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对裂变室测量信号进行处理的方法

阅读：159发布：2020-05-14

IPRDB可以提供对裂变室测量信号进行处理的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于确定可裂变物质沉积物的有效质量的方法，该方法的特征在于包括以下步骤：A)测量步骤(E1)，测量有效质量已知的可裂变物质沉积物的计数率，以形成矩阵[C]0，B)测量步骤(E2)，测量可裂变物质沉积物的计数率，以形成矩阵[C]，以及C)计算步骤(E3)，计算矩阵[m]形式的待确定有效质量，使得：[m]＝[C].I([a]×([a]0-1×[m]0-1×[C]0))，矩阵[a]是有效质量待确定的可裂变物质沉积物的同位素分析的已知矩阵，矩阵[a]0-1是与有效质量已知的可裂变物质沉积物相关联的同位素分析的已知矩阵[a]0的逆矩阵，矩阵[m]0-1是已知矩阵[m]0的逆矩阵，其中，矩阵[m]0的系数是已知有效质量。，下面是对裂变室测量信号进行处理的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于确定分别放置在N个测量裂变室中的N个可裂变物质沉积物的有效质量的方法，其中，N是1或更大的整数，所述方法的特征在于包括以下步骤：A)第一测量步骤(E1)，在此期间测量分别放置在N个校准裂变室中的有效质量已知的N个可裂变物质沉积物的计数率，以形成已知可裂变物质沉积物的计数率矩阵[C]0，其中，所述N个校准裂变室的外部尺寸分别与所述N个测量裂变室相同，B)第二测量步骤(E2)，在此期间测量放置在所述N个测量裂变室中的N个可裂变物质沉积物的计数率，以形成可裂变物质沉积物的计数率矩阵[C]，所述第二测量步骤是在与执行所述第一测量步骤的测量条件相同的测量条件下执行的，以及C)计算步骤(E3)，计算列矩阵[m]，使得：-1 -1

[m]＝[C].I([a]×([a]0 ×[m]0 ×[C]0))，矩阵[m]的系数是待确定的有效质量，符号“.I”和“×”分别是“矩阵除法”运算符和-1 -1“矩阵乘积”运算符，而矩阵[a]，[a]0 和[m]0 分别是：矩阵[a]，与有效质量待确定的N个可裂变物质沉积物相关联的同位素分析的矩阵，-1矩阵[a]0 ，与有效质量已知的N个可裂变物质沉积物相关联的同位素分析的矩阵[a]0的逆矩阵，-1

矩阵[m]0 ，已知矩阵[m]0的逆矩阵，其中，矩阵[m]0的系数是已知的N个可裂变物质沉积物的有效质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算矩阵[m]的方差矩阵，使得：其中：

var[C]是矩阵C的方差矩阵，var[a]是矩阵[a]的方差矩阵，var[X]是矩阵[X]的方差矩阵，从而：2

[mij]是由项mij的平方组成的矩阵，项mij是矩阵[m]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，2

[aij]是由项aij的平方组成的矩阵，项aij是矩阵[a]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，2

[Xij]是由项Xij的平方组成的矩阵，项Xij是矩阵[X]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，[([a]×[X])ij]是由项([a]×[X])ij的平方组成的矩阵，项([a]×[X])ij是乘积矩阵[a]×[X]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引。

说明书全文

对裂变室测量信号进行处理的方法

[0001] 技术领域及背景技术

[0002] 本发明涉及无损测量技术的领域。

[0003] 更具体来讲，本发明涉及一种对测量信号进行处理的方法，其中，所述测量信号由裂变室提供并通过有源中子探询法获得。

[0004] 本发明的处理方法尤其适用于处理由裂变室校准装置提供的原始信号，所述裂变室校准装置例如是由本申请人在同一天提交的、名为“Deviceto measure count rates and associated fission chamber calibration device”的专利申请中所述的装置，本申请中对这些装置进行了复述。

[0005] 裂变室用于检测中子。裂变室包含可裂变物质以及能够被电离的气体。在中子的作用下，可裂变物质发射使所述气体电离的粒子。电离气体量反映了裂变室中接收的中子的数量。仅有一部分被称为“有效质量”的可裂变物质参与了使所述气体电离的所述粒子的发射。实际上，有关有效质量的精确信息对于确定绝对物理量(即，中子通量或谱指数)而言是必需的。本发明的处理方法可用于根据由诸如上述装置的校准装置提供的测量值来计算可裂变同位素的有效质量。

