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中子散射成像探测角分辨研究

张美 张显鹏 李奎念 盛亮 袁媛 宋朝晖 李阳

中子散射成像探测角分辨研究

张美, 张显鹏, 李奎念, 盛亮, 袁媛, 宋朝晖, 李阳
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  • 中子散射成像技术是近年来国外正在发展的一项新型辐射成像技术, 在深空宇宙探测、核材料监控等方面具有广阔的应用前景. 角分辨是衡量该技术成像能力的一项重要参数. 研究了位置不确定度和能量分辨对角分辨的影响. 理论分析表明: 以不同角度散射, 成像的角分辨不同; 位置不确定不仅直接影响角分辨, 还通过影响能量不确定度对角分辨间接贡献; 位置分辨主要来源于探测器的结构尺寸, 当探测器尺寸小于5 cm, 影响角分辨的主要来源是能量不确定度. 利用所获得的理论结果指导设计了原理探测系统, 并对设计的原理系统开展了初步实验研究. 结果表明, 分析结果与实验得到的角分辨参数基本一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11105106, 11275155)资助的课题.
    [1]

    Nick M, Jim B, Kevin K, Jim L, Peter M, Julia R, Jim R, John M 2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record San Diego, USA, October 29-November 1, 2006 p185

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    Peter M, James B, Kevin K, Nicholas M, Stanley M 2007 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record Honolulu, USA, October 26-November 3, 2007 p170

    [3]

    John R M, Ulisse B, Benoit P, James M R 2007 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record Honolulu, USA, October 29-November 3, 2007 p17

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    Yin W, Liang J Q 2003 Chin. Phys. 12 599

    [5]

    Bravar U, Woolf R S, Paul J B, Flckiger E O, Legere J S, MacKinnon A L, Macri J R, Mallik P C, McConnell M L, Pirard B, Ryan J M 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 2947

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    Nicholas M, James B 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 1269

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    Zhang X P, Zhang M, Sheng L, Ouyang X P 2012 High Power Laser Particle Beams 24 2464 (in Chinese) [张显鹏, 张美, 盛亮, 欧阳晓平 2012 强激光与粒子束 24 2464]

    [8]

    Zhang M, Zhang X P, Li Y, Sheng L, Li B K, Li K N, Zhang X D, Wei F L, Zhao J Z, Yuan Y 2014 High Power Laser Particle Beams 26 054003 (in Chinese) [张美, 张显鹏, 李阳, 盛亮, 李斌康, 李奎念, 张小东, 魏福利, 赵吉祯, 袁媛 2014 强激光与粒子束 26 054003]

    [9]

    Dan X 2006 Ph. D. Dissertation (Michigan Ann Arbor: The University of Michigan)

    [10]

    Huang H X, Ruan X C, Chen G C, Zhou Z Y, Li X, Bao J, Nie Y B, Zhong Q P 2009 Chin. Phys. C 33 677

    [11]

    Liu Q Z 1994 Technology of Pulsed Nuclear Radiation Fields Diagnosis (Beijing: Science Press) p495 (in Chinese) [刘庆兆 1994 脉冲辐射场诊断技术 (北京: 科学技术出版社)第495页]

  • [1]

    Nick M, Jim B, Kevin K, Jim L, Peter M, Julia R, Jim R, John M 2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record San Diego, USA, October 29-November 1, 2006 p185

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    Peter M, James B, Kevin K, Nicholas M, Stanley M 2007 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record Honolulu, USA, October 26-November 3, 2007 p170

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    John R M, Ulisse B, Benoit P, James M R 2007 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record Honolulu, USA, October 29-November 3, 2007 p17

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    Yin W, Liang J Q 2003 Chin. Phys. 12 599

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    Bravar U, Woolf R S, Paul J B, Flckiger E O, Legere J S, MacKinnon A L, Macri J R, Mallik P C, McConnell M L, Pirard B, Ryan J M 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 2947

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    Nicholas M, James B 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 1269

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    Zhang X P, Zhang M, Sheng L, Ouyang X P 2012 High Power Laser Particle Beams 24 2464 (in Chinese) [张显鹏, 张美, 盛亮, 欧阳晓平 2012 强激光与粒子束 24 2464]

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    Zhang M, Zhang X P, Li Y, Sheng L, Li B K, Li K N, Zhang X D, Wei F L, Zhao J Z, Yuan Y 2014 High Power Laser Particle Beams 26 054003 (in Chinese) [张美, 张显鹏, 李阳, 盛亮, 李斌康, 李奎念, 张小东, 魏福利, 赵吉祯, 袁媛 2014 强激光与粒子束 26 054003]

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    Dan X 2006 Ph. D. Dissertation (Michigan Ann Arbor: The University of Michigan)

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    Huang H X, Ruan X C, Chen G C, Zhou Z Y, Li X, Bao J, Nie Y B, Zhong Q P 2009 Chin. Phys. C 33 677

    [11]

    Liu Q Z 1994 Technology of Pulsed Nuclear Radiation Fields Diagnosis (Beijing: Science Press) p495 (in Chinese) [刘庆兆 1994 脉冲辐射场诊断技术 (北京: 科学技术出版社)第495页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-02
  • 修回日期:  2014-09-01
  • 刊出日期:  2015-02-05

中子散射成像探测角分辨研究

  • 1. 西北核技术研究所, 西安 710024;
  • 2. 西安交通大学能源与动力工程学院, 西安 710049;
  • 3. 西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11105106, 11275155)资助的课题.

摘要: 中子散射成像技术是近年来国外正在发展的一项新型辐射成像技术, 在深空宇宙探测、核材料监控等方面具有广阔的应用前景. 角分辨是衡量该技术成像能力的一项重要参数. 研究了位置不确定度和能量分辨对角分辨的影响. 理论分析表明: 以不同角度散射, 成像的角分辨不同; 位置不确定不仅直接影响角分辨, 还通过影响能量不确定度对角分辨间接贡献; 位置分辨主要来源于探测器的结构尺寸, 当探测器尺寸小于5 cm, 影响角分辨的主要来源是能量不确定度. 利用所获得的理论结果指导设计了原理探测系统, 并对设计的原理系统开展了初步实验研究. 结果表明, 分析结果与实验得到的角分辨参数基本一致.

English Abstract

参考文献 (11)

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