PGNAA方法測量元素的非線性規(guī)律研究
摘要:瞬發(fā)伽瑪中子活化分析(prompt gamma neutron activation analysis,PGNAA)在線分析儀廣泛應(yīng)用于水泥、煤炭等工業(yè)控制領(lǐng)域,由于工業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)量的變化,導(dǎo)致皮帶上物料的厚度不恒定,當(dāng)物料厚度變化時(shí),在線分析儀的測量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)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(jù)探測器接收特征伽瑪射線的計(jì)算公式進(jìn)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(jì)數(shù),以水泥在線分析儀為例,尋求修正模型。結(jié)果表明,特征伽瑪射線強(qiáng)度不隨物料厚度增加而線性增長,按照線性標(biāo)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(jù)水泥生料各元素的特征射線計(jì)數(shù)與物料厚度之間的關(guān)系,建立適用于測量水泥生料的多項(xiàng)式厚度修正模型。與線性標(biāo)定相比,修正后分析儀測量誤差降低30%以上,可為煤質(zhì)、燒結(jié)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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