本申请的实施例涉及中子能谱探测研究领域,具体涉及适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法与计算机设备。
背景技术:
1、在反应堆设计和物理分析中,中子能谱一直是一项重要参数。现有多种方法可以对中子能谱进行测量。对于堆外的中子能谱测量,可以使用多球谱仪进行探测;对于堆芯中子能谱的测量,可以使用多个已知截面的活化箔,放入待测中子场辐照。综合考虑堆芯高温高压、燃料组件空间狭小的复杂条件,多球谱仪体系过于庞大不能实现堆芯中子探测,活化箔不能实现在线测量。
2、因此,由自给能中子探测器组成的能谱测量系统,对于实现堆芯中子能谱的测量有着重要意义。一般使用的装置包括多根自给能中子探测器,通过对探测器输出的电流信号进行分析操作,实现待测能谱的求解。现存的多种解谱方法,并不适用于自给能中子探测器能谱测量系统,设计一种适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法显得尤为重要。
3、自给能中子能谱探测组件是将多根自给能探测器放入堆芯中子场,中子和探头部分的发射体相互作用生成放射性核素,放射性核素发生衰变,发射体材料衰变而剩余的正电荷,在发射体和收集体之间形成了正电势,产生电流信号,电子学系统通过对电流信号的分析可以得到中子注量数据。在确定的一个自给能中子探测器达到稳定工况后,对应电子学系统所输出的电流满足如下电流方程:
4、
5、其中,i为该探测器所输出的电流值。r(e)为在中子能量为e时的探测器的响应系数。φ(e)为能量为e的点上中子注量率。上述电流方程属于一个能量积分方程,对于不同的自给能探测器,可以测量输出不同的i值,结合r(e)可以求得中子能谱φ(e)。但对于实际求解情况而言,需要对该连续积分方程进行离散化处理,对应于能谱中的分区:
6、
7、其中,n表示中子能谱的能区序号。当有多根自给能中子探测器组成探测系统时,有如下方程:
8、
9、其中,m表示探测器的序号。
10、对于自给能中子能谱探测组件输出的多个电流im可以通过实际环境进行测量,φn表示中子能谱中处于第n个能区的中子注量率,rmn表示第m个自给能中子探测器在第n个能区的响应系数,可以通过仿真计算所得,利用多个探测器的电流以及多个探测器的响应系数即可求解中子能谱φ(e)。
11、但在实际工程应用中,该求解过程有多种方法,现存的多种方法不能直接适用于自给能中子能谱测量组件。
技术实现思路
1、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
2、本申请的一些实施例提出了适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法、计算机设备和计算机可读存储介质,来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。
3、第一方面,本申请的一些实施例提供了一种适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,该方法包括:将能谱测量组件放入待测中子辐射场,以及从能谱测量组件包括的每个自给能中子探测器中获取相对应的辐射电流测量值,得到辐射电流测量值集,其中,上述能谱测量组件由至少一个自给能中子探测器组成;对上述能谱测量组件进行数据采集处理,得到待测中子辐射能区信息集和探测器响应系数组集;基于上述待测中子辐射能区信息集,确定能区能谱占比组合信息集;基于上述探测器响应系数组集,确定上述能区能谱占比组合信息中每个能区能谱占比组合信息对应的辐射电流组合信息,得到辐射电流组合信息集,其中,上述辐射电流组合信息集中的辐射电流组合信息包括:辐射电流组合值集;对上述辐射电流组合信息集进行筛选处理,得到辐射电流筛选信息集;对于上述辐射电流筛选信息集中的每个辐射电流筛选信息,将上述辐射电流筛选信息包括的辐射电流组合值集、与上述辐射电流测量值集的均方根值、确定为辐射电流均方根值;将所确定的各个辐射电流均方根值中最小的辐射电流均方根值对应的能区能谱占比组合信息,确定为上述待测中子辐射场对应的中子辐射场能谱信息。
4、第二方面,本申请还提供一种计算机设备,上述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在上述存储器上并可被上述处理器执行的计算机程序,其中上述计算机程序被上述处理器执行时,实现如上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
5、第三方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其中,上述计算机程序被处理器执行时,实现如上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
