核技术应用及进展1辐射检测
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非动力核技术应用之一
X射线探伤检验 技术
作者：李 瑞 棠 烃加工出版社 1985年10月第1版
编辑ppt 9
非动力核技术应用之一
X射线激光
作者：彭惠民 王世绩 国防工业出版社 1997年11月第1版
编辑ppt 10
非动力核技术应用之一
中子照相
作者： 原子能出版社 1996年03月第1版
编辑ppt 5
非动力核技术应用之一
核技术
作者：国家自然科学基金委员会 科学出版社 1991年10月第1版
编辑ppt 6
非动力核技术应用之一
射线检验
作者：孙万铃 潘炳勋 杨新荣 国防工业出版社 1989年06月第1版
编辑ppt 7
非动力核技术应用之一
无损探伤
作者：云庆华 等(编著) 劳动出版社 1983年01月第1版
核素名称 射线种类 能量(MeV) 半衰期
主要用途
241Am
γ
0.05956 458a 测厚、灰分、X射线荧光分析
137Cs
γ
0.661
30a 测厚、灰分、密度计、核子秤
60Co
γ
1.17,1.33 5.3a 测厚、料位计、浓度计
90Sr
β
0.54
28a 测厚(薄膜)
147Pm
β
0.01-0.1 2.62a 测厚(薄膜)
编辑ppt 13
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(1) 射线与物质的相互作用方式与特点 γ(X) ：光电效应、康普顿散射效应、电子对效应、 瑞利散射、背散射…….. β：电离、激发、散射、轫致辐射、切伦科夫效应 n ：散射、核反应、活化、核裂变
编辑ppt 14
非动力核技术应用之一
(Wi i)
i
Eγ<<0.511MeV时： c Z
Eγ>>0.511MeV时： c Z/E
编辑ppt 17
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面) d)辐射粒子的几率(η)： 与产生的机理、样品的组成、入射粒子的种类及其 能量等等许多因素有关。如： X射线荧光 中子活化 核反应、核裂变等等编辑ppt
18
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(1)吸收法(透射法)
Id Ioed
(ρ,μ,Zeff,d)
d ln( Io )
Id
在ρ、μ、d中，如果有任意两个变量是常数，就
编辑ppt
可以确定另一个变量。
19
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(2)反散射法
非动力核技术应用之一
辐射检测
Radiation Testing (Isotope Detection)
编辑ppt 1
非动力核技术应用之一
1. 《同位素技术》，彭根元等，北京农业大学出版社，
1994。
2. 《γ辐射煤灰分仪》，张志康等编著，原子能出版社。
编辑ppt 2
非动力核技术应用之一
利用放射性同位素的 自动检查装置理论基础
204Tl
β
0.01-0.1 4.1a 测厚(薄膜)
14C
β
0.156 5730a 测厚(薄膜)
编辑ppt
252Cf
n
平均2.348 2.65a 水份、中子活化分析
22
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
特点
1. 现场、非接触、无损(无破坏性)；
2. 可在线、载流连续监测；
3. 抗干扰能力强。
6. 认可(认证)与推广；
7. 规范化、标准化。
编辑ppt
24
非动力核技术应用之一
核检测技术——辐射安全性评估
核检测的辐射防护与安全性能(以核子秤为例)
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面)
a) Z eff ：
Zeff (Wi Zi )
i
Wi 100 %
i
Zi——样品中第 i 种元素的原子序数；
Wi——样品中原子序编数辑pp为t Zi的元素的重量含量。
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
编辑ppt 11
非动力核技术应用之一
核检测技术
核子密度计
泥沙计
浓度计 核子(皮带)秤
品位仪 核测井
射线测厚仪
其它核检测技术
灰分测量、煤质检测 核子料(液)位计、
水份计
核子料(液)位开关
编辑ppt 12
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本原理
