一种瞬发中子衰减常数获得方法、装置、设备及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瞬发中子衰减常数获得方法，该方法包括以下步骤：利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；在目标脉冲周期内，获取次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱；利用相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻；在目标脉冲周期内，对目标时刻至脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。可获得无瞬发中子高阶谐波的干扰下更为精确的瞬发中子基波衰减常数。本发明专利技术还公开了一种瞬发中子衰减常数获得装置、设备、系统及可读存储介质，具有相应的技术效果。

A Method, Device, Equipment and System for Obtaining Instantaneous Neutron Attenuation Constant

The invention discloses a method for obtaining instantaneous neutron attenuation constant. The method comprises the following steps: injecting periodic pulsed neutrons into the sub-critical reactor by using a pulsed neutron source; acquiring the time spectrum of neutron counting rate at different locations in the sub-critical reactor within the target pulse period; and calculating the ratio of the time spectrum of neutron counting rate at different locations to obtain the relative value. The time spectrum of neutron counting rate is used to determine the target time when the high-order harmonic decay of instantaneous neutrons is completed by using the time spectrum of relative neutron counting rate. During the target pulse period, the neutron counting rate between the target time and the end of the pulse period is fitted by exponential decay to obtain the fundamental attenuation constant of instantaneous neutrons. More accurate fundamental wave attenuation constants of instantaneous neutrons can be obtained without the interference of higher order harmonics of instantaneous neutrons. The invention also discloses a device, device, system and readable storage medium for obtaining instantaneous neutron attenuation constant, which has corresponding technical effect.

【技术实现步骤摘要】
一种瞬发中子衰减常数获得方法、装置、设备及系统
本专利技术涉及次临界反应堆实验测量
，特别是涉及一种瞬发中子衰减常数获得方法、装置、设备、系统及可读存储介质。
技术介绍
脉冲中子源法(PNS)，通过记录次临界反应堆在脉冲中子注入情况下的响应特性测量次临界反应性，是目前世界公认的最有效、最准确的次临界反应性测量方法，而精确的瞬发中子基波衰减常数是PNS方法的关键。由于次临界反应堆中瞬发中子基波与高阶谐波共存，高阶谐波的干扰使得PNS实验难以准确获得瞬发中子基波衰减常数。这导致实际的PNS法用于次临界度测量的精度受到影响，特别是对于深次临界反应堆的次临界反应性测量。综上所述，如何有效地获得瞬发中子基波衰减常数等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种瞬发中子衰减常数获得方法、装置、设备、系统及可读存储介质，以获得准确的瞬发中子基波衰减常数，进一步提升PNS对次临界反应性测量结果的精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种瞬发中子衰减常数获得方法，包括：利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；在目标脉冲周期内，获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；其中，所述中子计数率时间谱包括多个时间点的中子计数率；对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱；利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻；在所述目标脉冲周期内，对所述目标时刻至所述脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。优选地，所述获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱，包括：利用与所述次临界反应堆中不同位置的中子探测器相连接的时间多道分析器，获取所述次临界反应堆中不同位置的中子探测器在目标脉冲周期内分别记录的多个时间点的中子计数率。优选地，对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱，包括：在获取到的中子计数率时间谱中确定出一个基准中子计数率时间谱；将获取到的不同位置的中子计数率时间谱与所述基准中子计数率时间谱进行比值计算，获得不同位置的相对中子计数率时间谱。优选地，利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻，包括：利用所述相对中子计数率时间谱，确定出在预设时长内的变化差值小于预设阈值的目标时刻；其中，所述目标时刻为瞬发中子高阶谐波衰减完毕的时刻。一种瞬发中子衰减常数获得装置，包括：周期性脉冲中子注入模块，用于利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；中子计数率时间谱获取模块，用于在目标脉冲周期内，获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；其中，所述中子计数率时间谱包括多个时间点的中子计数率；相对中子计数率时间谱计算模块，用于对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱；目标时刻确定模块，用于利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻；瞬发中子基波衰减常数获取模块，用于在所述脉冲周期内，对所述目标时刻至所述目标脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。优选地，所述目标时刻确定模块，具体用于利用所述相对中子计数率时间谱，确定出在预设时长内的变化差值小于预设阈值的目标时刻；其中，所述目标时刻为瞬发中子高阶谐波衰减完毕的时刻。一种瞬发中子衰减常数获得设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述瞬发中子衰减常数获得方法的步骤。一种瞬发中子衰减常数获得系统，包括：脉冲中子源、至少两个中子探测器、时间多道分析器和如上述的瞬发中子衰减常数获得设备；其中，所述脉冲中子源用于向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；所述中子探测器布置于所述次临界反应堆中，以记录所在位置的中子计数率；所述时间多道分析器的输入端与所述中子探测器相连接，所述时间多道分析器的输出端与所述瞬发中子衰减常数获得设备相连接。优选地，还包括：所述中子探测器通过放大器与所述时间多道分析器相连接。一种可读存储介质，所述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时实现上述瞬发中子衰减常数获得方法的步骤。应用本专利技术实施例所提供的方法，首先，利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子。然后，在目标脉冲周期内，获取次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；其中，中子计数率时间谱包括多个时间点的中子计数率。由于次临界的反应堆中，当瞬发中子高阶谐波衰减完毕前，瞬发中子基波与瞬发中子高阶谐波共存，因此，记录的中子计数率时间谱中的中子计数率所计数的中子包括瞬发中子基波和瞬发中子高阶谐波。对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱。由于瞬发中子基波和瞬发中子高阶谐波叠加阶段随时间的变化而变化。而当瞬发中子谐波衰减完毕后，中子计数率时间谱中所记录的中子计数率则仅为瞬发中子基波。又因在次临界反应堆中，同一时刻、不同位置的仅含瞬发中子基波的中子计数率具有一定的比例关系。因此，可以利用相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻。确定出目标时刻之后，便可在目标脉冲周期内，对目标时刻至脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。此时，用于计算瞬发中子基波衰减常数的中子计数率无瞬发中子高阶谐波。也就是说，最终可在无瞬发中子高阶谐波的干扰下，获得更加精准的瞬发中子基波衰减常数。相应地，本专利技术实施例还提供了与上述瞬发中子衰减常数获得方法相对应的瞬发中子衰减常数获得装置、设备、系统和可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种瞬发中子衰减常数获得方法的实施流程图；图2为本专利技术实施例中注入的周期性脉冲中子示意图；图3为本专利技术实施例中目标时刻与目标脉冲周期的关系示意图；图4为本专利技术实施例的“启明星1#”反应堆横切面结构示意图；图5(a)为本专利技术实施例的反射层的中子计数率时间谱；图5(b)为本专利技术实施例的快中心能谱区一区的中子计数率时间谱；图5(c)为本专利技术实施例的快中心能谱区二区的中子计数率时间谱；图5(d)为本专利技术实施例的屏蔽层的中子计数率时间谱；图6(a)为本专利技术实施例的快中心能谱区一区的相对中子计数率时间谱；图6(b)为本专利技术实施例的快中心能谱区二区的相对中子计数率时间谱；图6(c)为本专利技术实施例的反射层的相对中子计数率时间谱；图7为本专利技术实施例中一种瞬发中子衰减常数获得装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例中一种瞬发中子衰减常数获得设备的结构示意图；图9为本专利技术实施例中一种瞬发中子衰减常数获得系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瞬发中子衰减常数获得方法，其特征在于，包括：利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；在目标脉冲周期内，获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；其中，所述中子计数率时间谱包括多个时间点的中子计数率；对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱；利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻；在所述目标脉冲周期内，对所述目标时刻至所述脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。

