基于D-D/D-T中子源的中子受激辐射计算机断层扫描成像系统的模拟研究
发布时间：2020-12-07 20:55
本文对中子受激辐射计算机断层扫描成像（NSECT）系统进行了仿真计算,包括中子源的选择、准直屏蔽系统的设计、屏蔽墙和靶体的设置以及探测器的布置。对比研究了D（d,n）3He和T（d,n）4He反应获得的中子源在NSECT中的应用,建立了TiDx/TiTx靶、水体模内放置/未放置铁球四种计算模型,并利用MCNP程序分别模拟了D-D、D-T中子源产生2.5MeV、14MeV左右中子束在该系统中的中子输运过程,记录并获得了出射中子和特征γ射线通量分布及能谱图,该研究对中子成像方面中子源的选择及平台的搭建有指导作用。从出射中子和特征γ射线通量分布发现,激发的特征γ射线会保持与入射中子束同样的前倾方向,为了得到尽可能多的特征γ射线,确定了在D-D和D-T两种中子源成像中,实验上应该在Z=0的平面上与中子束传播方向呈43.6°50.9°范围内布置γ射线探测器。D-D和D-T两种中子源的NSECT高能γ射线探测器的最佳放置位置稍有不同,但都需要保持在43.6°50.9°...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
特征X射线和俄歇电子示意图
散射[9]。如图 1.2 所示是康普顿散射示意图，入射冲角为 ，电子的静止能量为2em c，康普顿散射光 11cos2 mcEEEe的能量eE 为： 1cos1cos22e mcEEEEEe系为：2cot1tan2 mcEe与光电效应的不同：光电效应过程中入射γ射线
对效应[9]，如图 1.3 所示。根据守恒定律，只有入射即 h 1.02MeV时，才能发生电子对效应。入射γ射电子对的静止能量，剩下能量则作为它们的动能，即2hEE2 mceee EEMeVee 1.02 e E 分别为正、负电子的动能。当 h 稍大于22 mce时 ZEp2 2c时， ZEpln2 可知，当入射γ射线能量不高时，电子对效应截面p ；由（1.16）式可知，当入射γ射线能量很高时，电能量变化缓慢。不论是在高能区还是低能区，都存在数的元素易与γ射线发生电子对效应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]康普顿相机的应用现状与发展趋势[J]. 杨靖,谭放,吴玉迟,谷渝秋. 核电子学与探测技术. 2016(09)
[2]D-T快中子照相准直屏蔽体设计及中子束特性的模拟研究[J]. 刘洋,沈飞,杨尧,闫永宏,严岩,李炳营,姚泽恩. 核技术. 2011(04)
[3]T(d，n)~4He反应快中子屏蔽体优化设计的蒙特卡罗模拟[J]. 罗鹏,姚泽恩,梁一,胡继峰,金孙均. 核技术. 2008(10)
[4]MCNP程序研究进展[J]. 张建生,蔡勇,陈念年. 原子核物理评论. 2008(01)
[5]中子激发碳、氧、铁、铜的模拟研究[J]. 唐世彪,阴泽杰,朱大鸣,黄环. 核技术. 2007(03)
[6]MCNP程序在核技术中的应用研究[J]. 高彦锋,王瑞宏,张孝泽,凌玉德. 计算物理. 1995(02)
博士论文
[1]中子受激辐射计算机断层扫描成像技术中若干关键问题的研究[D]. 唐世彪.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]板状铁样品泄漏中子飞行时间谱测量与模拟研究[D]. 丁琰琰.兰州大学 2017
[2]紧凑型强流D-D中子发生器的物理设计[D]. 王俊润.兰州大学 2015
[3]基于PET/CT探测环真光子数呼吸运动门控校正的研究[D]. 崔锐.昆明理工大学 2015
[4]基于高压倍加器快中子成像技术研究[D]. 刘剑韬.南华大学 2013
[5]14MeV快中子成像的Geant4模拟以及3D图像重建方法研究[D]. 王晓冬.兰州大学 2011
[6]中子发生器实验厅屏蔽效果及本底研究[D]. 刘洋.兰州大学 2011
[7]PGNAA应用于煤质成份在线检测的方法研究[D]. 陈晓文.兰州大学 2006
本文编号：2903885
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
特征X射线和俄歇电子示意图
散射[9]。如图 1.2 所示是康普顿散射示意图，入射冲角为 ，电子的静止能量为2em c，康普顿散射光 11cos2 mcEEEe的能量eE 为： 1cos1cos22e mcEEEEEe系为：2cot1tan2 mcEe与光电效应的不同：光电效应过程中入射γ射线
对效应[9]，如图 1.3 所示。根据守恒定律，只有入射即 h 1.02MeV时，才能发生电子对效应。入射γ射电子对的静止能量，剩下能量则作为它们的动能，即2hEE2 mceee EEMeVee 1.02 e E 分别为正、负电子的动能。当 h 稍大于22 mce时 ZEp2 2c时， ZEpln2 可知，当入射γ射线能量不高时，电子对效应截面p ；由（1.16）式可知，当入射γ射线能量很高时，电能量变化缓慢。不论是在高能区还是低能区，都存在数的元素易与γ射线发生电子对效应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]康普顿相机的应用现状与发展趋势[J]. 杨靖,谭放,吴玉迟,谷渝秋. 核电子学与探测技术. 2016(09)
[2]D-T快中子照相准直屏蔽体设计及中子束特性的模拟研究[J]. 刘洋,沈飞,杨尧,闫永宏,严岩,李炳营,姚泽恩. 核技术. 2011(04)
[3]T(d，n)~4He反应快中子屏蔽体优化设计的蒙特卡罗模拟[J]. 罗鹏,姚泽恩,梁一,胡继峰,金孙均. 核技术. 2008(10)
[4]MCNP程序研究进展[J]. 张建生,蔡勇,陈念年. 原子核物理评论. 2008(01)
[5]中子激发碳、氧、铁、铜的模拟研究[J]. 唐世彪,阴泽杰,朱大鸣,黄环. 核技术. 2007(03)
[6]MCNP程序在核技术中的应用研究[J]. 高彦锋,王瑞宏,张孝泽,凌玉德. 计算物理. 1995(02)
博士论文
[1]中子受激辐射计算机断层扫描成像技术中若干关键问题的研究[D]. 唐世彪.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]板状铁样品泄漏中子飞行时间谱测量与模拟研究[D]. 丁琰琰.兰州大学 2017
[2]紧凑型强流D-D中子发生器的物理设计[D]. 王俊润.兰州大学 2015
[3]基于PET/CT探测环真光子数呼吸运动门控校正的研究[D]. 崔锐.昆明理工大学 2015
[4]基于高压倍加器快中子成像技术研究[D]. 刘剑韬.南华大学 2013
[5]14MeV快中子成像的Geant4模拟以及3D图像重建方法研究[D]. 王晓冬.兰州大学 2011
[6]中子发生器实验厅屏蔽效果及本底研究[D]. 刘洋.兰州大学 2011
[7]PGNAA应用于煤质成份在线检测的方法研究[D]. 陈晓文.兰州大学 2006
本文编号：2903885
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