CARR堆中子深度剖面技术定量方法研究

发布时间：2020-06-29 20:08

【摘要】：中子深度剖面(Neutron depth profile:NDP)分析技术是一种高精度获取样品近表面元素浓度剖面分布信息的无损检测技术。NDP是基于样品中轻元素的同位素俘获中子产生重带电粒子,重带电粒子穿过固体物质后测量到的剩余能量分布与轻元素在样品中浓度剖面分布具有相关性的原理。本文利用中国原子能科学研究院中国先进研究堆(China Advanced Research Reactor:CARR)中的中子深度剖面实验设备,采用蒙特卡罗模拟软件,运用反演迭代方法,针对SRM-2137等样品,分别开展了以下研究工作:(1)论文对中子深度剖面技术的基本原理、实验方法进行研究,建立中子深度剖面测量的原理模型,并基于此模型提出相应的理论计算方法。(2)采用蒙特卡罗软件对NDP实验进行模拟,构建响应函数矩阵和反演计算方法。模拟结果得到了实验验证,最大模拟相对误差不高于4%。(3)利用CARR堆中NDP测量设备对SRM-2137标准样品及其它实验样品进行测量,模拟结果与实物结果对比验证了反演计算方法的可行性与准确性。其中实验测量计算结果与标准样品给出的参考数据的最大相对误差为3.4%,模拟计算结果与标准样品给出的参考数据的最大相对误差不超过4%,根据研究结果对系统与算法提出改进方案。本论文基于CARR堆NDP设备,实现中子深度剖面技术的测量分析,建立了一套完整的中子深度剖面理论分析方法。通过标准物质SRM-2137验证了此分析方法的可行性与准确性,并将最初的计算结果与实际分布之间的最大相对误差20%改进到4%以内,极大的提高了计算的准确度。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TL411

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本文编号：2734299