航空γ能谱测量低能谱段地质响应研究

发布时间：2023-06-01 21:14

　　为了有效利用航空γ能谱测量所获取的陆地组分的γ射线谱低能散射谱中所包含的地层介质的信息，需要对航空γ能谱低能谱段的谱成分进行具体分析。 本文首先从室内实验入手，结合室内实验条件选择合理的室内模型，获取不同的能量的初始γ射线通过一定厚度的同种介质后达到“谱平衡”状态的γ射线谱，以及同种能量的初始γ射线通过一定厚度的不同介质后达到“谱平衡”状态的γ射线谱。通过对获取的γ射线谱低能散射谱段进行分析，验证了达到“谱平衡”状态的γ射线谱其低能散射谱段谱成分与初始入射粒子能量无关，与介质原子序数、密度有一定的关系。 同时，采用蒙特卡罗方法对半无限大不同性质地质体地表的γ能谱低能散射谱段谱分布进行了模拟，得出了γ能谱低能散射谱段与地质体有效原子、密度的关联能量段分别为50-150keV、150-400keV，其中150-230keV为与密度关联较大的能量段。在此基础上，采用50-150keV与150-400keV的峰面积之比S₁/S₂对地质体有效原子序数进行定量分析，并建立了拟合曲线；采用150-230keV与50-150keV的峰面积之比S_3<...

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【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 航空γ能谱测量的国内外研究现状
        1.2.2 航空γ能谱低能散射谱段国内外研究现状
    1.3 主要研究内容与创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 关键技术和创新点
第2章 航空γ能谱测量的理论基础
    2.1 地-空界面γ射线的来源
        2.1.1 天然放射性核素产生的γ射线
        2.1.2 宇宙γ射线
        2.1.3 天然放射性核素在自然界中的分布
    2.2 γ射线同物质的相互作用
        2.2.1 光电效应
        2.2.2 康普顿散射
        2.2.3 形成电子对效应
    2.3 航空γ能谱测量基本原理
        2.3.1 飞机上γ能谱仪的γ照射量率
        2.3.2 航空 能谱测量原理
第3章 地面γ能谱低能谱段谱成分研究
    3.1 γ射线通过物质时谱成分的变化
    3.2 γ射线在介质中的迁移及其与原子序数的关系
        3.2.1 玻尔兹曼方程
        3.2.2 无限介质中γ射线能量迁移方程
    3.3 γ射线与地层密度关系
    3.4 γ射线通过物质谱成分变化的物理实验
        3.4.1 室内实验模型建立
        3.4.2 不同能量初始入射粒子测量结果
        3.4.3 不同性质吸收介质实验结果
    3.5 半无限大介质地表γ能谱特征蒙特卡罗模拟
        3.5.1 单一元素介质地表γ能谱特征分析
        3.5.2 不同岩石地表γ能谱模拟
    3.6 地质剖面上低能谱段γ能谱测量试验
        3.6.1 试验区地质简况
        3.6.2 野外γ能谱测量试验
        3.6.3 试验结果与分析
第4章 航空γ能谱测量低能谱段影响因素模拟
    4.1 空气密度对低能散射谱段的影响
    4.2 高度变化对 S1/S2、S3/S1值的影响
第5章 航空γ能谱测量低能谱段高度校正
    5.1 射线在空气中的衰减
        5.1.1 单色窄射线束在物质中的衰减
        5.1.2 单色宽射线束在物质中的衰减
    5.2 地面上空伽玛辐射场的计算
    5.3 航空γ能谱测量低能谱段照射量率衰减 MCNP 模拟
        5.3.1 点状源
        5.3.2 面状源
        5.3.3 体源
    5.4 高度实验
    5.5 实际飞行标定
        5.5.1 海上高度标定
        5.5.2 动态标定
第6章 在航空γ能谱测量上的初步应用
    6.1 试验区自然地理及地质、地球物理概况
        6.1.1 测量范围
        6.1.2 试验区地质构造特征
    6.2 航空γ能谱数据分析
        6.2.1 低能谱段光滑及寻峰
        6.2.2 数据校正
        6.2.3 结果分析
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果



本文编号：3827065