6、本申请的上述各个实施例具有如下有益效果:通过本申请的一些实施例的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,能够在更符合物理实际的条件下准确完成堆芯中子能谱探测的解谱工作。具体来说,造成难以在更符合物理实际的条件下准确完成堆芯中子能谱探测的解谱工作的原因在于:使用包括多根自给能中子探测器,通过对探测器输出的电流信号进行分析操作,实现待测能谱的求解,现存的多种解谱方法,并不适用于自给能中子探测器能谱测量系统。基于此,本申请的一些实施例的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,首先,将能谱测量组件放入待测中子辐射场,以及从能谱测量组件包括的每个自给能中子探测器中获取相对应的辐射电流测量值,得到辐射电流测量值集。其次,对上述能谱测量组件进行数据采集处理,得到待测中子辐射能区信息集和探测器响应系数组集。由此,可以采集到中子能谱进行解谱所需的数据。然后,基于上述待测中子辐射能区信息集,确定能区能谱占比组合信息集。再然后,基于上述探测器响应系数组集,确定上述能区能谱占比组合信息中每个能区能谱占比组合信息对应的辐射电流组合信息,得到辐射电流组合信息集。由此,可以通过能区划分和扫描计算的方式,得到各种假定能谱分区情况下的假定电流值。接着,对上述辐射电流组合信息集进行筛选处理,得到辐射电流筛选信息集。随后,对于上述辐射电流筛选信息集中的每个辐射电流筛选信息,将上述辐射电流筛选信息包括的辐射电流组合值集、与上述辐射电流测量值集的均方根值、确定为辐射电流均方根值。最后,将所确定的各个辐射电流均方根值中最小的辐射电流均方根值对应的能区能谱占比组合信息,确定为上述待测中子辐射场对应的中子辐射场能谱信息。由此,可以从各个假定能谱分区情况中选取一个能谱分区情况作为中子辐射场能谱信息。因此,本申请的一些适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,可以通过物理公式,严格按照物理规律进行每一步骤的计算,有理论基础,更符合物理实际。还可以通过全能谱扫描实现了整个能区的计算,数据整体完整。可以通过设定扫描步长,确定了每次扫描的精度,用户可以根据实际情况确定步长值的大小,最终求解更加准确。以及,增加了剔除病态数据的方法,给出了各能区占比总和不为预设值(100%),数据剔除的判定依据。由此,通过该适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,对探测器输出的电流信号进行分析操作,实现待测能谱的求解,能够在更符合物理实际的条件下准确完成中子能谱解谱。
1.一种适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,包括:
2.根据权利要求1所述的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,其中,所述对所述能谱测量组件进行数据采集处理,得到待测中子辐射能区信息集和探测器响应系数组集,包括:
3.根据权利要求1所述的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,其中,所述基于所述待测中子辐射能区信息集,确定能区能谱占比组合信息集,包括:
4.根据权利要求3所述的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,其中,所述生成所述待测中子辐射能区信息集中每个待测中子辐射能区信息对应的能区能谱占比值组,包括:
5.根据权利要求1所述的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,其中,所述基于所述探测器响应系数组集,确定所述能区能谱占比组合信息中每个能区能谱占比组合信息对应的辐射电流组合信息,包括:
6.根据权利要求1所述的适用于自给能中子能谱探测组件的解谱方法,其中,所述辐射电流组合信息集中的辐射电流组合信息包括:能区能谱占比组合信息,所述能区能谱占比组合信息包括:辐射能区能谱占比值集;以及所述对所述辐射电流组合信息集进行筛选处理,得到辐射电流筛选信息集,包括:
7.一种计算机设备,其中,所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序,其中所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其中所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。