申请/专利权人：中国人民解放军63653部队

申请日：2020-07-16

公开（公告）日：2023-03-14

公开（公告）号：CN112051601B

主分类号：G01T1/36

分类号：G01T1/36;G01N23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.14#授权;2020.12.25#实质审查的生效;2020.12.08#公开

摘要：本发明公开一种基于虚拟源原理的源边界参数蒙特卡罗反演技术，包括不锈钢架平台、探测器、上层沙土衰减层、热区、深层干扰源和干扰源虚拟点源，所述热区上方设置有沙土衰减层，热区下方设置有深层干扰源，反演计算时需要将热区及深层干扰源虚拟成虚拟点源，虚拟点源位置在探测器对称轴线上，上层沙土衰减层和热区厚度及深层干扰源厚度可调，其最终厚度由建立峰谷比及虚拟点探测效率方程和均方偏差反演计算确定，小矩形钢架两条长边长度要长过大矩形钢架长边，且搭在大矩形钢架上，并固定，设计成滑轨结构，横向搭载两个平行不锈钢滑轨，滑轨与小矩形长边使用滑轨式接触，使两平行滑轨能够竖向滑动移动。

主权项：1.一种基于虚拟源原理的源边界参数蒙特卡罗反演方法，包括探测器1、上层沙土衰减层2、热区3、热区虚拟点源4、下层沙土衰减层5、深层干扰源6和干扰源虚拟点源7，其特征在于：还包括不锈钢架平台，不锈钢架平台主要由钢管连接成网状结构，网状结构为一个大矩形钢架11套一个小矩形钢架10，对角线也用钢管连接，中间长度方向加一根钢管，不锈钢架平台大小设计为5.0×6.0m，小矩形钢架10两条长边长度大于大矩形钢架11长边，且搭在大矩形钢架11上，并进一步固定设计成滑轨结构，横向搭载两个平行不锈钢滑轨9，平行不锈钢滑轨9与小矩形钢架10长边使用滑轨式接触，使两平行不锈钢滑轨9能够竖向滑动移动，平行不锈钢滑轨9使用电机驱动滑动及遥控操作，滑轨小车8也配有电机驱动装置和遥控装置，滑轨小车8上承载准直器和探测器，滑轨小车8上开有准直器大小视野窗，在不锈钢架平台四个角加装四个电极驱动的轮子12；所述热区3上方设置有沙土衰减层2，热区3下方设置有深层干扰源6，热区3和深层干扰源6之间设置有下层沙土衰减层5，上层沙土衰减层2和下层沙土衰减层5、热区3及深层干扰源6密度和成分一致，反演计算时需要将热区3及深层干扰源6虚拟成热区虚拟点源4和干扰源虚拟点源7，热区虚拟点源4和干扰源虚拟点源7位置在探测器1对称轴线上，上层沙土衰减层2和热区3的厚度和深层干扰源6厚度可调，其最终厚度由反演计算确定的虚拟点位置确定得到；反演计算包括以下步骤：S1：等效虚拟点源为简化模型，将热区3和深层干扰源6分别等效虚拟成其虚拟点源，再将两个虚拟点源等效成一个等效虚拟点源，该点源包含所有源的辐射信息；对于钚污染土，241Am和239Pu的单位体积活度比一般为常数，根据这一比值可定出它们的能峰241Am的59.54keV和239Pu的129keV射线等效虚拟点源探测效率，也即等效虚拟点在对称轴上的位置；注：241Am的能峰59.54keV分支比0.359，其26.4keV的能峰分支比0.024；239Pu的能峰129keV分支比0.000062；S2：建立峰谷比及虚拟点探测效率方程根据等效虚拟点射线能峰探测效率和实测能谱的峰谷比参数，再结合MCNP程序建立测量对象源模型，进行理论反演计算源的边界参数，其反演主要依据如下三个方程：59.54keV峰谷比方程: 59.54keV虚拟点探测效率方程:ε1h1p1+ε2h21-p1＝ε0h0226.4keV或129keV虚拟点探测效率方程:ε1h1*p1+ε2h2*1-p1＝ε0h0*3v表示谷区计数，n表示峰计数，p表示权重因子，h表示虚拟点位置虚拟点位置一般在对称轴线上变化，0表示实测谱值，1表示虚拟点位置1，2表示虚拟点位置2；S3：计算均方偏差σX等式3右边是定值EXi，定值EXi为实验值，又叫数学期望值，其中式2和式3等式右边的虚拟点源位置h0处的探测效率值是通过核素活度比值定出，峰谷比通过能谱获得，左边是蒙卡模拟结果，使用蒙卡模拟等式左边探测效率及峰谷比，即将不同衰减层厚、不同源厚和不同权重两两组合，再使用最小二乘法计算均方偏差σX，如式4所示，找出均方偏差最小的组合即可，

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