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基于γ射线的工业用煤定量分析

作　者: 牛灵欣
导　师: 赵书俊
学　校: 郑州大学
专　业: 核技术与应用
关键词: 煤矸石 γ射线质量吸收系数探测器多道采集卡最小二乘法
分类号: P618.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

煤矸石是煤层或煤层周围伴有可燃性的岩石,是煤炭在采煤和选煤过程中排出的工业废料。我国煤矿每年要排出大量的煤矸石,堆积起来占用大量的土地资源,并且对周边的环境造成污染,危害附近居民的安全。利用煤矸石中含有一定的燃烧值,将其粉碎,通过和煤混合作为燃料,是煤矸石的一种有效利用途径,并且还能节约大量的优质煤。国家还制定了一系列优惠政策,来促进各企业,尤其是火力发电厂,能够积使用煤与矸石混合燃料。因此,如何精确、快速的分析煤与矸石的混合比例,就成了检测部门必须解决的问题。本文根据γ射线分别通过煤与矸石的衰减系数的不同,对煤与矸石的混合比例进行判定。采用低能的Am241作为γ射线源,详细介绍了几种常见探测器的性能及优缺点。整个实验系统采用ORTEC多道分析卡对计数值进行采集和处理。采用最小二乘法对数据进行误差处理和线性回归。在最后介绍了本实验的不足以及其可能的发展方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章综述  8-14
  1.1 本文的背景和意义  8-10
  1.2 国内外的发展现状  10-14
第二章系统原理  14-25
  2.1 γ射线与物质的相互作用的过程  14-17
    2.1.1 光电效应  15
    2.1.2 康普顿散射  15-16
    2.1.3 电子对效应  16-17
  2.2 γ射线通过物质时的衰减规律  17-18
  2.3 煤矿石的物质组成  18-21
    2.3.1 含煤岩系的岩性特征  18
    2.3.2 煤炭开采过程中所产矸石的岩性特征  18-21
  2.4 仪器的工作原理和结构  21-25
    2.4.1 Am~(241)的能谱特性  21
    2.4.2 计算公式的推导  21-25
第三章实验系统的结构  25-42
  3.1 射线源  25-26
  3.2 探测器  26-36
    3.2.1 气体电离室探测器  26-27
    3.2.2 闪烁晶体探测器  27-33
    3.2.3 半导体探测器  33-36
  3.3 前端电子学  36-39
  3.4 多道分析器  39-42
第四章实验数据处理  42-54
  4.1 测量方法和步骤  42
  4.2 测量数据  42-45
  4.3 数据处理 #错误!未定义书签.  45-54
    4.3.1 误差处理  45-47
    4.3.2 最小二乘法拟合函数  47-52
    4.3.3 经验公式的回归精度  52-54
第五章结论及改进方向  54-55
参考文献  55-57
致谢  57-58

基于γ射线的工业用煤定量分析

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