核废物桶检测中探测效率的数值方法

为了既准确又快速地进行探测效率刻度,针对中低放射性废物活度测量,提出了一种基于探测对象、准直器和以高纯锗探测器为例的空间分布的探测效率实时数值计算方法.采用该方法对不同位置、不同能量的点放射源进行效率刻度,与蒙特卡罗方法计算结果的相对偏差均在5%以内.使用γ射线探测系统对木材和聚氨酯填充的废物桶样品进行实验测量,得到核素137Cs和60Co的探测效率,相同工况下的数值计算结果与实验测量值的相对误差均在12%以内,且多数小于5%.研究结果表明,在进行放射性核废物桶检测时,采用该数值计算方法可以快速而准确地进行效率刻度.     

气载放射性碘取样测量装置的设计与研究

气载放射性碘的准确监测是预警核事故、评价核事故等级、环境保护的必要前提之一。碘取样测量装置是气载放射性碘监测仪的关键部件,其设计的合理性直接关系到碘在取样盒内分布的均匀性、测量的准确性。为了分析气态碘在取样盒内的分布形式,通过测量得出取样盒中活性炭气体流速与压强降的关系,利用流行的计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)软件Fluent仿真计算了所研制取样测量装置中气体在取样空间的压力分布及碘在取样盒内的吸附分布,并利用蒙特卡罗软件(monte carlo N particle transport code, MCNP)模拟计算了不同模型下的探测效率。对依据仿真所研制的放射性碘监测仪样机进行测试和校准,样机对低活度放射性碘测量的重复性为2%,对364.5 keV全能峰的能量分辨率为9.5%,参考响应的非线性为6%。结果表明：放射性碘取样测量装置的流道最优化设计时,取样盒入口面碘分布均匀,进而提高了探测效率标定的准确性,为气载放射性碘监测仪的设计提供了有效的理论基础。     

移动式放射性废液处理工艺研究

随着核工业的发展,产生了大量的放射性废液。放射性废液必须经过处理达标后才能排放进入环境。在大型核设施运行单位一般均设置有固定式工艺的放射性废液处理装置。一些核技术应用单位产生的少量零星废液,以及固定式装置不便处理和无法处理的废液、核应急、核设施退役等领域,移动式放射性废液处理装置就显得尤为重要。该文通过对现有的国内外移动式放射性废液处理工艺进行研究,以期为移动式放射性废液的处理工艺的研究和开发提供借鉴和参考。     

层析γ扫描技术研究

层析γ扫描技术是放射性材料无损分析技术中最先进的分析技术之一,能够准确定量测量密闭容器内中、高密度非均匀介质中的放射性核素及其含量,它是核设施中可回收物以及核废物测量分析的主要方法.本文较先在国内开展了层析γ扫描技术的研究,对该技术所涉及的探测效率刻度、透射测量图像准确重建和发射测量图像快速重建三个关键技术进行了计算机模拟研究和实验研究.采用蒙特卡罗方法对层析γ扫描装置的探测效率进行刻度;针对透射测量图像重建,创建了一种新的图像重建算法;针对发射测量图像快速重建,提出线衰减校正因子的计算公式,并采用＂预运算＂方法,显著提高了发射图像的重建速度.计算机模拟研究和实验研究结果表明：应用本文提出的图像重建算法,层析γ扫描透射和发射图像重建值与参考值的相对均偏差小于10%,能够满足层析γ扫描装置的实际需要,更好地解决了层析γ扫描技术中的三个关键技术,为我国层析γ扫描装置的研制奠定了基础.     

高压电塔倾斜动态监测装置的设计与实现

针对RTK(Real Time Kinematic,简称RTK)和全站仪在变形监测中对高压电塔测量受干扰、不能实时动态监测的问题,根据塔型建筑物对倾斜极为敏感这一特性,运用重力原理,设计了一套自动监测装置,从而实现了高压电塔的实时动态监测。装置主要包括:自转机构、倾斜测量机构、倾斜报警等。倾斜测量构件采用"精度放大+刻度显示"装置,通过运用齿轮间的传动原理将塔身微倾斜角度放大40倍,提高了测量准确度;同时,通过研制了重力自动旋转装置,实现了自动监测塔身360°方向的倾斜。本设计通过结合机械自动报警与GPS定位技术,实现了高压电塔的安全预警。通过全站仪观测与装置自动监测实验结果对比表明,此装置及自动监测方法可以满足传统变形监测测量的要求。在测量仪器监测高压电塔倾斜受到限制的情况下,采用自动倾斜动态监测装置可以有效地完成电塔的倾斜监测,同时提高了测量效率,为高压电塔的防护监测提供了一条有效途径。     

