《物料體效應對PGNAA分析精度影響的物理機制研究》是依託南京航空航天大學，由賈文寶擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：物料體效應對PGNAA分析精度影響的物理機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈文寶
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
瞬發伽瑪射線中子活化分析（簡稱：PGNAA）技術由於其在代表性、線上性、準確性等諸多方面的優勢，成為了近年來工業生產中元素分析重要手段之一。如何提高大塊物料成分分析準確度與精確度成為了近年核技術套用領域的一大熱點問題，國內外眾多科研團隊通過新型探測器的使用、解譜方法的研究以期提高分析精度。本項目擬針對PGNAA技術用於大塊物料成分分析中，體效應帶來的分析準確度不佳的問題，通過對大塊物料本徵特性與中子場分布間關係、大塊物料中伽瑪射線自吸收與材料本徵特性間的關係等物理機制進行深入研究，建立大塊物料PGNAA技術的修正模型。並針對PGNAA技術中伽瑪射線能譜中本高本底小信號的特點，通過輔助探測器等物理手段提高有用核信息的提取。最終達到提高PGNAA技術在大塊物料中元素分析準確度與精確度的目的。
結題摘要
瞬發伽馬射線中子活化分析（Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis，PGNAA）技術由於其非破壞性、線上原位測量、分析精度高等特點，近年來在工業生產中得到廣泛套用，如何提高大塊物料成分分析準確度與精確度具有重要的研究價值。本項目以大塊水溶液樣品作為研究對象，以影響樣品分析精度的本徵因素，樣品內部中子場分布以及建立修正模型為主要研究內容，開展了以下工作：最佳化設計並搭建了一套水溶液測量平台並對水溶液中的多種元素進行測量分析；對大塊樣品測量中體效應干擾的原理進行了深入的探索，分析影響測量精度的主要因素；建立相應的修正模型並套用。本項目按照原計畫順利進行，取得的主要研究進展包括：（1）基於一枚0.3Ci的Am-Be中子源和一套4×4英寸BGO探測器，利用蒙卡軟體最佳化設計了一套水溶液測量平台；（2）對水溶液中的不同元素（Cl、B、Cd、Hg、Mn、Cu、Cr、Ni、Zn）進行了測量分析，發現了影響大塊樣品測量精度的主要因素為樣品改變時的中子場變化，揭示了樣品的巨觀吸收截面和巨觀散射截面對測量結果的影響；（3）從中子與物質相互作用的基礎原理出發，利用中子輸運方程、內部元素標定等方法建立了相應的修正模型；（4）利用相關的修正模型對底泥和海水中的重金屬元素測量結果進行了修正處理，提高了分析精度。通過這些研究，揭示了PGNAA技術中，大塊樣品測量過程中的干擾因素和作用原理並給出相應的修正模型，為後續深入研究新的伽馬能譜解析技術提供了必要的實驗和理論基礎。本項目實施期間以第一作者和通訊作者共發表SCI論文7篇；EI論文1篇；授權發明專利1項；共培養1名博士生和5名碩士生，其中5名碩士生已經完成學位論文答辯；在國際學術會議做報告2次，在國內學術會議做報告2次。
