CN113241125B - 中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质 - Google Patents

中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于中子能谱研究技术领域，涉及一种中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质，包括以下步骤：S1根据实验参数判断中子实验类型，并将实验参数传输至步骤S4；S2根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至步骤S4；S3根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至步骤S4；S4对S1‑S3中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。其能够使用于所有的中子能谱测量实验，避免了实验方法不同造成无法完成解谱。

Description

中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质
技术领域
本发明涉及一种中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质，属于中子能谱研究技术领域。
背景技术
中子能谱对于中子学物理的研究和工程的设计具有重要的意义。中子能谱测量对于研究中子屏蔽，材料辐照性能，中子剂量等也有着重要的意义。中子能谱对反应堆设计和运行、放射性同位素生产、单晶硅中子辐照掺杂、中子照相系统设计、开展硼中子俘获治疗(BNCT)及中子散射衍射谱仪设计等方面的作用至关重要。
加速器驱动次临界系统(ADS系统)是一种目前正在普遍研究的新型反应堆。对于这种新型反应堆而言，目前大部分研究还只停留在理论阶段，而任何理论计算都需要实验校验，如计算模型简化是否合理，各种近似参数的选取是否恰当，计算结果是否正确。若能测得堆芯内不同位置的中子能谱，就能为理论分析提供实验依据；在燃耗分析中，测定堆内个点不同燃耗深度下的谱型变化，对提高分析精度有很大的帮助。通过直接测定反应堆内的中子能谱，可为堆物理计算模型的建立提供参考标准，在实验测量的基础上，可以不断完善计算模型，修正各种计算参数，从而大大提高理论计算的可靠度。
参考其他核反应堆，对于ADS系统次临界反应堆而言，研究和测量反应堆内的中子谱也主要包括以下的一些位置：堆芯栅格内的中子能谱，堆芯内关键部位结构材料位置的中子谱，辐照孔道内中子谱，反应堆周围工作场中子谱等。随着ADS系统次临界反应堆的建立，会展开大量的次临界反应堆中子能谱测量。
目前，测量中子能谱的方法有多球谱仪、飞行时间法、核反应法、核反冲法、多箔活化法和各种晶体衍射谱仪。研究ADS系统次临界反应堆的中子谱时，根据位置的不同开展不同的中子能谱测量实验，这就需要不同的解谱方法来确定不同位置的中子能谱。至今为止，还未有一个涵盖所有实验方法解谱的方法，而且，大部分的解谱程序只包含最后的解谱部分或者只包含解谱部分和初始能谱部分，没有完全涵盖根据实验来制作活化截面和计算初始能谱。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种中子能谱通用型解谱方法、系统、电子设备和可读介质，其能够使用于所有的中子能谱测量实验，避免了实验方法不同造成无法完成解谱。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种中子能谱通用型解谱方法，包括以下步骤：S1根据实验参数判断中子实验类型，并将实验类型及其对应的实验参数传输至步骤S4；S2根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至步骤S4；S3根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至步骤S4；S4对S1-S3中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
进一步，中子实验类型包括：多球谱仪解谱、多箔活化法解谱、飞行时间法解谱、核反应法解谱、核反冲法解谱和衍射谱仪解谱。
进一步，活化截面通过PREPRO程序制作。
进一步，活化截面的制作方法为：每次活化截面制作只能制作一个核素的不同反应道截面，每次制作完成之后然后进行相应核素及其反应道活化截面校验，通过校验之后把相关反应道截面存放在活化截面提取和输出中，然后进行下一个核素活化截面制作。
进一步，初始能谱通过蒙卡程序计算。
进一步，步骤S4中当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，需要给出响应函数及误差，并将其与S1-S3中的数据进行整合后进行解谱。
本发明还公开了一种中子能谱通用型解谱系统，包括：实验类型选择模块，用于根据实验参数判断中子实验类型，并将实验类型及其对应的实验参数传输至解谱模块；；活化截面模块，用于根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至解谱模块；初始能谱计算模块，用于根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至解谱模块；解谱模块，用于对实验类型选择模块、活化截面模块和初始能谱计算模块中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
进一步，系统还包括响应函数及误差模块，用于当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，向解谱模块输入响应函数及误差。
本发明还公开了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述任一种中子能谱通用型解谱方法的指令。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任一种的中子能谱通用型解谱方法。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明中技术方案能够用于所有的中子能谱测量实验，避免了实验方法不同造成无法完成解谱，此方法还增加了活化截面制作和初始能谱计算模块，更加完善了多球谱仪解谱和多箔活化法解谱的过程，对中子应用领域有着至关重要的作用，对ADS系统次临界反应堆中子能谱测量实验设计和解谱起到非常关键的作用。
附图说明
图1是本发明一实施例中的中子能谱通用型解谱方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