[0006] 截至目前，在核反应堆中，裂变室的校准是以热谱(或热柱)或者裂变谱的方式进行的。在这方面已经开发了多种校准方法。这些方法都需要使用并且能够获得研究反应堆(research reactor)。出于安全原因，这些方法需要建立繁琐的实验程序，因此成本非常高。此外，世界范围内配备了校准装置的研究反应堆的数量不断减少，因此，如果想要对裂变室进行校准，可能需要出趟远门。

[0007] 本发明的处理方法能够对裂变室的有效质量进行可靠、精确、可控的确定，而不存在上述缺点。

发明内容

[0008] 本发明涉及一种用于确定分别放置在N个测量裂变室中的N个可裂变物质沉积物的有效质量方法，其中，N是1或更大的整数，所述方法的特征在于包括以下步骤：

[0009] A)第一测量步骤，其中，测量分别放置在N个校准裂变室中的有效质量已知的N个可裂变物质沉积物的计数率(count rate)，以形成已知可裂变物质堆的计数率矩阵[C]0，其中，所述N个校准裂变室的外部尺寸分别与所述N个测量裂变室相同，

[0010] B)第二测量步骤，在此期间，测量放置在所述N个测量裂变室中的N个可裂变物质沉积物的计数率，以形成这些可裂变物质沉积物的计数率矩阵[C]，所述第二测量步骤是在与执行第一测量步骤的测量条件相同的测量条件下执行的，以及

[0011] C)计算步骤，计算列矩阵[m]，使得：

[0012] [m]＝[C].I([a]x([a]0-1x[m]0-1×[C]0))，

[0013] 矩阵[m]的系数是待确定的有效质量，符号“.I”和“×”分别是“矩阵除法”运算-1 -1符和“矩阵乘积”运算符，而矩阵[a]，[a]0 和[m]0 分别是：

[0014] -矩阵[a]，与有效质量待确定的N个可裂变物质沉积物相关联的同位素分析的已知矩阵，

[0015] -矩阵[a]0-1，与有效质量已知的N个可裂变物质沉积物相关联的同位素分析的已知矩阵[a]0的逆矩阵，

[0016] -矩阵[m]0-1，已知矩阵[m]0的逆矩阵，其中，矩阵[m]0的系数是已知的N个可裂变物质沉积物的已知有效质量。

[0017] 根据本发明的方法的其它特征，计算了矩阵[m]的方差矩阵var[m]，使得：

[0018]

[0019] 其中：

[0020] -var[C]是矩阵C的方差矩阵，

[0021] -var[a]是矩阵[a]的方差矩阵，

[0022] -var[X]是矩阵[X]的方差矩阵，从而：

[0023]

[0024] -[mij2]是由项mij的平方组成的矩阵，项mij是矩阵[m]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，

[0025] 是由项aij的平方组成的矩阵，项aij是矩阵[a]的系数，i是与该阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，

[0026] 是由项Xij的平方组成的矩阵，项Xij是矩阵[X]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引，

[0027] 是由项([a]×[X])ij的平方组成的矩阵，项([a]×[X])ij是乘积矩阵[a]×[X]的系数，i是与矩阵的行相关的索引，而j是与矩阵的列相关的索引。

[0028] 实质上，本发明包括三部分：

[0029] a)把经由矩阵方程组可以结合有效质量来表达针对裂变室而记录的计数率的问题等同于所述裂变室的同位素成分，并且等同于与所考虑的校准装置构造相关的中子谱中的同位素的每单位质量的有效宏观裂变截面，

[0030] b)一级校准，其意在确定在给定的校准装置构造中不同的感兴趣同位素的每单位质量的有效宏观截面(此步骤需要使用有效质量和同位素成分明确已知的初级标准裂变室，这些初级标准可以由具体制造得出，或者已经在另一台校准装置(例如，反应堆)中预先进行了校准)，

