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中子管中子源爆炸物检测方法研究

作　者: 张明睿
导　师: 景士伟
学　校: 东北师范大学
专　业: 核技术及应用
关键词: MCNP模拟脉冲快热中子分析爆炸物检测 14MeV中子管中子源 NaI探测器 BGO探测器
分类号: TL99
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

爆炸物检测技术是当今世界各国都极其关注的研究课题,快速、有效检测出隐藏爆炸物对于打击恐怖分子,减少流血事件意义重大。目前爆炸物中的主要元素是H、N、O、C,爆炸物中的元素密度比(C/O、N/O、H/O等)与其他物质不同,其特征是H、C浓度低,N、O浓度高。本文概述目前爆炸物组分和目前常用的检测方法,利用脉冲快热中子活化分析技术,设计由14MeV脉冲中子发生器、中子控制台和BGO闪烁探测器组成的爆炸物检测实验系统。通过中子照射爆炸物,测量感生的瞬发非弹性散射γ能谱和热中子俘获γ能谱,实验中检测模拟尿素、TNT样品。同时应用MNCP程序对不同样品不同实验条件进行模拟,对比能谱发现差异,为将来的实验设计奠定基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
1.爆炸物检测方法的研究现状  10-16
  1.1 爆炸物属性特征  10
  1.2 国内外爆炸物检测方法  10-16
    1.2.1 生物检测法  11
    1.2.2 人工检测法  11
    1.2.3 化学传感器检测法  11-12
    1.2.4 物理原理检测法  12-16
2.国际上以中子管为中子源爆炸物检测系统简介  16-24
  2.1 韩国原子能研究机构开发的快中子检测系统  16-18
  2.2 英国南安普顿大学天文物理系可用于大尺寸集装箱爆炸物检测的大面积CsI(Tl)二极管阵列设计  18-19
  2.3 巴西核工程学院的计算机化中子断层扫描成像技术  19-20
  2.4 清华大学工程物理系采用的人工神经网络系统  20-21
  2.5 美国普渡大学应用物理实验室车载临时爆炸装置的中子检测工作  21-22
  2.6 克罗地亚国防研发院对水下爆炸物的快中子传感器检测  22
  2.7 美国西北太平洋国家实验室关于空运货物的爆炸物中子检测可行性的分析  22-24
3. MCNP 模拟方法  24-28
  3.1 蒙特卡洛模拟方法的产出及应用  24
  3.2 程序的特点  24-26
  3.3 蒙特卡洛模拟发展前景  26
  3.4 蒙特卡洛模拟实验过程  26-28
4.脉冲快热中子结合法爆炸物检测实验  28-38
  4.1 脉冲快热中子活化分析技术检测爆炸物的实验原理  28-30
    4.1.1 中子的基本性质  28
    4.1.2 中子核反应  28-29
    4.1.3 脉冲快热中子活化分析(PFTNA）方法实验原理  29-30
  4.2 实验设备  30-33
    4.2.1 中子发生器  30-31
    4.2.2 中子发生器控制台  31
    4.2.3 多道分析器  31-32
    4.2.4 伽马射线检测装置  32-33
    4.2.5 主放大器及其他电路简介  33
  4.3 实验过程  33-35
  4.4 MCNP 模拟实验过程  35-38
5. 数据处理及结果分析  38-41
参考文献  41-43
致谢  43

中子管中子源爆炸物检测方法研究

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