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Time-To-Count测量方法初步研究
作 者: 吕军
导 师: 侯新生;方方
学 校: 成都理工大学
专 业: 核技术及应用
关键词: Time-To-Count测量方法 盖革-弥勒计数管 死时间 核辐射测量
分类号: TL822
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 104次
引 用: 4次
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内容摘要
对于以脉冲计数形式作总量测量的核辐射探测器,死时间、饱和电流、高端脉冲重叠等是影响探测效率的主要因素。为减少测量误差,必须对测量系统分辨率进行确定或者对死时间进行校正,这是一件很复杂的工作,而且不能从根本上解决死时间问题。Time-To-Count测量方法是通过控制加到探测元件上的高压,来测量加上高压后到产生第一个脉冲计数之间的计数前时间,再据此进一步计算出辐射强度,从而消除了死时间等因素的影响,提高了探测效率,其理论依据为放射性物质的放射现象服从泊松分布。本论文首先讨论了Time-To-Count测量方法的理论基础,给出计算辐射强度的估计公式R=k/t(k为常数),并利用蒙特卡罗方法对Time-To-Count技术进行了计算机模拟,然后在脉冲计数测量方法实验的基础上,选用J32型G-M管和J33型G-M管完成了Time-To-Count测量方法的实验,在实验中利用单片机系统来进行Time-To-Count测量方法中对计数前时间的测定,并完成定时、控制、测量、数据处理等工作,测定计数前时间后,不采取任何数学补偿,由式R=k/t得出辐射场强度。最后,根据大量的实验数据分析了Time-To-Count测量方法中的关键因素,并将Time-To-Count测量方法的实验结果与脉冲计数测量方法的实验结果进行了比较,证明了Time-To-Count技术的可行性、先进性和科学性。实验结果显示,对于γ射线总量测量,应用脉冲计数测量方法时,J32型G-M计数管的线性测量范围约为500μR/h到8000μR/h,J33型G-M计数管的线性测量范围约为50μR/h到5000μR/h,而应用了新的Time-To-Count测量方法后,两种G-M计数管的线性测量范围均拓宽到了20μR/h到30000μR/h以上,前后跨越四个量级,且数据线性仍然没有变坏的迹象,覆盖了以往多个仪表的测量范围,大大提高了系统的测量精度。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第1章 前言 8-14 1.1 选题依据及研究意义 8-10 1.1.1 核辐射测量基础 8 1.1.2 G-M探测器的死时间和恢复时间 8-10 1.2 Time-To-Count测量方法的研究现状及发展趋势 10-14 1.2.1 Time-To-Count测量方法简介 10-11 1.2.2 Time-To-Count测量方法的主要特点 11-12 1.2.3 国外核辐射探测仪器介绍及发展趋势 12-14 第2章 Time-To-Count测量方法理论研究 14-20 2.1 核事件的统计性 14 2.2 核事件的统计分布 14-15 2.3 GM计数管接收辐射粒子的过程 15-16 2.4 计数前时间的分布 16-17 2.5 对辐射强度的估计 17-20 第3章 Time-To-Count技术的蒙特卡罗模拟 20-24 3.1 蒙特卡罗方法简介 20-21 3.1.1 蒙特卡罗方法的思想 20 3.1.2 蒙特卡罗方法的特点 20 3.1.3 蒙特卡罗方法的现状 20-21 3.1.4 如何用蒙特卡罗方法解决问题 21 3.2 Time-To-Count测量方法的蒙特卡罗模拟 21-24 3.2.1 概率模型 21 3.2.2 抽样及统计结果 21-22 3.2.3 计算机模拟程序及运算结果 22-24 第4章 Time-To-Count测量方法实验研究 24-53 4.1 脉冲计数测量方法试验 24-29 4.1.1 脉冲计数测量方法的原理及主要缺陷 24 4.1.2 脉冲计数测量方法的试验方案设计 24-27 4.1.3 脉冲计数测量方法的实验结果分析 27-29 4.2 Time-To-Count测量方法实验 29-53 4.2.1 Time-To-Count测量方法的工作原理 29 4.2.2 Time-To-Count测量方法的试验方案设计 29-31 4.2.3 Time-To-Count测量方法实验中的关键因素 31-46 4.2.4 两种测量方法的比较 46-50 4.2.5 Time-To-Count测量方法实验的改进建议 50-53 结论 53-55 致谢 55-56 参考文献 56-57
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中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表 > 核电子学仪器 > 脉冲计数和分析电路
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