[0031] c)二级校准，基于在所述校准装置中通过有源中子探询法得到的对同位素成分和计数率的了解，可以确定裂变室中包含的主要同位素的有效质量。

[0032] 本发明的处理方法可用于所有锕类元素，并使用快中子配置中的校准装置，可以获得与反应堆中得到的校准精度相当的校准精度。

[0033] 对于热中子配置中的校准装置，本发明的处理方法可以获得与针对具有热中子的可裂变同位素的反应堆中得到的校准精度相当的校准精度。

附图说明

[0034] 参照附图阅读了优选实施例之后，本发明的其它特征和优点将变得更加明了，附图中：

[0035] -图1给出了作为计数率测量装置的一部分的测量单元(measurementcell)的框图，其中，计数率测量装置提供了能够利用本发明的方法进行处理的测量信号；

[0036] -图2示出了作为计数率测量装置的一部分的第一结构示例的局部剖视图，其中，计数率测量装置提供了能够利用本发明的方法进行处理的测量信号；

[0037] -图3是作为计数率测量装置的一部分的第二结构示例的局部剖视图，其中，计数率测量装置提供了能够利用本发明的方法进行处理的测量信号；

[0038] -图4是用于裂变室的计数率装置的框图，该装置提供了能够利用本发明的方法进行处理的测量信号；

[0039] -图5是根据本发明的处理测量信号的方法的框图；

[0040] -图6是裂变室校准装置的框图，该裂变室校准装置应用本发明的方法来处理测量信号。

[0041] 在所有附图中，相同的标号表示相同的部件。

具体实施方式

[0042] 作为非限制性示例，图1-4示出了一种裂变室计数率测量装置，所述计数率测量装置提供了能够利用本发明的方法进行处理的计数率测量值。

[0043] 图1示出了作为所述计数率测量装置的一部分的测量单元。测量单元1包括外壳(enclosure)2和中子计数器K，外壳2包含其中形成了空腔4的材料3。形成外壳2的材料例如是聚乙烯，材料3例如是石墨。在材料3内部形成有能够容纳裂变室的纵向腔5。在材料3内部，于空腔5附近放置了中子发生器6。圆柱腔5经由开口O通向空腔4。在图1所示的实施方式中，中子计数器K放置在外壳2附近。本发明还考虑了中子计数器位于外壳2内部的情况。

[0044] 图2是作为计数率测量装置的一部分的第一示范结构的局部剖视图。

[0045] 图2所示的结构意在获得快中子谱。空腔5包含两个同轴圆柱壳(housing)8、9，壳8包围着壳9。壳8和9例如是不锈钢的，厚度为1毫米。薄片材料13，例如，1毫米厚的镉箔覆盖了圆柱9的外表面。薄片材料13的功能是捕获热中子，即，能量低于0.625eV的中子。在将薄片材料13与壳8隔开的空间内放置了材料块10。材料10，例如BOROLENE(即，硼和聚乙烯)的厚度为16毫米。两个对准衬套(bushing)15和16适当固定，使圆柱壳8和9在空腔5内对准。抵接件(abutment)B在对准衬套16一侧封闭该空腔。裂变室CH位于圆柱壳9的内部。裂变室的第一端连接到连接元件12，该连接元件收集通过使裂变室中包含的气体电离而生成的电子。裂变室的第一端与开口O之间的距离为D，裂变室的另一端与抵接件B之间的距离为d。连接元件12连接到刚性同轴电缆11。空腔4中放置了圆柱管17，例如，与圆柱壳9对准的厚度为1毫米的不锈钢管。对准衬套14将刚性同轴电缆11保持在圆柱管17中。连接器将刚性同轴电缆11连接到柔性测量电缆7，该柔性测量电缆7向处理电路(图2中未示出；参见图3)传输信号。

[0046] 引导和定位系统包括元件14、15和16，有利地确保了裂变室CH的轴向位置和径向对齐的良好再现性。对于此位置得到的精度数量级例如是1毫米，甚至更小。并且，裂变室CH、连接元件12和同轴电缆11能够在圆柱壳9内部纵向移动。裂变室的纵向移动有利于寻找裂变室的最佳位置，即，测量结果对应于最大通量的位置。

[0047] 优选地，利用蒙特卡洛N粒子计算代码来得到图2所示的本发明的结构的材料和尺寸。确切地说，利用此计算代码得到了上述的材料和尺寸。然而，也可以选择具有相同特征的其它材料来形成这种结构。于是，对于其它材料的这些选择将造成可得到几乎相等的性能级别的不同尺寸。上述材料使得可形成具有“可接受”尺寸的校准装置，就是说，既不太大也不太重的装置。选择不锈钢的圆柱壳8、9和17能够给整个装置带来出色的刚性，从而保证了耐磨性。选择BOROLENE则是因为此材料优良的耐老化性能、其在热中子捕获方面的功效及其低成本。

