核科學(xué)技術(shù)

同步輻射散射圖像中心定位算法研究

劉中華，邊風(fēng)剛，李勇平，等

核科學(xué)技術(shù)

同步輻射散射圖像中心定位算法研究

劉中華，邊風(fēng)剛，李勇平，等

摘要介紹了一種基于相空間重構(gòu)和主分量分析的樣品在同步輻射SAXSWAXS各向同性圖像中散射環(huán)的中心定位算法.該算法在水平和垂直方向上分別掃描散射圖像，并提取圖像部分行和列的主分量以提高散射環(huán)中心定位的準(zhǔn)確性，再根據(jù)圓的垂線定理確定圓心.通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果和fit2d軟件的比較，驗(yàn)證了該算法的有效性.

相空間重構(gòu)；主分量分析；中心定位；小角散射

來(lái)源出版物：核技術(shù)， 2012， 35（9）：646-650入選年份：2012

X 射線熒光光譜法測(cè)定水系沉積物ESR 測(cè)年樣品U、Th、K 含量

劉春茹

摘要：目的：ESR法是第四紀(jì)沉積物測(cè)年的一種方法，其環(huán)境劑量率的準(zhǔn)確測(cè)量是獲得可靠年代的關(guān)鍵問(wèn)題之一.常規(guī)化學(xué)分析方法對(duì)樣品進(jìn)行酸溶等預(yù)處理，操作繁瑣，測(cè)試周期長(zhǎng).本文利用X射線熒光光譜法分析樣品中的元素含量，建立更快速、可靠的測(cè)試技術(shù).

方法：利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07107（頁(yè)巖）、GBW07108（泥質(zhì)灰?guī)r巖石）、GBW07109（霓霞正長(zhǎng)石）、GBW07110（粗面巖）、GSD10（水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）分別構(gòu)成U、Th、K元素的線性測(cè)量范圍.通過(guò)降低測(cè)試電壓（20 kV）、電流（40A）和延長(zhǎng)樣品分析時(shí)間，以有效降低樣品的背景噪聲，并獲取重復(fù)X熒光射線信息.通過(guò)對(duì)GBW07111（花崗閃長(zhǎng)巖）、GBW07113（流紋巖）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定，檢驗(yàn)低環(huán)境背景電流-電壓組合的測(cè)試精度.在此基礎(chǔ)上，以泥河灣盆地河湖相水系沉積物為例，同時(shí)利用 X射線熒光光譜法和 α計(jì)數(shù)儀-原子吸收光譜法來(lái)測(cè)定樣品中的U、Th、K元素含量，并進(jìn)行對(duì)比.

結(jié)果：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的K元素為百分級(jí)含量，遠(yuǎn)高于儀器檢測(cè)限，而U、Th元素的含量已接近儀器檢測(cè)限.但從標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的X射線熒光光譜儀測(cè)定結(jié)果可以看出，U、Th元素回收率為91%-115%，K元素的回收率為99%-101%，在可接受范圍內(nèi)，低環(huán)境背景的電流-電壓組合能滿足設(shè)計(jì)的測(cè)試要求.X射線熒光光譜法與傳統(tǒng)的α計(jì)數(shù)儀-原子吸收光譜法對(duì)泥河灣盆地河湖相水系沉積物的測(cè)量結(jié)果顯示，兩種方法獲得的沉積物環(huán)境劑量率比較接近，差異在5%以內(nèi).這表明采用X射線熒光光譜法測(cè)定沉積物樣品U、Th含量時(shí)，在一定范圍內(nèi)同樣能到達(dá)相應(yīng)的測(cè)試精度.

結(jié)論：兩種方法（X射線熒光光譜法和α計(jì)數(shù)儀-原子吸收光譜法）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品和水系沉積物樣品的U、Th、K元素含量測(cè)定的結(jié)果顯示，在檢測(cè)限以上，X射線熒光光譜法的測(cè)試精度完全能滿足ESR測(cè)年法中對(duì)環(huán)境劑量率的測(cè)定要求.同時(shí)，該測(cè)量方法具有測(cè)定速度快、可重復(fù)、無(wú)損測(cè)量等優(yōu)點(diǎn).但也應(yīng)注意到由于儀器檢測(cè)限的限制，對(duì)于超痕量樣品的測(cè)定，其測(cè)試精度較差.因此，在實(shí)際應(yīng)用中建議首先采用X射線熒光光譜法對(duì)樣品進(jìn)行第一輪測(cè)定，獲取準(zhǔn)確的K元素含量，同時(shí)確定U、Th元素的含量范圍，并對(duì)接近或低于檢測(cè)限的樣品再利用其它分析方法進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)定.這樣不但縮短了樣品的整個(gè)測(cè)試周期，同時(shí)也能減少樣品分析過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的危害.

來(lái)源出版物：核技術(shù)， 2012， 35（11）：837-840入選年份：2012

新能源中的核電發(fā)展

鄭明光，葉成，韓旭

摘要：對(duì)近年世界核電發(fā)展作了概述，指出核電發(fā)展遠(yuǎn)落后于期望值，核電發(fā)展任重道遠(yuǎn).論述了發(fā)展核電對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義，對(duì)核能發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行了討論.通過(guò)世界核電強(qiáng)國(guó)發(fā)展核電的戰(zhàn)略，闡述了我國(guó)的核電發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)主線，指出AP1000、CAP1000、CAP1400和CAP1700作為大型先進(jìn)壓水堆，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將是我國(guó)的主力機(jī)型，同時(shí)CAP1400和 CAP1700將成為世界上極具競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)型.對(duì)于第四代反應(yīng)堆，超臨界水冷堆在我國(guó)有較深厚的工業(yè)基礎(chǔ)，較適合在我國(guó)發(fā)展.此外還要繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)快堆的投入，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的燃料閉式循環(huán)，同時(shí)也應(yīng)關(guān)注目前的“行波堆”和中小型模塊式反應(yīng)堆.最后對(duì)目前的核電大發(fā)展提出了建議.