利用射线(β、X、γ、n)与物质相互作用时产生的吸 收、散射或活化反应等现象，通过测定射线的强度或能 谱的变化来测定被测物质的基本物理(或化学)量(如：密 度、浓度、厚度(高度)、水份、流量、挥发分等）。
4. 安全、无污染(无废气、废液排放)；
5. 经济、高效。
6. 相对测量——标定难、测量精度容易受物料成分变化的
影响。
编辑ppt
23
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
问题
1. 灵敏度和响应时间；
2. 精密度和准确度；
3. 非线性问题与校正技术；
4. 多参数测量与数据处理；
5. 辐射与安全；
k1Io1 o1
[1e ] c1
(sion11sifn11)1d1
f1
sin1 sin1
ρ1,μ1,σ1, Zeff1, d1 ρ2,μ2,σ2, Zeff2, d2 编辑pρp3t ,μ3,σ3, Zeff3, d3（→∞）
21
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
常用射线源及用途
If
kIoc o f
( o f )d
[1e sin sin ]
sin sin
wenku.baidu.com
(Eo,Ef,ρ,μ,σ,Wi, Zeff, d )
对无穷厚样品：
编辑ppt
If
k Io c o f
sin sin
20
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(3)多层反散射的情况
If1
作者：H.H. 舒米洛夫斯基 Л.B. 密里特采尔
科学出版社 1961年11月第1版
编辑ppt 3
非动力核技术应用之一
现代高技术丛书
核能与核技术
作者：李士 查连芳 赵文彦 上海科学技术出版社 1994年12月第1版
编辑ppt 4
非动力核技术应用之一
核能源与核技术
作者：吴茂良 四川大学出版社 1994年8月第1版
(2) 发生作用的几率(截面)
b)吸收截面(μ)：
(Wi i)
i
如γ射线：
＝ p hcp ＝ W i(p hc i i p )i
i
μ是Eγ和Zeff的复杂函编辑数ppt
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面)
c)散射截面(σ)： 对γ射线：
非动力核技术应用之一
X射线探伤检验 技术
作者：李 瑞 棠 烃加工出版社 1985年10月第1版
编辑ppt 9
非动力核技术应用之一
X射线激光
作者：彭惠民 王世绩 国防工业出版社 1997年11月第1版
编辑ppt 10
非动力核技术应用之一
中子照相
作者： 原子能出版社 1996年03月第1版
编辑ppt 5
非动力核技术应用之一
核技术
作者：国家自然科学基金委员会 科学出版社 1991年10月第1版
编辑ppt 6
非动力核技术应用之一
射线检验
作者：孙万铃 潘炳勋 杨新荣 国防工业出版社 1989年06月第1版
编辑ppt 7
非动力核技术应用之一
无损探伤
作者：云庆华 等(编著) 劳动出版社 1983年01月第1版
核素名称 射线种类 能量(MeV) 半衰期
主要用途
241Am
γ
0.05956 458a 测厚、灰分、X射线荧光分析
137Cs
γ
0.661
30a 测厚、灰分、密度计、核子秤
60Co
γ
1.17,1.33 5.3a 测厚、料位计、浓度计
90Sr
β
0.54
28a 测厚(薄膜)
147Pm
β
0.01-0.1 2.62a 测厚(薄膜)
编辑ppt 13
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(1) 射线与物质的相互作用方式与特点 γ(X) ：光电效应、康普顿散射效应、电子对效应、 瑞利散射、背散射…….. β：电离、激发、散射、轫致辐射、切伦科夫效应 n ：散射、核反应、活化、核裂变
编辑ppt 14
非动力核技术应用之一
(Wi i)
i
Eγ<<0.511MeV时： c Z
Eγ>>0.511MeV时： c Z/E
编辑ppt 17
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面) d)辐射粒子的几率(η)： 与产生的机理、样品的组成、入射粒子的种类及其 能量等等许多因素有关。如： X射线荧光 中子活化 核反应、核裂变等等编辑ppt
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(1)吸收法(透射法)
Id Ioed
(ρ,μ,Zeff,d)
d ln( Io )
Id