[0048] 裂变室的对准装置14、15、16对于每个所考虑的裂变室直径都是特有的。对准衬套14、15、16以及抵接件B例如是不锈钢的。对准衬套的直径和抵接件B的加工与刚性同轴电缆11的直径相适应。

[0049] 在上述结构中，只有那些在该单元的石墨中和BOROLENE中没有被减速/热化的中子才进入裂变室。因此，裂变室仅看到发生器器6发出的快中子，即，那些没有受到任何相互作用的中子。

[0050] 图3是作为计数率测量装置的一部分的第二范例结构的局部剖视图。图3中的结构适于得到热中子谱。空腔5包括所有已经参照图2描述过的组成元件，材料块10和镉箔13除外。此处，壳8和9之间的空间充有空气。和前面一样，例如，可以利用前述的滑动装置来纵向调整裂变室的位置。

[0051] 此处，不管其能量多大，从发生器6得到的中子都能够进入裂变室。然而，取决于裂变室在壳9中所处的位置，这些中子预先通过了厚度为例如0厘米至约40厘米的石墨，从而可以结合它们到达裂变室的时间(即，结合它们所通过的石墨厚度)来区分它们的能量。作为非限制性示例，利用蒙特卡洛MCNP4C2代码进行的计算已经表明，由发射频率为125Hz的中子发生器发射的中子在各自发射之后，不管校准装置中的裂变室的轴向位置如何，都有超过99.9％的中子在700微秒至3,500微秒的时间范围内是热中子。

[0052] 图4是裂变室计数率测量装置的框图。该测量装置包括：

[0053] -诸如上述的测量单元1，其中合并了裂变室CH、中子发生器6以及中子计数器K，[0054] -处理系统ST，其处理由裂变室CH和计数器K提供的信号，并且，其首先提供表示由裂变室提供的信号的信号，然后提供表示由计数器K提供的信号的信号，以及[0055] -计算电路34，其利用处理系统ST提供的信号，计算相对于计数器K提供的信号而标准化的裂变室的计数率C。

[0056] 处理系统ST包括：

[0057] -前置放大器18，其对裂变室CH经由测量电缆7提供的信号进行放大，[0058] -放大器20，其通过多导体电缆19连接到前置放大器18，其中，所述多导体电缆19向裂变室CH发送高电压HT和低电压BT，

[0059] -电子电路21，其经由电缆27连接到中子发生器6，

[0060] -采集电路32，其包括放大器22、采集板23以及高电压电路24，放大器22经由电缆26接收由计数器K提供的信号，并经由电连接33接收由电路24提供的高电压，电缆26向计数器K提供高电压HT0，采集板23经由电连接29接收由放大器20提供的信号，并经由电连接28接收由电子电路21提供的信号，放大器22提供表示由计数器K提供的信号的信号，而采集板23提供表示由裂变室提供的信号的信号。

[0061] 作为非限制性示例，图4所示的计数率测量装置仅包含单个裂变室。更普遍地，计数率测量装置包含N个裂变室，N是1或更大的整数。

[0062] 图5给出了根据本发明的确定有效质量的方法的框图。对于以下普遍情况描述了本方法：同时计算包含在N个测量裂变室中的N个可裂变沉积物的N个有效质量。每个裂变沉积物都包含主要同位素和杂质。

[0063] 本发明的方法首先包括两个测量步骤E1和E2。步骤E1测量放置在分别与N个测量裂变室相同的N个校准裂变室中的有效质量已知的N个可裂变物质沉积物的计数率，而步骤E2测量有效质量待确定的N个可裂变物质沉积物的计数率。利用“相同的”裂变室来表示外部尺寸特征(裂变室直径和长度)与最近的制造容限相等的裂变室，其它特征则不必相同。步骤E1导致矩阵[C]0的形成，矩阵[C]0是有效质量已知的N个可裂变物质沉积物的测得计数率的矩阵，而步骤E2导致矩阵[C]的形成，矩阵[C]是有效质量待确定的N个可裂变物质沉积物的测得计数率的矩阵。例如，根据由与图4所示装置相符合的装置提供的标准化计数率测量值来形成矩阵[C]0和[C]。在步骤E1和E2期间，测得计数率是在相同测量条件下得到的。利用“相同测量条件”来表示，在两种情况下，裂变室都在测量单元中处于相同位置、测量配置都相同(快中子或热中子)，并且进行测量的时间范围也都相同。