關(guān)鍵詞：新能源；核電；規(guī)劃；第四代；行波堆；CAP1400；CAP1700

來(lái)源出版物：核技術(shù)， 2010， 33（2）：81-86入選年份：2013

速度選擇器參數(shù)設(shè)計(jì)及其中子光學(xué)特性

彭梅

摘要：（目的）速度選擇器是中子小角散射譜儀的關(guān)鍵部件之一，可獲得有一定分布寬度的單色中子束，為了對(duì)速度選擇器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及為速度選擇器使用提供理論指導(dǎo)，建立速度選擇器模型，對(duì)速度選擇器機(jī)械參數(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算和優(yōu)化選擇，并對(duì)速度選擇器后中子特性進(jìn)行計(jì)算和分析，研究速度選擇器轉(zhuǎn)子傾角和中子源發(fā)散度等對(duì)選擇器后中子光學(xué)特性的影響.（方法）首先，描述了速度選擇器工作原理，給出速度選擇器波長(zhǎng)選擇解析公式和波長(zhǎng)分辨函數(shù).接著，基于蒙特卡羅方法Vitess程序，依照中子飛行路徑，建立了和實(shí)際情況相符的冷中子源-傳輸導(dǎo)管-速度選擇器-樣品臺(tái)-探測(cè)器虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，針?duì)速度選擇器不同轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L和表面片螺旋角Phi；設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行樣品臺(tái)中子通量和波譜計(jì)算.根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行分析和優(yōu)化選擇，得到優(yōu)化的速度選擇器參數(shù).然后，對(duì)速度選擇器中子輸運(yùn)函數(shù)、波長(zhǎng)分辨函數(shù)以及選擇器常數(shù)等進(jìn)行模擬計(jì)算，研究速度選擇器傾角、束流發(fā)散度等對(duì)選擇器后中子光學(xué)特性的影響.（結(jié)果）計(jì)算結(jié)果表明，速度選擇器選擇波長(zhǎng)與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度成反比，與表面片螺旋角成正比，中子通量與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度關(guān)系呈高斯分布.在轉(zhuǎn)速12000 r·min-1，轉(zhuǎn)子半徑R為180 mm，中子窗半徑r為150 mm，縫隙寬度d為0.53 mm條件下優(yōu)化得到的速度選擇器轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L為340-380 mm，螺旋角Phi為34°.中子光學(xué)特性模擬計(jì)算結(jié)果表明，源中子發(fā)散度對(duì)中子輸運(yùn)函數(shù)和波長(zhǎng)分辯率影響明顯，發(fā)散度為0.01°的中子束，經(jīng)過(guò)速度選擇器后的中子輸運(yùn)效率可達(dá)70%，速度選擇器最好分辨率可達(dá)到5.0%左右；發(fā)散度為1°的中子束輸運(yùn)效率僅50%左右，波長(zhǎng)分辨率最差可達(dá)到32%左右.轉(zhuǎn)子傾角對(duì)速度選擇器后中子光學(xué)特性的影響表現(xiàn)為，傾角從-4°+4°變化過(guò)程中，輸運(yùn)函數(shù)曲線向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，波長(zhǎng)分辨率變好；在-4°、-2°、2°和4°傾角時(shí)，歸一化中子通量分別為0.16、0.68、0.92和0.70，-4°時(shí)中子通量最低；轉(zhuǎn)速一定的情況下，傾角越大，速度選擇器常數(shù)越大，可選擇的波長(zhǎng)也相應(yīng)變大.（結(jié)論）因此，基于蒙特卡羅方法的 Vitess程序，在本文的計(jì)算輸入條件下，得到了速度選擇器最優(yōu)長(zhǎng)度L為340×380 mm，轉(zhuǎn)子螺旋角Phi；最優(yōu)為34°.同時(shí)，通過(guò)對(duì)源中子發(fā)散度和速度選擇器轉(zhuǎn)子傾角對(duì)選擇器后中子光學(xué)特性影響研究，有效獲得了這兩個(gè)因素對(duì)選擇器后中子的光學(xué)特性的影響，速度選擇器設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，應(yīng)協(xié)調(diào)考慮這些因素，以獲得滿足實(shí)驗(yàn)需求的良好的中子光學(xué)性能.

來(lái)源出版物：核技術(shù)， 2010， 33（9）：679-682入選年份：2013

基于EPICS的上海光源注入引出遠(yuǎn)控系統(tǒng)

朱海君，劉亞娟，袁啟兵

摘要：基于EPICS的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了上海光源注入引出系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制.介紹了控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理，闡述了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的組成及其設(shè)計(jì)方法.運(yùn)行結(jié)果表明，控制精度高、占用資源少、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠，滿足了控制功能的需求.

關(guān)鍵詞：EPICS；上海光源；注入引出；遠(yuǎn)程控制

來(lái)源出版物：核技術(shù)， 2012， 35（5）：342-345入選年份：2013