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1．中子水分计概论 1

1.1.1．国外概况 1

目录 1

目录 1

1.1．发展概况 1

1.1.1．国外概况 1

1.1．发展概况 1

1．中子水分计概论 1

1.1.2．国内概况 3

1.1.2．国内概况 3

1.2．水分的定义及其测量方法 6

1.2．水分的定义及其测量方法 6

1.3．中子水分计的分类 7

1.3．中子水分计的分类 7

1.3.1．按测量方式分类 7

1.3.1．按测量方式分类 7

1.3.2．按测量原理分类 8

1.3.2．按测量原理分类 8

1.3.3．按装置分类 11

1.3.3．按装置分类 11

1.3.4．高精度中子水分计的分类 12

1.3.4．高精度中子水分计的分类 12

1.4．中子水分计的用途 13

1.4.1．基本建设方面 13

1.4．中子水分计的用途 13

1.4.1．基本建设方面 13

1.4.3．节约能源方面 14

1.4.2．开发能源方面 14

1.4.2．开发能源方面 14

1.4.3．节约能源方面 14

1.4.4．工业生产方面 15

1.4.5．农业土壤方面 15

1.4.4．工业生产方面 15

1.4.5．农业土壤方面 15

1.4.6．水利水文方面 16

1.4.6．水利水文方面 16

2．中子水分计原理的基础 17

2.1.1．中子截面 17

2.1．中子与原子核的作用 17

2.1.1．中子截面 17

2．中子水分计原理的基础 17

2.1．中子与原子核的作用 17

2.1.2．吸收 21

2.1.2．吸收 21

2.1.3．散射 24

2.1.3．散射 24

2.1.4．核数据 25

2.1.4．核数据 25

2.2.1．弹性散射时中子能量的变化 27

2.2．中子的减速与热化 27

2.2.1．弹性散射时中子能量的变化 27

2.2．中子的减速与热化 27

2.2.2．减速能力 29

2.2.2．减速能力 29

2.2.3．减速过程中的能谱 30

2.2.3．减速过程中的能谱 30

2.2.5．热中子谱 31

2.2.4．热化 31

2.2.4．热化 31

2.2.5．热中子谱 31

2.3.1．中子在物质中运动的路程 34

2.3.1．中子在物质中运动的路程 34

2.3．中子在物质中的空间分布 34

2.3．中子在物质中的空间分布 34

2.3.2．单速扩散方程 39

2.3.2．单速扩散方程 39

2.3.3．费米年龄方程 44

2.3.3．费米年龄方程 44

2.3.4．多组理论 49

2.3.4．多组理论 49

3.1．原理 56

3．插入型中子水分计 56

3.1.1．中子空间分布 56

3．插入型中子水分计 56

3.1．原理 56

3.1.1．中子空间分布 56

3.1.2．水分响应曲线 58

3.1.2．水分响应曲线 58

3.1.3．测量体积 62

3.1.3．测量体积 62

3.2.1．探头 66

3.2．结构 66

3.2．结构 66

3.2.1．探头 66

3.2.2．计数装置 69

3.2.2．计数装置 69

3.3.1．水分计的标定 73

3.3．实验标定 73

3.3．实验标定 73

3.3.1．水分计的标定 73

3.3.2．其他用途标定 77

3.3.2．其他用途标定 77

3.4．理论计算响应 80

3.4．理论计算响应 80

3.4.1．计算D3和L3 81

3.4.1．计算D3和L3 81

3.4.2．计算L1和L2 82

3.4.2．计算L1和L2 82

3.4.3．计算探测器的计数率 84

3.4.3．计算探测器的计数率 84

3.5.1．探头对测量值的影响 85

3.5.2．被测物质对测量值的影响 85

3.5．影响测量值的因素 85

3.5．影响测量值的因素 85

3.5.1．探头对测量值的影响 85

3.5.2．被测物质对测量值的影响 85

3.5.3．测量条件对测量值的影响 89

3.5.3．测量条件对测量值的影响 89

3.6.1．相对灵敏度 93

3.6．灵敏度与误差 93

3.6.1．相对灵敏度 93

3.6．灵敏度与误差 93

3.6.3．准确度 94

3.6.2．精密度 94

3.6.2．精密度 94

3.6.3．准确度 94

3.6.4．最佳测量时间和总计数 95

