吸收板105产生的'材料识认码'，确定仿真吸收片的材料类型为纸；
[0149] 由仿真吸收板105产生的'厚度识认码'，确定仿真吸收片的厚度d ;
[0150] 下一步，数据计算模块1092由'材料识认码'得出0 -粒子在纸中传播时的衰减 系数是yn，由公式:/ = /，#计算出通过纸材料的仿真吸收片后，仿真探测器探测到的辐 射粒子计数率I，得出I只比Ic略为下降。
[0151] 之后卸下纸材料的仿真吸收片，装上另一仿真吸收片，其'材料识认码'标识为铝 材料，数据计算模块1092由'材料识认码'得出粒子在铝中传播时的衰减系数是y k， 由公式/ = 计算出通过铝材料的仿真吸收片后，仿真探测器探测到的辐射粒子计数 率r，r相对于I。明显地下降，使用者由此可以判断仿真辐射源发出的主要为e-粒子。
[0152] 相对于现有技术，本发明的仿真核辐射实验系统及其实验方法，不需依靠部件自 身产生物理变量来产生仿真效果，而是由各仿真部件产生识别码和状态信号，数据处理单 元根据这些识别码和状态信号，以及使用者输入的状态信号来导出各种核辐射仿真效果， 方便协同各部件，结构简单，可以给实验者较为真实的操作体验，并达到较好的实验效果。
[0153] 本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明 的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发 明也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1. 一种仿真核辐射实验系统，其特征在于：包括一组仿真部件，一数据采集与转发单 元和一数据处理单元；其中， 该仿真部件产生一组识认码和状态信号，以指定该仿真部件的物理特性参数和反映该 仿真部件所处的状态； 该数据采集与转发单元接收仿真部件发送来的识认码和状态信号，发送给数据处理单 元； 该数据处理单元接收数据采集与转发单元发送来的识认码和状态信号，模拟仿真核辐 射现象。2. 根据权利要求1所述的核辐射仿真实验系统，其特征在于：所述仿真部件中包括一 仿真核辐射源，其产生一组识认码以指定与辐射源有关的物理特性参数，并且产生在位状 态信号和高度位置状态信号，以分别反映仿真核辐射源是否在位以及其高度。3. 根据权利要求2所述的核辐射仿真实验系统，其特征在于：所述仿真部件中还包括 一仿真探测器，其与仿真核辐射源相对设置，产生一与仿真核辐射源间的对视状态信号，以 反映仿真核辐射探测器是否与仿真核辐射源相对；以及产生一水平位置状态信号，以反映 仿真核辐射探测器与仿真核辐射源的距离。4. 根据权利要求3所述的核辐射仿真实验系统，其特征在于：所述仿真部件中还包括 一仿真吸收片，其位于仿真核辐射发射器与仿真核辐射探测器之间，产生一组识认码，以指 定仿真吸收片的材料和厚度，并产生一仿真吸收片高度位置状态信号，以指定仿真吸收片 的高度位置。5. 根据权利要求4所述的核辐射仿真实验系统，其特征在于：所述仿真部件中还包括 一仿真防护罩，其盖设在仿真核辐射源、仿真探测器和仿真吸收片之上，以产生一防护罩安 全联锁状态信号，以指定仿真防护罩是否已经盖上。6. 根据权利要求3所述的核辐射仿真实验系统，其特征在于：所述数据处理单元内设 有预先输入的实验地点信息，背景辐射粒子计数率和仿真探测器的偏压值。7. -种仿真核辐射实验的方法，其特征在于：设置一组仿真部件、一数据收集与转发 单元和一数据处理单元，包括以下步骤： A) 所述仿真部件产生一组识认码和状态信号； B) 通过数据采集与转发单元收集仿真部件的识认码和状态信号，并转发给数据处理单 元； C) 数据处理单元获取仿真部件的状态信号，确定仿真实验环境； D) 数据处理单元获取仿真部件的识认码，得出仿真部件的物理参数； E) 数据处理单元根据仿真实验环境和仿真部件的物理参数，依照核辐射特性进行综合 计算处理，得出实验数据，仿真核辐射物理现象。8. 