高散射截面樣品的中子照相定量分析技術研究.pdf

1、中子照相技術已成為了一種備受青睞的定量分析技術。對樣品中含H物質(zhì)的定量分析是中子照相定量技術的一個主要應用。由于H等元素具有較高的散射截面，會使大量中子散射到探測器并被探測到，從而導致中子圖像模糊畸變，給后續(xù)的定量分析帶來困難。因而急需尋求一種高散射截面樣品的中子照相定量分析技術。
　　散射中子以及中子能譜硬化是高散射截面樣品定量分析的兩個主要影響因素。針對能譜硬化對中子照相定量分析造成的誤差，本文采用有效中子截面代替中子宏觀截面

2、的方法進行校正。利用蒙特卡羅程序MCNP5分析計算了有效中子截面與樣品厚度的關系，提出了采用有效截面刻度曲線法對能譜硬化引起的定量分析誤差進行校正。本文采取基于點散射函數(shù)的中子照相散射校正方法對散射中子引起的圖像模糊以及定量分析誤差進行校正。在理論首先推導了點散射函數(shù)的理論表達式，并在一定條件下進行了簡化，在此基礎上提出了等效散射強度與等效距離的概念。從而將點散射函數(shù)的性質(zhì)研究轉(zhuǎn)化到對等效散射強度與等效距離影響因素的研究，利用蒙特卡羅方

3、法對點散射函數(shù)性質(zhì)進行研究，給出了等效散射強度以及等效距離參數(shù)化方法，進一步給出了任意探測器樣品距離與樣品厚度下的點散射函數(shù)的獲取方法。綜合以上兩種效應的校正方法提出一種高散射截面樣品定量分析迭代算法。
　　本文研究結(jié)果表明，利用有效截面刻度曲線法可以有效的校正由于能譜硬化效應引起的分析誤差；本文所提出簡化點散射函數(shù)模型能對蒙特卡羅方法計算得到的點散射函數(shù)進行很好的擬合；利用本文提出的迭代算法對蒙特卡羅方法計算得到的6種不同幾何形