[0064] 步骤E1和E2之后是步骤E3，用于计算矩阵[m]，使得：

[0065]

[0066] 其中，符号“.I”和“x”分别表示“矩阵除法”运算符和“矩阵乘法”运算符。

[0067] 矩阵[m]是一个列矩阵，其系数是想要确定的有效质量。

[0068] 矩阵[a]、和是已知矩阵：

[0069] -矩阵[a]是针对主同位素作了标准化的、包含在N个裂变室中的N个可裂变物质沉积物的同位素分析的矩阵，

[0070] -矩阵[a]0-1是N个已知裂变物质沉积物的同位素分析的矩阵[a]0的逆矩阵，而[0071] -矩阵[m]0-1是根据与N个已知裂变物质沉积物相关联的N个已知有效质量而形成的列矩阵[m]0的逆矩阵。

[0072] 利用已知矩阵[a]、和并利用根据以上指出的测量值构造出的矩阵[C]和[C]0，可以计算出矩阵[m](参见等式(1))。

[0073] 除了矩阵[m]之外，计算步骤E3还计算方差矩阵[var(m)]，其中，var(m)表示有效质量m的方差。以下解释方差矩阵的等式。

[0074] 假设矩阵和[C]0的系数是独立的，则矩阵m的方差矩阵可写作：

[0075]

[0076] 其中：

[0077] -var[C]是矩阵C的方差矩阵，

[0078] -var[a]是矩阵[a]的方差矩阵，

[0079] -var[X]是矩阵[X]的方差矩阵，从而：

[0080]

[0081] [mij2]是由项mij的平方组成的矩阵，所述项mij是矩阵[m]的项，i是与该矩阵的行相关的索引，而j是与该矩阵的列相关的索引，

[0082] 是由项aij的平方组成的矩阵，所述项aij是矩阵[a]的项，i是与该矩阵的行相关的索引，而j是与该矩阵的列相关的索引，

[0083] 是由项Xij的平方组成的矩阵，所述项Xij是矩阵[X]的项，i是与该矩阵的行相关的索引，而j是与该矩阵的列相关的索引，

[0084] 是由项([a]x[X])ij的平方组成的矩阵，所述项([a]x[X])ij是乘积矩阵[a]x[X]的项，i是与该矩阵的行相关的索引，而j是与该矩阵的列相关的索引。

[0085] 一般而言，具有主要同位素i的裂变室包含杂质。实际上，在铀U-233、U-235或U-238室中常常存在数量可忽略的U-234和U-236杂质，因此，不会产生任何问题。例如，对于Pu-238室，U-234杂质是Pu-238以87.7年为周期放射性衰变的产物。因此，对于足够新的Pu-238室，U-234的数量可以忽略。

[0086] 在不能忽略杂质的情况下，本发明的方法有利地考虑了它们的影响。于是，计算出的矩阵[m]的系数是等效的有效质量，除了主要同位素的有效质量之外，其还考虑了裂变室中存在的杂质的有效质量。作为一种象征性例子，下面将给出包含U-234杂质的主要同位素Pu-238的等效有效质量的表达式。

[0087] 利用以下等式来计算包含在裂变室中的Pu-238同位素的等效原子核数Neq：

[0088]

[0089] 其中：

[0090] N4是包含在所述室中的U-234原子核数，其可由分析得知，

[0091] N8是包含在所述室中的Pu-238原子核数，其可由分析得知，

[0092] σ4，c是在所述测量条件(对时间间隔计数并考虑快或热中子谱)下，例如利用MCNP4C2代码计算出的杂质U-234的有效微观裂变截面，

[0093] σ8，c是在所述测量条件(对时间间隔计数并考虑快或热型中子谱)下，例如利用MCNP4C2代码计算出的Pu-238的有效微观裂变截面。

[0094] 然后利用如下公式给出Pu-238的等效有效质量meq，其被视为矩阵[m]的系数：

[0095]

