一種新型tgs準(zhǔn)直器及其設(shè)計(jì)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種新型TGS準(zhǔn)直器及其設(shè)計(jì)方法，該方法包括以下步驟：步驟S1，建立TGS系統(tǒng)與待測(cè)量對(duì)象的模型，所述待測(cè)量對(duì)象為桶裝核材料或放射性廢物；步驟S2，調(diào)節(jié)TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度，利用蒙特卡羅模擬方法分別計(jì)算TGS準(zhǔn)直器空間分辨率的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值；步驟S3，判斷所述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值是否均在5%以內(nèi)，若在則執(zhí)行步驟S4，若不在則重復(fù)步驟S2；步驟S4，停止調(diào)節(jié)所述TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度。本發(fā)明提供的新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法和由該方法設(shè)計(jì)出來(lái)的新型TGS準(zhǔn)直器，比傳統(tǒng)準(zhǔn)直器有著更好的對(duì)稱(chēng)性，且其空間分辨率兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值均在均在5%以內(nèi)，能夠保證獲得體素內(nèi)各個(gè)點(diǎn)更加均勻探測(cè)效率，有助于提高TGS空間分辨率和測(cè)量準(zhǔn)確度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型TGS準(zhǔn)直器及其設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核材料非破壞性分析【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型TGS準(zhǔn)直器及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]層析Y掃描測(cè)量技術(shù)(Tomographic Gamma Scanning,TGS)作為重要的NDA技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于于核保障、核安保、國(guó)內(nèi)核材料管制以及放射性廢物分類(lèi)檢驗(yàn)等領(lǐng)域。TGS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于對(duì)放射性核材料的測(cè)量當(dāng)中。在國(guó)內(nèi)，隨著我國(guó)核材料管制制度日臻完善，這項(xiàng)技術(shù)在核燃料循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的可回收物料的測(cè)量、放射性廢物分類(lèi)檢測(cè)等方面的應(yīng)用也逐漸得到重視和發(fā)展。隨著核能的利用與開(kāi)發(fā)不斷深入，TGS技術(shù)水平也在不斷地發(fā)展和提高，有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景。由于TGS技術(shù)采用低圖像分辨率的方法，因而體素采樣點(diǎn)之間的間距相對(duì)較大；為了獲得準(zhǔn)確的測(cè)量，從理論上就要求當(dāng)無(wú)介質(zhì)存在時(shí)，探測(cè)器準(zhǔn)直器對(duì)體素采樣點(diǎn)之間的徑向各點(diǎn)的探測(cè)效率是單調(diào)連續(xù)光滑的，對(duì)體素采樣點(diǎn)之間的軸向各點(diǎn)的探測(cè)效率是均勻的。但實(shí)際上，傳統(tǒng)準(zhǔn)直器只能做到在體素采樣點(diǎn)之間的軸向各點(diǎn)的探測(cè)效率是均勻的，其空間分辨率和體素內(nèi)各點(diǎn)的探測(cè)效率均勻性不是很好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)比傳統(tǒng)準(zhǔn)直器更好的空間分辨率和更加均勻的體素內(nèi)各點(diǎn)探測(cè)效率的新型TGS準(zhǔn)直器及其設(shè)計(jì)方法。
[0004]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明一方面提出了一種新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，該方法包括以下步驟:
[0005]步驟SI，建立TGS系統(tǒng)與待測(cè)量對(duì)象的模型，所述待測(cè)量對(duì)象為桶裝核材料或放射性廢物；
[0006]步驟S2，調(diào)節(jié)TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度，利用蒙特卡羅模擬方法分別計(jì)算TGS準(zhǔn)直器空間分辨率的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值；
[0007]步驟S3，判斷所述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值是否均在5%以內(nèi)，若在則執(zhí)行步驟S4，若不在則重復(fù)步驟S2 ；
[0008]步驟S4，停止調(diào)節(jié)所述TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度。
[0009]進(jìn)一步，所述步驟S2中的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的第一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)為所述待測(cè)量對(duì)象當(dāng)前層各個(gè)體素面心的探測(cè)效率與體素中心點(diǎn)的探測(cè)效率之差的絕對(duì)值的最大值；所述第一個(gè)指標(biāo)中的中心點(diǎn)是指單個(gè)體素的中心點(diǎn)。
[0010]進(jìn)一步，所述第一個(gè)指標(biāo)的計(jì)算公式為:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟SI，建立TGS系統(tǒng)與待測(cè)量對(duì)象的模型，所述待測(cè)量對(duì)象為桶裝核材料或放射性廢物； 步驟S2，調(diào)節(jié)TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度，利用蒙特卡羅模擬方法分別計(jì)算TGS準(zhǔn)直器空間分辨率的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值； 步驟S3，判斷所述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值是否均在5%以內(nèi)，若在則執(zhí)行步驟S4，若不在則重復(fù)步驟S2 ； 步驟S4，停止調(diào)節(jié)所述TGS準(zhǔn)直器開(kāi)口高度。
2.如權(quán)利要求1所述的新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟S2中的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的第一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)為所述待測(cè)量對(duì)象當(dāng)前層各個(gè)體素面心的探測(cè)效率與體素中心點(diǎn)的探測(cè)效率之差的絕對(duì)值的最大值；所述第一個(gè)指標(biāo)中的中心點(diǎn)是指單個(gè)體素的中心點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第一個(gè)指標(biāo)的計(jì)算公式為:

4.如權(quán)利要求1所述的新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟S2中的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的第二個(gè)指標(biāo)為待測(cè)量對(duì)象中心軸向各個(gè)點(diǎn)的探測(cè)效率與中心點(diǎn)的探測(cè)效率之差的絕對(duì)值的最大值；所述第二個(gè)指標(biāo)中的中心點(diǎn)指的是探測(cè)器準(zhǔn)直器中心點(diǎn)沿線與待測(cè)量對(duì)象軸心的交點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的新型TGS準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第二個(gè)指標(biāo)的計(jì)算公式為:
MAXI E1-E0 式中，ε I為待測(cè)量對(duì)象中心軸向各點(diǎn)的探測(cè)效率，ε ^為中心點(diǎn)的探測(cè)效率。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的方法獲得的新型TGS準(zhǔn)直器，其特征在于，其為中空的柱狀體，其外圓直徑為120mm，其厚度為20mm，其內(nèi)部中空部分的橫截面為八邊形，所述八邊形兩對(duì)相對(duì)的長(zhǎng)邊之間的距離都為30mm，兩對(duì)相對(duì)的短邊之間的距離都為35.36mm。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103902760SQ201410077673
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】郜強(qiáng), 甘霖, 王仲奇, 隋洪志 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院