3.6.4．最佳测量时间和总计数 95

4.1．原理 98

4．表面型中子水分计 98

4.1．原理 98

4．表面型中子水分计 98

4.2.1．探头 99

4.2．结构 99

4.2.1．探头 99

4.2．结构 99

4.2.3．实例 100

4.2.2．计数装置 100

4.2.2．计数装置 100

4.2.3．实例 100

4.3．表面型的理论计算 102

4.3.1．数学模型 102

4.3．表面型的理论计算 102

4.3.1．数学模型 102

4.3.2．三组模型 104

4.3.2．三组模型 104

4.3.3．计算实例 109

4.3.3．计算实例 109

4.4．实验标定 117

4.4．实验标定 117

4.4.1．水分计的标定 117

4.4.1．水分计的标定 117

4.4.2．液位计的标定 119

4.4.2．液位计的标定 119

5.1．原理 123

5．透射型中子水分计 123

5.1.2．水分响应公式 123

5．透射型中子水分计 123

5.1．原理 123

5.1.1．衰减法的基本公式 123

5.1.2．水分响应公式 123

5.1.1．衰减法的基本公式 123

5.1.3．灵敏度 125

5.1.3．灵敏度 125

5.1.4．统计误差 126

5.1.4．统计误差 126

5.2．热中子透射计的结构 127

5.2．热中子透射计的结构 127

5.2.1．热中子束发射装置 128

5.2.1．热中子束发射装置 128

5.2.2．样品装置 135

5.2.3．探头 135

5.2.4．计数装置 135

5.2.2．样品装置 135

5.2.3．探头 135

5.2.4．计数装置 135

5.2.5．实例 136

5.2.5．实例 136

5.3.2．测量 137

5.3．热中子透射计的标定 137

5.3.1．制样 137

5.3.2．测量 137

5.3．热中子透射计的标定 137

5.3.1．制样 137

5.3.3．数据处理 138

5.3.3．数据处理 138

5.3.4．标定实例 138

5.3.4．标定实例 138

5.3.5．误差 139

5.3.5．误差 139

5.4．热中子透射计的其他用途 140

5.4.1．测量厚度 140

5.4．热中子透射计的其他用途 140

5.4.1．测量厚度 140

5.4.2．测量截面 142

5.4.2．测量截面 142

5.4.3．测量空隙度 143

5.4.3．测量空隙度 143

5.4.4．测量含钆量 145

5.4.4．测量含钆量 145

5.4.5．测量含硼量 147

5.4.5．测量含硼量 147

5.4.6．测量含氢量 149

5.4.6．测量含氢量 149

5.4.7．测量含氢指数 150

5.4.7．测量含氢指数 150

5.5．快中子透射计 153

5.5.1．结构 153

5.5．快中子透射计 153

5.5.1．结构 153

5.5.2．测量水分 157

5.5.2．测量水分 157

5.5.3．其他用途 158

5.5.3．其他用途 158

6．散射型中子水分计 160

6．散射型中子水分计 160

6.1.1．散射中子束强度 160

6.1．原理 160

6.1．原理 160

6.1.1．散射中子束强度 160

6.1.2．散射型水分计响应 162

6.1.2．散射型水分计响应 162

6.1.4．散射型的其他用途 164

6.1.3．散射型水分计的灵敏度 164

6.1.4．散射型的其他用途 164

6.1.3．散射型水分计的灵敏度 164

6.2．结构 165

6.2.1．热中子束发射装置 165

6.2.2．样品装置 165

6.2．结构 165

6.2.1．热中子束发射装置 165

6.2.2．样品装置 165

6.2.3．探头 166

6.2.4．计数装置 166

6.2.5．实例 166

6.3．标定 166

6.3.1．制样 166

6.2.3．探头 166

6.2.4．计数装置 166

6.2.5．实例 166

6.3．标定 166

6.3.1．制样 166

6.3.2．测量 167

6.3.2．测量 167

6.3.3．标定实例 167

6.3.3．标定实例 167

6.3.4．误差 168

6.4．水分响应曲线的非线性问题 168