降低NaI(Tl)γ谱仪探测限的技术探讨

核爆后其放射性元素种类复杂、量少,用NaI(Tl)γ谱仪监测时,多种核素峰重叠在能谱的散射区内难以识别,因此对谱仪的稳定性,能量分辨率,解谱技术以及最小可探测活度有很高的要求.本文通过实验和MCNP模拟,分析了对某NaI(Tl)γ谱仪探测限的影响因素以及降低探测限的措施,提出了通过屏蔽来降低本底,提高其最小可探测活度的方法,实验表明,通过选择合理的屏蔽尺寸,有效的降低了本底,提高了谱仪的低水平放射性监测能力.     

基于波长位移光纤的~(232)Th+ZnS(Ag)闪烁体中子探测器

闪烁体光纤探测器是近年来发展起来的一种可用于中子测量的新型探测器,为了提高闪烁体光纤探测器的中子探测效率,该文以~(232) Th+ZnS(Ag)为探测器材料,利用波长位移光纤代替普通光纤收集和传输信号,并对改进的探测器的探测效率进行了理论分析和实验验证。研究结果表明:波长位移光纤探测器的计数率约为普通光纤的1.7倍。该探测器应用于加速器驱动次临界系统的中子探测,获得了次临界反应堆实验装置中子的分布变化规律,与计算结果较为一致。     

LIBS技术在线检测重金属污染物的应用研究

指出了激光击穿光谱(LIBS)是一种新型的元素分析技术,具有灵敏度高、快速、可多元素同时测量并可在线检测等优点,非常适合针对环境中重金属污染物的实时在线检测.利用自行搭建的一套激光击穿光谱实验装置,开展了对烟气、污水、土壤中重金属的LIBS探测的实验研究,实验结果表明:LIBS技术为解决环境中重金属污染物的实时在线检测提供了技术支持,为将该技术利用到环境保护领域奠定了基础.     

基于特征因子的食品工业废水排放追踪方法

针对雨水管网中工业废水接入导致的混接污染排放,以及污水管网中工业废水突发的非正常排放冲击问题,选择我国典型农副食品加工及食品制造企业,通过对企业排放废水中候选水质特征因子的稳定性及显著性分析,得出钾、钠、氯化物等无机盐对食品行业废水具有较普遍的表征性,且与电导率具有良好的相关性,为废水排放实时监控提供了可行性.在此基础上,给出了识别食品行业废水排放的无机盐质量浓度和电导率参照值,提出了基于节点水质监测的雨污水管网中工业废水排放追踪定位方法.     

海洋放射性现场探测谱仪的机械优化设计

为提高海洋放射性现场探测NaI(Tl)谱仪的探测性能,采用蒙特卡罗仿真和统计计算方法,研究和分析谱仪封装、材料和尺寸等机械设计对探测性能的影响规律。综合考虑伽马射线衰减和密封、耐压及耐腐蚀等要求,开展谱仪的机械优化设计和海上现场检测实验。优化谱仪达到了对40K最小探测活度约0.30 Bq/L,现场测量相对误差为0.45%。该研究对海洋放射性现场探测谱仪的性能优化设计和现场应用具有重要的指导意义。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

γ-γ符合法测量正电子源活度实验教学研究

在核物理基础实验研究中,放射性活度是最直接、最重要的参数。符合法测量因其可以排除探测效率等因素对测量结果的影响,被广泛应用于放射源活度的精确测量。该文针对传统实验教学的不足,首次设计并实现了用于符合测量的探测器实验平台,搭建了一套利用符合法测量正电子源活度的实验系统。基于该系统,完成了γ-γ符合法测量~(22)Na的绝对活度。同时,指出了实验的重点和难点,为符合法测量正电子源活度实验教学提供了一个参考。     

化学化工实验废水排放的监测分析与治理实践

以广西大学化学化工实验大楼排放的实验废水为例,对其水质进行为期半年的监测.监测结果表明:该水的有机物含量不高但排水量大;有代表性的重金属污染中,Hg的平均含量约为0.015 m g/L、C r平均含量低于0.1 m g/L,两者均低于《城市污水综合排放标准》(GB 8978-1996).根据监测结果,提出采用厌氧生物滤池对实验废水进行初步处理,处理后的废水可直接排入市政管道,不会对环境造成不良的影响.     

