子符合方法测量了水、石墨、液氮样品的16O、12C、14N核素以及硝铵、三聚氰胺、尿素和模拟样品的d-t中子作用的非弹瞬发γ谱,利用反卷积对化合物的脉冲幅度谱进行了解谱,实验获得的元素份额与其化学成分比在10%内相符。

关键词： d-t中子源伴随α粒子技术特征瞬发γ

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伴随粒子法γ能谱本底测量技术

强激光与粒子束 2013年第11期25卷 3045-3049页

作者：安力何铁郑普王新华郭海萍阳剑朱传新牟云峰中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

为了解决伴随粒子法瞬发γ能谱实验中随机γ本底的影响,通过实验研究了"标记"中子和非"标记"中子与物质作用产生的瞬发γ信号和随机γ本底信号。对不同情况随机本底γ谱测量进行了分析,提出了小尺度样品和大尺度样品本底测量方式。研究... 详细信息

为了解决伴随粒子法瞬发γ能谱实验中随机γ本底的影响,通过实验研究了"标记"中子和非"标记"中子与物质作用产生的瞬发γ信号和随机γ本底信号。对不同情况随机本底γ谱测量进行了分析,提出了小尺度样品和大尺度样品本底测量方式。研究表明:对小尺度样品,可以通过去掉样品,选择与有样品测量的γ谱相同的时间窗进行本底测量;对于大尺度样品,可以通过在随机本底范围选取时间窗进行本底测量。

关键词： d-t中子源伴随α粒子技术特征瞬发γ γ本底