在ρ、μ、d中，如果有任意两个变量是常数，就
编辑ppt
可以确定另一个变量。
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(2)反散射法
非动力核技术应用之一
辐射检测
Radiation Testing (Isotope Detection)
编辑ppt 1
非动力核技术应用之一
1. 《同位素技术》，彭根元等，北京农业大学出版社，
1994。
2. 《γ辐射煤灰分仪》，张志康等编著，原子能出版社。
编辑ppt 2
非动力核技术应用之一
利用放射性同位素的 自动检查装置理论基础
204Tl
β
0.01-0.1 4.1a 测厚(薄膜)
14C
β
0.156 5730a 测厚(薄膜)
编辑ppt
252Cf
n
平均2.348 2.65a 水份、中子活化分析
22
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
特点
1. 现场、非接触、无损(无破坏性)；
2. 可在线、载流连续监测；
3. 抗干扰能力强。
6. 认可(认证)与推广；
7. 规范化、标准化。
编辑ppt
24
非动力核技术应用之一
核检测技术——辐射安全性评估
核检测的辐射防护与安全性能(以核子秤为例)
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面)
a) Z eff ：
Zeff (Wi Zi )
i
Wi 100 %
i
Zi——样品中第 i 种元素的原子序数；
Wi——样品中原子序编数辑pp为t Zi的元素的重量含量。
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
编辑ppt 11
非动力核技术应用之一
核检测技术
核子密度计
泥沙计
浓度计 核子(皮带)秤
品位仪 核测井
射线测厚仪
其它核检测技术
灰分测量、煤质检测 核子料(液)位计、
水份计
核子料(液)位开关
编辑ppt 12
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本原理
利用射线(β、X、γ、n)与物质相互作用时产生的吸 收、散射或活化反应等现象，通过测定射线的强度或能 谱的变化来测定被测物质的基本物理(或化学)量(如：密 度、浓度、厚度(高度)、水份、流量、挥发分等）。
4. 安全、无污染(无废气、废液排放)；
5. 经济、高效。
6. 相对测量——标定难、测量精度容易受物料成分变化的
影响。
编辑ppt
23
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
问题
1. 灵敏度和响应时间；
2. 精密度和准确度；
3. 非线性问题与校正技术；
4. 多参数测量与数据处理；
5. 辐射与安全；
k1Io1 o1
[1e ] c1
(sion11sifn11)1d1
f1
sin1 sin1
ρ1,μ1,σ1, Zeff1, d1 ρ2,μ2,σ2, Zeff2, d2 编辑pρp3t ,μ3,σ3, Zeff3, d3（→∞）
21
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
常用射线源及用途
If
kIoc o f
( o f )d
[1e sin sin ]
sin sin
wenku.baidu.com
(Eo,Ef,ρ,μ,σ,Wi, Zeff, d )
对无穷厚样品：
编辑ppt
If
k Io c o f
sin sin
20
非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本方程
(3)多层反散射的情况
If1
作者：H.H. 舒米洛夫斯基 Л.B. 密里特采尔
科学出版社 1961年11月第1版
编辑ppt 3
非动力核技术应用之一
现代高技术丛书
核能与核技术
作者：李士 查连芳 赵文彦 上海科学技术出版社 1994年12月第1版
编辑ppt 4
非动力核技术应用之一
核能源与核技术
作者：吴茂良 四川大学出版社 1994年8月第1版
(2) 发生作用的几率(截面)
b)吸收截面(μ)：
(Wi i)
i
如γ射线：
＝ p hcp ＝ W i(p hc i i p )i
i
μ是Eγ和Zeff的复杂函编辑数ppt
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非动力核技术应用之一
核检测技术——原理、特点与问题
基本理论
(2) 发生作用的几率(截面)
c)散射截面(σ)： 对γ射线：