受限区域空气环境探测吊舱系统的设计

针对无法高效便捷地检测高空受限区域空气环境的问题,设计了受限区域空气环境探测吊舱系统,该系统以MT7620N芯片作为主控单元,搭载OpenWrt操作系统,设计北斗GPS定位模块、空气样本采集装置、多种空气参数探测传感器和视频采集装置.智能监测服务终端可实时查看受限区域的温度、湿度、烟雾浓度、PM2.5、PM10、现场视频及地理位置等信息.经测试,该系统可准确测量空气质量参数,通信距离能够达到150 m,通过搭载在旋翼机上的探测吊舱灵活探测高空某一区域内空气污染状况,从而为污染评估,决策预警和环境执法提供有力的数据支持与保障.     

一种远程水污染神经网络监测系统

介绍了一种采用紫外分光光度计及人工神经网络分析的计算机远程水污染监测系统; 介绍了系统构成原理和用于废水紫外光谱图识别的多层前向神经网络的设计, 分析了含有不同隐节点数的前馈网络的精度; 该系统可对远程水质进行监测;不需要测量废水的各成份含量而通过对废水光谱图的神经网络识别直接给出水质合格与否的结论; 该系统还可推广应用于红外及可见光范围的光谱图分析中, 从而大大拓宽该系统在水质监测乃至成份分析方面的应用;     

自动限温加热带的起动态与过渡态参数的测量

自动限温加热带的质量在很大程度上与材料的性质有关。用MCS—51单片机的测量装置可对正温度系数(PTC)材料进行I—t曲线的测量,并对测量结果进行处理、打印和显示等。本文介绍了该装置的原理和电路特点,并给出了实验结果。     

电力系统实时相角测量装置

研制的实时相角测量装置采用模式式结构,具有易于扩充和可靠性高的特点,测量系统高精度的实时时钟系统,为准确相角测量奠定了基础,通过对测量装置进行的误差分析表明,该相角测量装置具有较高的测量精度,初步实验研究验证了相角测量装置的准确性。     

一种简便的μ子寿命测量实验设计

设计和研制了一种简便的宇宙线μ子寿命测量的实验装置.该装置采用大面积闪烁体探测器,利用可编程逻辑阵列(field program mable gatearray,FPGA),并通过电子学脉冲计数法,实现对宇宙线μ子的衰变寿命测量.测量结果与文献中给出μ子寿命精确值比较,误差小于3.5%.该实验原理及测量方法简单,测量条件要求不高,可用于大学物理实验教学.相关实验方法也可应用到其他一些粒子寿命及时间测量的实验中.     

基于高纯锗γ谱仪测量高氡浓度的方法

准确测量环境高浓度氡是评价高氡浓度场所氡年释放量及辐射危害的必要工作,通过基于高纯锗γ谱仪测量技术,利用特制的采样测量盒,建立了测量高氡浓度的方法及装置。实验结果表明:该测量方法探测效率为7. 16×10~(-3),采样盒放于高纯锗探头表面条件下所对应的探测上限可达1×10~(11)Bq/m~3,探测下限为5. 5×10~4Bq/m~3;与闪烁室测氡方法进行了高氡浓度测量比对,两者相对偏差在2%以内。     

一种提高样品放射性活度测量准确度的新方法

在使用高纯锗γ谱仪测量样品的放射性活度时,探测器对γ射线的探测效率是影响测量准确度的一个重要因素.目前使用的两种得到探测效率的方法——标准样品法和蒙特卡洛法,因为各自的局限性,都存在一定的系统误差.结合两种方法,提出并建立了一种能够消除前两种方法系统误差,获得更准确的探测效率的新方法,即用蒙特卡洛方法计算待测样和标准样的探测效率的比值,再乘以实验测量得到的标准样的探测效率,得到待测样品的探测效率.所建方法的正确性通过蒙特卡洛软件计算的模拟实验得到了验证,并证明了新方法能够完全消除标准样品法的系统误差,并且在绝大多数情况下消除了蒙特卡洛法的系统误差.