PGNAA方法測量元素的非線性規律研究
摘要：瞬發伽瑪中子活化分析(prompt gamma neutron activation analysis,PGNAA)在線分析儀廣泛應用于水泥、煤炭等工業控制領域,由于工業現場產量的變化,導致皮帶上物料的厚度不恒定,當物料厚度變化時,在線分析儀的測量結果會出現偏差。為消除在線分析儀測量不同厚度物料的測量偏差,通過理論分析和蒙特卡羅模擬(MCNP)研究中子自屏蔽和伽瑪自衰減影響,并尋求修正模型。根據探測器接收特征伽瑪射線的計算公式進行理論分析,利用蒙特卡羅軟件建立PGNAA在線分析儀裝置模型,分別模擬Al 2O 3、SiO 2、CaO、Fe和水泥生料等物料隨厚度變化的特征射線計數,以水泥在線分析儀為例,尋求修正模型。結果表明,特征伽瑪射線強度不隨物料厚度增加而線性增長,按照線性標定方法的在線分析儀測量誤差增大,各元素平均相對誤差大于10%;根據水泥生料各元素的特征射線計數與物料厚度之間的關系,建立適用于測量水泥生料的多項式厚度修正模型。與線性標定相比,修正后分析儀測量誤差降低30%以上,可為煤質、燒結料、鋁土礦等塊狀物料的PGNAA元素檢測提供修正方法。
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