在線式多球中子譜儀的研究.pdf

1、中子能譜測(cè)量在輻射防護(hù)、核技術(shù)應(yīng)用和反應(yīng)堆物理領(lǐng)域具有重大意義。目前對(duì)中子能譜測(cè)量的方法主要有核反應(yīng)法、飛行時(shí)間法、閾探測(cè)器法、晶體衍射法、多球中子譜儀等。多球中子譜儀是一種發(fā)展的較為完善的測(cè)譜方法，它有著準(zhǔn)確度高、測(cè)量能量范圍廣、各向同性等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的多球式中子譜儀為離線式測(cè)量，需多次測(cè)量探測(cè)器在不同慢化球殼計(jì)數(shù)再進(jìn)行解譜，測(cè)量耗時(shí)長(zhǎng)，不能實(shí)時(shí)測(cè)量?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中子能譜的在線式多球中子譜儀技術(shù)在世界范圍內(nèi)已有多個(gè)國(guó)家和機(jī)構(gòu)都各自基本獨(dú)

2、立地展開研究，部分成熟的在線式多球中子能譜儀已經(jīng)運(yùn)用于核設(shè)施輻射監(jiān)測(cè)中，國(guó)內(nèi)也已有相關(guān)人員對(duì)在線式多球中子譜儀做過部分研究，這些研究大多僅限于理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室可行性探討，尚無可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的成熟設(shè)備。本工作借鑒國(guó)內(nèi)外中子多球譜儀的成功系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套在線式多球中子譜儀探測(cè)系統(tǒng)。
　　本工作在現(xiàn)有多球中子譜儀的基礎(chǔ)上，選擇合適的熱中子靈敏探測(cè)器和聚乙烯慢化材料，采用MCNP程序模擬計(jì)算不同半徑慢化球的能量響應(yīng)函數(shù)并參考德國(guó)聯(lián)邦物

3、理研究所方案確定了慢化球尺寸參數(shù)。并對(duì)慢化球殼半徑及密度、計(jì)數(shù)管氣壓和球球干擾等因素對(duì)響應(yīng)函數(shù)的影響進(jìn)行了研究，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定了設(shè)計(jì)參數(shù)并對(duì)慢化球殼、支架進(jìn)行了加工。針對(duì)計(jì)數(shù)管輸出信號(hào)特性本工作設(shè)計(jì)了放大電路、幅度甄別電路，針對(duì)譜儀多個(gè)探頭同時(shí)測(cè)量的要求設(shè)計(jì)了基于 CPLD的多路數(shù)據(jù)采集電路。實(shí)驗(yàn)證明這款新型的數(shù)據(jù)采集路電路有著設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、能夠高速、大數(shù)值多路脈沖同時(shí)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。采集的信號(hào)經(jīng)RS485串口傳輸至PC端，由核安所