6.4．水分响应曲线的非线性问题 168

6.3.4．误差 168

7．带密度修正的水分计 172

7.1．γ射线测密度的原理 172

7．带密度修正的水分计 172

7.1.1．透射型密度测量 172

7.1.1．透射型密度测量 172

7.1．γ射线测密度的原理 172

7.1.2．表面型密度测量 175

7.1.2．表面型密度测量 175

7.1.3．插入型密度测量 177

7.1.3．插入型密度测量 177

7.2．插入型带密度修正的水分计 178

7.2.1．原理 178

7.2.1．原理 178

7.2．插入型带密度修正的水分计 178

7.2.2．结构 181

7.2.2．结构 181

7.3．表面型带密度修正的水分计 183

7.3．表面型带密度修正的水分计 183

7.3.1．结构 183

7.3.1．结构 183

7.3.2．实例 184

7.3.2．实例 184

7.4．透射型带密度修正的水分计 185

7.4．透射型带密度修正的水分计 185

7.4.1．热中子-γ射线透射检测装置 185

7.4.1．热中子-γ射线透射检测装置 185

7.4.2．改进型透射检测装置 187

7.4.2．改进型透射检测装置 187

8.1.1．基本特性 191

8.1．常用同位素中子源 191

8．中子源 191

8.1.1．基本特性 191

8.1．常用同位素中子源 191

8．中子源 191

8.1.2．常用同位素中子源的性能 193

8.1.2．常用同位素中子源的性能 193

8.1.3．选择中子源的原则 199

8.1.3．选择中子源的原则 199

8.1.4．同位素中子源的使用 200

8.1.4．同位素中子源的使用 200

8.2.1．中子管 202

8.2．小型中子发生器 202

8.2．小型中子发生器 202

8.2.1．中子管 202

8.2.2．地面中子发生器 203

8.2.2．地面中子发生器 203

8.3.1．插入型开关源 204

8.3.1．插入型开关源 204

8.3．开关式中子源 204

8.3．开关式中子源 204

8.3.2．旋转型开关源 206

8.3.2．旋转型开关源 206

9.1．气体探测器 208

9.1．气体探测器 208

9.1.1．BF3计数管 208

9．核探测器 208

9．核探测器 208

9.1.1．BF3计数管 208

9.1.2．电晕管 214

9.1.2．电晕管 214

9.1.3．He-3计数管 215

9.1.3．He-3计数管 215

9.1.4．G-M计数管 216

9.1.4．G-M计数管 216

9.1.5．电离室 220

9.1.5．电离室 220

9.2．闪烁探测器 223

9.2．闪烁探测器 223

9.2.1．锂玻璃 224

9.2.1．锂玻璃 224

9.2.2．碘化锂闪烁体 228

9.2.2．碘化锂闪烁体 228

9.2.3．硫化锌（银） 229

9.2.3．硫化锌（银） 229

9.2.4．有机闪烁体 230

9.2.5．碘化钠晶体 230

9.2.4．有机闪烁体 230

9.2.5．碘化钠晶体 230

9.2.6．锗酸铋单晶 231

9.2.6．锗酸铋单晶 231

10．辐射防护 233

10.1．辐射量和单位 233

10.1.1．放射性活度 233

10.1.2．吸收剂量 233

10.1.2．吸收剂量 233

10.1.1．放射性活度 233

10.1．辐射量和单位 233

10．辐射防护 233

10.1.4．剂量当量 234

10.1.3．照射量 234

10.1.4．剂量当量 234

10.1.3．照射量 234

10.2．辐射防护标准 235

10.2.1．放射性工作人员的剂量限值 235

10.2.1．放射性工作人员的剂量限值 235

10.2．辐射防护标准 235

1 0.2.2．公众中个人的剂量限值 236

10.3.1．外照射防护的一般方法 236

10.3．辐射防护 236

10.3．辐射防护 236

1 0.2.2．公众中个人的剂量限值 236

10.3.1．外照射防护的一般方法 236

10.3.2．剂量估算实例 237

10.3.2．剂量估算实例 237

10.3.3．屏蔽 238

10.3.3．屏蔽 238

附录 242

附录 242

参考文献 243

参考文献 243