【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电离辐射计量，特别是一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法及系统。
技术介绍
1、中子周围剂量当量h*(10) 是衡量核设施工作场所中子辐射水平的物理量，对中子周围剂量当量监测不仅可以对核设施运行状况是否正常进行判断，还可以作为人体所受有效剂量当量的近似值，因此在中子辐射场下需要进行中子周围剂量当量的监测。
2、由于中子在物质中不能引起直接电离，所以在测量中，需要测量中子和原子核相互作用产生的可以引起电离的次级粒子，来实现中子的测量。目前常用的中子周围剂量当量仪是基于单探测器和单慢化体的a-b型雷姆仪，此类仪器结构简单可靠、测量灵敏并有商业产品，其采用基于10b(n, α)7li和3he(n, p)3h反应的bf3和3he正比计数管进行仪器设计，但是由于其响应曲线与icrp给出的“中子注量－周围剂量当量转换系数”在整个能量范围内有较大的差异，从而导致其测量结果在部分场景下会存在误差。
3、中子与材料发生活化反应后会产生瞬发和缓发伽马射线，这些射线的强度与中子的能量相关，部分反应还具有反应阈值。因此，可以利用核活化法对传统的a-b型剂量仪的响应曲线进行调制，使得在整个能量范围内更加贴近“中子注量－周围剂量当量转换系数”曲线，进而实现在不同情况下中子剂量率的准确测量。现有技术中，专利cn108680943a《一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术的中子能谱测量装置及方法》公开了利用核活化法反演中子能谱信息，但是该方法主要是针对中子能谱进行测量，并未实现对中子周围剂量当量仪的能量响应曲线的调制
4、因此，有必要对现有技术存在的问题进行改进，以解决现有技术的不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法及系统，通过使中子周围剂量当量仪的中子能量响应曲线与理论值更加吻合，从而提高中子剂量测量准确度。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，包括以下步骤：
3、步骤1、确定需要调制的中子周围剂量当量仪的能量响应曲线 r n；
4、步骤2、选取中子测量转换材料，利用伽马射线探测器对转换材料产生的伽马射线进行测量；
5、步骤3、根据材料成分和结构、伽马射线探测器，建立模拟计算模型，得到不同能量中子激发材料产生的一系列伽马射线的响应曲线 r γi；
6、步骤4、利用差分进化算法对每条伽马射线的响应曲线系数 f i和中子剂量仪的响应曲线系数 f n行计算，构造目标函数f；
7、步骤5、设置初始化参数，包括突变参数、交叉概率、种群数目和迭代计算次数；
8、步骤6、随机生成伽马射线响应曲线的系数 f i和中子剂量仪的响应曲线系数 f n，构成遗传算法的初始种群；
9、步骤7、采用差分进化算法，依次执行变异、交叉和选择操作产生下代种群，并且根据优化的目标使得种群不断的向前进化，之后更新种群；
10、步骤8、重复执行步骤7，当目标函数f值收敛或者迭代计算的次数达到设定值后，终止算法退出计算程序，输出计算结果。
11、一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制系统，该系统用于实现所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，所述系统包括能量响应曲线确定模块、伽马射线测量模块、模拟计算模型建立模块、目标函数构造模块、初始化参数设置模块、初始种群构建模块、差分进化算法模块和迭代计算及结果输出模块，其中：
12、能量响应曲线确定模块，用于确定需要调制的中子周围剂量当量仪的能量响应曲线 r n；
13、伽马射线测量模块，用于选取中子测量转换材料，利用伽马射线探测器对转换材料产生的伽马射线进行测量；
14、模拟计算模型建立模块，用于根据材料成分和结构、伽马射线探测器，建立模拟计算模型，得到不同能量中子激发材料产生的一系列伽马射线的响应曲线 r γi；
15、目标函数构造模块，用于利用差分进化算法对每条伽马射线的响应曲线系数 f i和中子剂量仪的响应曲线系数 f n行计算，构造目标函数f；
16、初始化参数设置模块，用于设置初始化参数，包括突变参数、交叉概率、种群数目和迭代计算次数；
17、初始种群构建模块，用于随机生成伽马射线响应曲线的系数 f i和中子剂量仪的响应曲线系数 f n，构成遗传算法的初始种群；
18、差分进化算法模块，用于采用差分进化算法，依次执行变异、交叉和选择操作产生下代种群，并且根据优化的目标使得种群不断的向前进化，之后更新种群；
19、迭代计算及结果输出模块，用于重复执行差分进化算法模块，当目标函数f值收敛或者迭代计算的次数达到设定值后，终止算法退出计算程序，输出计算结果。
20、一种移动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法。
21、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法中的步骤。
22、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：（1）通过利用中子激发材料产生的伽马射线响应，实现对中子周围剂量当量仪进行调制；（2）能够使中子周围剂量当量仪的中子能量响应曲线与理论值更加吻合，提高了中子剂量测量的准确度。
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1.一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤2中选取中子测量转换材料，具体如下：
3.根据权利要求2所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，低能区间为0~1 MeV，中能区间为1~4 MeV，高能区间为4~20 MeV。
4.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤3中的模拟计算模型，采用蒙特卡罗软件建立。
5.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤4中，利用差分进化算法对每条伽马射线的响应曲线系数fi和中子剂量仪的响应曲线系数fn行计算，构造目标函数F，具体如下：
6.一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制系统，其特征在于，该系统用于实现权利要求1~5任一项所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，所述系统包括能量响应曲线确定模块、伽马射线测量模块、模拟计算模型建立模块、目标函数构造模块、初始化参数设
7.一种移动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~5任一项所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~5任一项所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤2中选取中子测量转换材料，具体如下：
3.根据权利要求2所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，低能区间为0~1 mev，中能区间为1~4 mev，高能区间为4~20 mev。
4.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤3中的模拟计算模型，采用蒙特卡罗软件建立。
5.根据权利要求1所述的中子周围剂量当量仪能量响应曲线的调制方法，其特征在于，步骤4中，利用差分进化算法对每条伽马射线的响应曲线系数fi和中子剂量仪的响应曲线系数fn行计算，构造目标函数f，具体如...
【专利技术属性】
技术研发人员：程璨，夏勋荣，顾加雨，邢立腾，胡尊浩，
申请(专利权)人：江苏省计量科学研究院江苏省能源计量数据中心，
类型：发明
国别省市：
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