根据权利要求7所述的仿真核辐射实验的方法，其特征在于：所述仿真部件中包括 仿真核辐射源，所述仿真核辐射源产生'粒子类型识认码'、'辐射强度识认码'和'半衰期 识认码'，所述步骤E)具体为：通过'粒子类型识认码'确定辐射粒子类型，通过'辐射强度 码'确定原始辐射粒子计数率Ic，原始辐射粒子计数率Ic乘以一段固定的时间t，得出原始 原子数N ;通过'半衰期识认码'获得半衰期T，由公式p = In2/T计算衰减概率p，之后在 每段固定时间t里，重复按衰减概率p确认每个原子是否衰变，将衰变了的原子数除以时间 t，求得新的辐射粒子计数率I，并画出辐射粒子计数率随时间的变化曲线，模拟核辐射半衰 期衰减现象。9. 根据权利要求7所述的仿真核辐射实验的方法，其特征在于：所述仿真部件中包括 仿真核辐射源和仿真探测器，所述仿真核辐射源产生'粒子类型识认码'和'辐射强度识认 码'，所述仿真探测器产生水平位置状态信号，所述步骤E)具体为：通过'粒子类型识认码' 确定辐射粒子类型，通过仿真核辐射源的'辐射强度识认码'确定原始辐射粒子计数率10， 通过仿真探测器的'水平位置状态信号'，得出它与仿真核辐射源间的距离D，将辐射粒子计 数率IO乘以1/4 JT D2的因子得到粒子计数率I，并改变D值，导出辐射粒子计数率I随D的 变化曲线，模拟核辐射现象中平方反比定律。10. 根据权利要求7所述的仿真核辐射实验的方法，其特征在于：所述仿真部件包括 仿真核辐射源和仿真吸收片，所述仿真核辐射源产生'粒子类型识认码'和'辐射强度识认 码'，所述仿真吸收片产生'材料识认码'和'厚度识认码'，所述步骤E)具体为：通过仿真核 辐射源的'粒子类型识认码'确定辐射粒子类型，通过仿真辐射源的'辐射强度识认码'确 定原始辐射粒子计数率Ic，通过仿真吸收片的'材料识认码'确定它对各类型的辐射粒子的 吸收系数y，通过仿真吸片的'厚度识认码'定出介质厚度d，由公式I = I# ^算出仿真 辐射线通过仿真吸收片后的粒子计数率I，绘出In (1</1)随仿真吸收片厚度d的关系曲线， 验证其斜率接近吸收系数y，模拟核辐射在物质中衰减的现象。11. 根据权利要求7所述的仿真核辐射实验的方法，其特征在于：所述仿真部件包括仿 真核辐射源，所述仿真核辐射源产生'粒子类型识认码'、'辐射强度识认码'和'随机分布类 型识认码'，所述步骤E)具体为：通过仿真核辐射源的'粒子类型识认码'确定辐射粒子类 型，通过仿真辐射源的'辐射强度识认码'确定原始辐射粒子计数率'通过仿真辐射源的 '随机分布类型识认码'，确定辐射粒子计数率I的机率分布函数，把函数曲线以下的面积等 分成很多小面积元，从中随机抽取面积元，把抽中的面积元所对应的粒子计数率作为输出， 导出的辐射粒子计数率I的出现频率会呈现与设定的分布类型吻合的随机分布，模拟核辐 射粒子计数率的随机分布现象。12. 根据权利要求7所述的仿真核辐射实验的方法，其特征在于：所述仿真部件包括仿 真核辐射源，所述仿真核辐射源产生'粒子类型识认码'、'辐射强度识认码'和'随机分布 类型识认码'，所述步骤E)具体为：通过仿真核辐射源的'粒子类型识认码'确定辐射粒子 类型，通过仿真辐射源的'辐射强度识认码'确定原始辐射粒子计数率'通过仿真辐射源 的'随机分布类型识认码'，确定辐射粒子计数率I的机率分布函数，利用适当的投影函数 关系，把从某数域中均匀随机抽取的数值投射到与仿真核辐射源有相同的随机分布类型的 函数值，从而定出辐射粒子计数率I，导出的辐射粒子计数率I的出现频率呈现与设定的分 布类型吻合的随机分布，模拟核辐射粒子计数率的随机分布现象。
【专利摘要】本发明涉及一种仿真核辐射实验系统，包括至少一仿真部件，一数据采集与转发单元和一数据处理单元。该仿真部件产生一组识认码和状态信号，以指定该仿真部件的核辐射物理特性参数和反映该仿真部件所处的状态；该数据采集与转发单元接收仿真部件发送来的识认码和状态信号，发送给数据处理单元；该数据处理单元接收数据采集与转发单元发送来的识认码和状态信号，模拟仿真对应的核辐射现象。本发明的仿真核辐射实验系统不需要靠真实部件产生物理变量来进行实验，而是靠各仿真部件产生的识别码和状态信号来进行综合计算，仿真核辐射现象，可以给实验者较为真实的操作体验，操作安全、方便和灵活，可以得到准确的实验结果。
【IPC分类】G09B23/06
【公开号】CN105023481
【申请号】CN201510382043
【发明人】黄文翰
【申请人】黄文翰
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月1日