[0096] 其中：

[0097] m4是所述室中的U-234的有效质量，

[0098] 238是Pu-238的质量数，

[0099] 234是U-234的质量数，

[0100] σm4c是在所述测量条件(对时间间隔计数并考虑快或热型中子谱)下，例如利用MCNP4C2代码计算出的每单位质量U-234的有效微观裂变截面，

[0101] σm8c是在所述测量条件(对时间间隔计数并考虑快或热型中子谱)下，例如利用MCNP4C2代码计算出的每单位质量Pu-238的有效微观裂变截面，

[0102] m8是所述室中的Pu-238的有效质量。

[0103] 图6给出了使用本发明方法的裂变室校准装置的框图。除了参照图4提到的元件之外，该校准装置还包括计算电路35。计算电路35(例如计算机)应用针对图5而描述的本发明的计算方法。

[0104] 利用测得计数率C(一般而言，为矩阵[C])、测得计数率C0(一般而言，为矩阵[C]0)以及已知数据a、和 (一般而言，分别为矩阵[a]、和 )来计算有效质量m和相关方差(m)。

[0105] 通过对本发明的方法进行说明和验证，以下给出了校准结果，这些结果是针对具有以下主要同位素的裂变室而得到：Th-232、U-235、U-238、Np-237、Pu-239、Pu-240、Pu-241、Pu-242和Am-241。这些结果是经由有源中子探询法，针对根据本发明的两种校准装置配置(热和快)得到的。相对于在反应堆中进行的校准对它们进行验证。还对在热配置和快配置中得到的结果相互进行比较和验证。在说明书末尾的表1-11中给出了这些结果。

[0106] 得到参考数据

[0107] 表1总结了所考虑的裂变室的所有同位素组成。同位素百分比相对于主要同位素进行了标准化。

[0108] 同位素百分比的方差系数(即，相对误差)是通过来自同位素分析经验的反馈得到的，因此，取决于实验室和分析手段。例如，用来确定方差系数y相对于同位素百分比x的百分比表示的关系如下：-0.609

[0109] y＝0.002406X

[0110] 利用反应堆校准得到主要同位素的已知有效质量，例如(参见表2)，使得可以确定由矩阵[n]表示的原子核数，使得：

[0111] [n]＝[m]×[a]。

[0112] 一级校准的结果

[0113] 在校准设备的快配置中，表3给出了从一级标准室获得的计数率。它们对于氦3监视器的计数率作了标准化。

[0114] 应该注意到，在一级标准中并没有考虑Unatn°3和Pu-239n°6室。它们将进一步用来验证所得到的结果对于它们在反应堆中校准的质量的有效性。

[0115] 考虑以上数据，很容易解出方程(3)，因此，表4中关于单位质量的结果被选定为1微克。

[0116] 可以确定，与所有同位素的每单位质量的有效宏观截面有关的相对误差是出色的，数量级为1％至4％，其中小于1％是根据测量再现性得到的，而约2％至3％是根据一级标准的质量误差得到的。

[0117] 在校准设备的热配置中，表5给出了从一级标准室获得的计数率。它们对于氦3监视器的计数率作了标准化。

[0118] 考虑以上数据，很容易解出方程(3)，因此，表6中相对于单位质量来表示的结果被选定为1微克。

[0119] 可以确定，具有热中子的可裂变同位素的每单位质量的有效宏观截面的相对误差是出色的，数量级为2％至3％，其中，小于1％是根据测量再现性得到的，而约2％至3％是根据一级标准的质量误差得到的。

[0120] 另一方面，与具有热中子的不可裂变同位素的每单位质量的有效宏观截面有关的误差很高(对于Pu-242约为10％，对于Pu-240约为20％)，因为这些同位素的截面非常小，数量级比Pu-239、Pu-241和U-235的截面小100倍。还可以注意到，对于U-238可以从数学上找到零有效截面。

[0121] 通过指示，所有这些元素确实证明了所述校准装置的热配置中的裂变室的探询中子谱是纯热的。

[0122] 裂变室的二级有效质量校准

[0123] 表7给出了针对具有快配置的校准装置中的有效质量进行了校准的裂变室以及相关计数和误差的列表。

[0124] 表8给出了针对具有热配置的校准装置中的有效质量进行了校准的裂变室以及相关计数和误差的列表。

[0125] 快配置的校准结果

[0126] 根据表1可知同位素组成矩阵及其相关误差，通过等式(1)得到有效质量(参见表9)。

[0127] 可以确定，对于所检查的锕类元素，校准的有效质量的误差在2％至3％的数量级(对于Am-241是5％)，因此，可以与利用反应堆校准得到的误差相比。

[0128] 对于同时在具有快配置的装置(“Dispo”)中以及在反应堆(“Reactor”)中进行校准的6个室，获得差值其小于实验误差(CV(％))。因此，可以总结出，这些结果是一致的，验证了在具有快配置的校准装置中进行的测量。

