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一种分段式γ扫描系统探测效率响应函数的数值计算方法

颜瑜成 刘明哲 付雨 郦文忠 鄢泽林

颜瑜成, 刘明哲, 付雨, 等. 一种分段式γ扫描系统探测效率响应函数的数值计算方法[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 066001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170245
引用本文: 颜瑜成, 刘明哲, 付雨, 等. 一种分段式γ扫描系统探测效率响应函数的数值计算方法[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 066001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170245
Yan Yucheng, Liu Mingzhe, Fu Yu, et al. Numerical calculation of detection efficiency of response functions of Segmented Gamma Scanning system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 066001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170245
Citation: Yan Yucheng, Liu Mingzhe, Fu Yu, et al. Numerical calculation of detection efficiency of response functions of Segmented Gamma Scanning system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 066001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170245

一种分段式γ扫描系统探测效率响应函数的数值计算方法

doi: 10.11884/HPLPB201830.170245
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41274109

四川省青年科技创新团队项目 2015JTD0020

成都理工大学工程技术学院青年基金项目 C122017038

详细信息
    作者简介:

    颜瑜成(1985—), 男,硕士,从事核辐射探测、核仪器仪表、蒙特卡罗、Matlab人工智能等方面的研究;yanyucheng1234@126.com

    通讯作者:

    刘明哲(1970—), 男,博士,从事蒙特卡罗模拟、人工智能、复杂系统、测控技术及自动化等方面的研究;liumz@cdut.edu.cn

  • 中图分类号: TL81

Numerical calculation of detection efficiency of response functions of Segmented Gamma Scanning system

  • 摘要: 基于SGS探测系统中放射性核废物桶、准直器及HPGe探测器的空间几何分布建立数学模型。对低、中放射性核废物桶中点源137Cs的探测效率响应函数进行了数值公式推导,然后利用蒙特卡罗工具包MCNP模拟计算了相应的效率函数。将这两种方法模拟的结果进行了对比分析发现:数值计算方法的数据普遍高于MCNP模拟的数据,最大相对误差达143.26%,误差平均值为37.15%。对数值计算方法进行修正后,最大值相对误差为17.22%,平均值为4.54%。在误差范围内,可以认为该修正方法有效。
  • 图  1  分段式γ射线探测系统

    Figure  1.  Detection system of segmented gamma scanning(SGS)

    图  2  分段式γ扫描系统(SGS)系统的剖面图

    Figure  2.  Section of SGS system

    图  3  SGS系统的几何布置

    Figure  3.  Geometrical configuration of SGS system

    图  4  xOy面角宽度示意图

    Figure  4.  The angular breadth of xOy plane

    图  5  探测效率响应函数随旋转角度的关系曲线

    Figure  5.  Relation curve of the detection efficiency response function and rotation angle

    图  6  MCNP模拟结果与理论计算值对比

    Figure  6.  Comparison of MCNP simulation with theoretical results

    图  7  相对误差随废物桶旋转角度的变化关系曲线

    Figure  7.  Curve of relative error varying with angles

    图  8  射线在探测晶体中的径迹

    Figure  8.  Track of a particle in a crystal

    图  9  修正前后探测效率响应函数与MCNP模拟值的结果对比

    Figure  9.  Comparison of results before and after correction of relative error

    图  10  修正前后相对误差随废物桶旋转角度的变化曲线

    Figure  10.  Curve of relative error varying with angles before and after correction

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-21
  • 修回日期:  2017-12-15
  • 刊出日期:  2018-06-15

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