【技术特征摘要】
1.一种瞬发中子衰减常数获得方法，其特征在于，包括：利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；在目标脉冲周期内，获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱；其中，所述中子计数率时间谱包括多个时间点的中子计数率；对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱；利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻；在所述目标脉冲周期内，对所述目标时刻至所述脉冲周期的结束时刻之间的中子计数率进行指数衰减拟合处理，获得瞬发中子基波衰减常数。2.根据权利要求1所述的瞬发中子衰减常数获得方法，其特征在于，所述获取所述次临界反应堆内不同位置的中子计数率时间谱，包括：利用与所述次临界反应堆中不同位置的中子探测器相连接的时间多道分析器，获取所述次临界反应堆中不同位置的中子探测器在目标脉冲周期内分别记录的多个时间点的中子计数率。3.根据权利要求1所述的瞬发中子衰减常数获得方法，其特征在于，对获取到的不同位置的中子计数率时间谱进行比值计算，获得相对中子计数率时间谱，包括：在获取到的中子计数率时间谱中确定出一个基准中子计数率时间谱；将获取到的不同位置的中子计数率时间谱与所述基准中子计数率时间谱进行比值计算，获得不同位置的相对中子计数率时间谱。4.根据权利要求1至3任一项所述的瞬发中子衰减常数获得方法，其特征在于，利用所述相对中子计数率时间谱，确定出瞬发中子高阶谐波衰减完毕的目标时刻，包括：利用所述相对中子计数率时间谱，确定出在预设时长内的变化差值小于预设阈值的目标时刻；其中，所述目标时刻为瞬发中子高阶谐波衰减完毕的时刻。5.一种瞬发中子衰减常数获得装置，其特征在于，包括：周期性脉冲中子注入模块，用于利用脉冲中子源向次临界反应堆注入周期性脉冲中子；中子计数率时间谱获取模块，用于在目标脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢金森，于涛，谢芹，陈珍平，赵鹏程，曾文杰，谢超，刘紫静，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43