高散射截面樣品的中子照相定量分析技術(shù)研究.pdf

1、中子照相技術(shù)已成為了一種備受青睞的定量分析技術(shù)。對(duì)樣品中含H物質(zhì)的定量分析是中子照相定量技術(shù)的一個(gè)主要應(yīng)用。由于H等元素具有較高的散射截面，會(huì)使大量中子散射到探測(cè)器并被探測(cè)到，從而導(dǎo)致中子圖像模糊畸變，給后續(xù)的定量分析帶來(lái)困難。因而急需尋求一種高散射截面樣品的中子照相定量分析技術(shù)。
　　散射中子以及中子能譜硬化是高散射截面樣品定量分析的兩個(gè)主要影響因素。針對(duì)能譜硬化對(duì)中子照相定量分析造成的誤差，本文采用有效中子截面代替中子宏觀截面

2、的方法進(jìn)行校正。利用蒙特卡羅程序MCNP5分析計(jì)算了有效中子截面與樣品厚度的關(guān)系，提出了采用有效截面刻度曲線法對(duì)能譜硬化引起的定量分析誤差進(jìn)行校正。本文采取基于點(diǎn)散射函數(shù)的中子照相散射校正方法對(duì)散射中子引起的圖像模糊以及定量分析誤差進(jìn)行校正。在理論首先推導(dǎo)了點(diǎn)散射函數(shù)的理論表達(dá)式，并在一定條件下進(jìn)行了簡(jiǎn)化，在此基礎(chǔ)上提出了等效散射強(qiáng)度與等效距離的概念。從而將點(diǎn)散射函數(shù)的性質(zhì)研究轉(zhuǎn)化到對(duì)等效散射強(qiáng)度與等效距離影響因素的研究，利用蒙特卡羅方

3、法對(duì)點(diǎn)散射函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行研究，給出了等效散射強(qiáng)度以及等效距離參數(shù)化方法，進(jìn)一步給出了任意探測(cè)器樣品距離與樣品厚度下的點(diǎn)散射函數(shù)的獲取方法。綜合以上兩種效應(yīng)的校正方法提出一種高散射截面樣品定量分析迭代算法。
　　本文研究結(jié)果表明，利用有效截面刻度曲線法可以有效的校正由于能譜硬化效應(yīng)引起的分析誤差；本文所提出簡(jiǎn)化點(diǎn)散射函數(shù)模型能對(duì)蒙特卡羅方法計(jì)算得到的點(diǎn)散射函數(shù)進(jìn)行很好的擬合；利用本文提出的迭代算法對(duì)蒙特卡羅方法計(jì)算得到的6種不同幾何形