本实施例公开了一种中子能谱通用型解谱方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1根据实验参数判断中子实验类型，并将实验类型及其对应的实验参数传输至S4；。
中子实验类型包括：多球谱仪解谱、多箔活化法解谱、飞行时间法解谱、核反应法解谱、核反冲法解谱和衍射谱仪解谱。
S2根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至步骤S4。
活化截面通过PREPRO程序制作。活化截面的制作方法为：根据不同的核素和不同反应道生成相应PREPRO程序的输入文件和从ENDF/B-VIII.0数据库提取相应核素的ENDF/B-VI格式文件，每次活化截面制作只能制作一个核素的不同反应道截面，每次制作完成之后然后进行相应核素及其反应道活化截面校验，通过校验之后把相关数据存放在活化截面提取和输出中；然后进行下一个核素活化截面，通过相同步骤把实验所需所有活化截面进行制作。
S3根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至步骤S4。初始能谱通过蒙卡程序根据实验进行相应的建模进行计算。
S4对S1-S3中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，需要给出响应函数及误差，并将其与S1-S3中的数据进行整合后进行解谱。其中解谱方法为开放式解谱方法，该解谱方法包括有多球谱仪解谱、多箔活化法解谱、飞行时间法解谱、核反应法解谱、核反冲法解谱和衍射谱仪解谱。这种开放式中子能谱测量通用型解谱方法对所有的中子能谱测量实验都适用，避免了实验方法不同造成无法完成解谱，此方法还增加了活化截面制作和初始能谱计算模块，更加完善了多球谱仪解谱和多箔活化法解谱的过程，对中子应用领域有着至关重要的作用，对ADS系统次临界反应堆中子能谱测量实验设计和解谱起到非常关键的作用。
实施例二
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种中子能谱通用型解谱系统，包括：
实验类型选择模块，用于根据实验参数判断中子实验类型，并将实验类型及其对应的实验参数传输至解谱模块；；
活化截面模块，用于根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至解谱模块；
初始能谱计算模块，用于根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至解谱模块；
解谱模块，用于对实验类型选择模块、活化截面模块和初始能谱计算模块中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
系统还包括响应函数及误差模块，用于当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，向解谱模块输入响应函数及误差。
实施例三
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述任一种中子能谱通用型解谱方法的指令。
实施例四
基于相同的发明构思，本实施例公开一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任一种的中子能谱通用型解谱方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种中子能谱通用型解谱方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1根据实验参数判断中子实验类型，并将所述实验类型及其对应的实验参数传输至步骤S4；
S2根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至步骤S4，
所述活化截面的制作方法为：每次活化截面制作只能制作一个核素的不同反应道截面，每次制作完成之后然后进行相应核素及其反应道活化截面校验，通过校验之后把相关反应道截面存放在活化截面提取和输出中，然后进行下一个核素活化截面制作；
S3根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至步骤S4；
S4对S1-S3中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
2.如权利要求1所述的中子能谱通用型解谱方法，其特征在于，所述中子实验类型包括：多球谱仪解谱、多箔活化法解谱、飞行时间法解谱、核反应法解谱、核反冲法解谱和衍射谱仪解谱。
3.如权利要求2所述的中子能谱通用型解谱方法，其特征在于，所述活化截面通过PREPRO程序制作。
4.如权利要求3所述的中子能谱通用型解谱方法，其特征在于，所述初始能谱通过蒙卡程序计算。
5.如权利要求2-4任一项所述的中子能谱通用型解谱方法，其特征在于，所述步骤S4中当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，需要给出响应函数及误差，并将其与S1-S3中的数据进行整合后进行解谱。
6.一种中子能谱通用型解谱系统，其特征在于，包括：
实验类型选择模块，用于根据实验参数判断中子实验类型，并将所述实验类型及其对应的实验参数传输至解谱模块；
活化截面模块，用于根据实验参数判断是否需要进行活化截面制作，若需要则制作活化截面，若不需要则使用已知的活化截面，并将制作的活化截面或已知的活化截面传输至解谱模块，所述活化截面的制作方法为：每次活化截面制作只能制作一个核素的不同反应道截面，每次制作完成之后然后进行相应核素及其反应道活化截面校验，通过校验之后把相关反应道截面存放在活化截面提取和输出中，然后进行下一个核素活化截面制作；
初始能谱计算模块，用于根据实验参数判断是否需要进行初始能谱计算，若需要则进行初始能谱计算，如不需要则使用已有的初始能谱，并将计算的初始能谱或已有的初始能谱传输至解谱模块；
解谱模块，用于对实验类型选择模块、活化截面模块和初始能谱计算模块中的数据进行整合和处理，完成对应实验方法解谱。
7.如权利要求6所述的中子能谱通用型解谱系统，其特征在于，所述系统还包括响应函数及误差模块，用于当实验方法是多球谱仪或多箔活化法时，向解谱模块输入响应函数及误差。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述中子能谱通用型解谱方法的指令。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-5任一项所述的中子能谱通用型解谱方法。
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