[0129] 热配置校准的结果

[0130] 根据表1可知同位素组成矩阵及其相关误差，通过等式(1)户获得有效质量(参见表10)。

[0131] 可以确定，对于具有热中子的可裂变同位素(U-235、Pu-239)，校准的有效质量的误差在2％至3％的数量级，因此，可以与利用反应堆校准得到的误差相比。

[0132] 对于具有热中子的不可裂变同位素(这种情况下是Pu-240和U-238)，可以观察到更高的误差(取决于包含在这些具有热中子的不可裂变主同位素的沉积物中的可裂变杂质的数量，在5％和80％之间)。这些误差明显大于通过有源中子探询法在校准装置的快配置下经过校准，或者经过反应堆校准所观察到的误差。

[0133] 就质量而言，可以注意到，热配置校准仅允许对于具有热中子的可裂变同位素在精度方面得到正确的性能级别。

[0134] 然而，对于同时在具有热配置的装置(“Dispo”)中以及在反应堆(“Reactor”)中进行了校准的6个室，确定差值其小于实验误差(CV(％))。因此，可以总结出，这些结果是一致的，验证了在具有热配置的校准装置中进行的测量。

[0135] 快配置与热配置校准之间的比较

[0136] 表11给出了利用具有热配置和快配置的校准装置得到的结果之间的比较。

[0137] 在所述结果之间发现了良好的一致性，任何时刻的差都显著小于来自实验误差的一个标准偏差。

[0138]

[0139]主要同位素室号主要同位素的质量(微克
Th232 1 1009.51
U235 2 226.22
Unat 3 545.05
Unat 4 401.77
Np237 5 367.73
Pu239 6 161.73
Pu239 7 32.95
Pu240 8 291.46
Pu241 9 71.30
Pu242 10 85.19
Am241 11 26.58

[0140] 表2：一级标准室的质量

[0141]主要同位素室号整体/监视器 CV(％)
Th232 1 0.00095962 0.96％
U235 2 0.012085661 0.80％
Unat 4 0.001530497 0.97％
Np237 5 0.003152641 0.92％
Pu239 7 0.001975405 0.95％
Pu240 8 0.002678112 0.95％
Pu241 9 0.002282691 0.95％
Pu242 10 0.000742626 1.15％
Am241 11 0.000298685 2.83％

[0142] 表3：利用校准装置的快配置的一级标准室的计数和相关误差

[0143]X X的误差 CV对X(％)
Th232 9.51E-07 2.73275E-08 2.87％
U235 5.34E-05 1.2567E-06 2.35％
U238 3.42E-06 1.19067E-07 3.48％
Np237 8.57E-06 2.4552E-07 2.86％
Pu239 5.98E-05 1.44212E-06 2.41％
Pu240 8.63E-06 3.43628E-07 3.98％
Pu241 1.53E-05 1.1934E-07 0.78％
Pu242 7.74E-06 3.19593E-07 4.13％
Am241 9.74E-06 4.92311E-07 5.05％

[0144] 表4：在校准装置的快配置中，对监视器标准化的每单位质量(质量单位为1微克)的有效宏观整体裂变截面的列向量[X]

[0145]主同位素室号整体/监视器 CV(％)
U235 2 1.4262E-02 0.42％
Unat 4 1.8436E-04 1.01％
Pu239 7 2.7746E-03 0.75％
Pu240 8 2.5193E-04 0.97％
Pu241 9 2.0253E-03 0.61％
Pu242 10 1.1311E-04 1.29％
Am241 11 8.0131E-05 1.62％

[0146] 表5：利用校准装置的热配置的一级标准室的计数和相关误差

[0147]X X的CV(％)
U235 6.3032E-05 2.31％
U238 0 -
Pu239 8.4161E-05 2.39％
Pu240 1.5047E-07 21.41％
Pu241 2.4924E-05 3.11％
Pu242 3.7305E-07 10.78％
Am241 1.2487E-06 6.38％

[0148] 表6：在校准装置的热配置中，对监视器标准化的每单位质量(质量单位为1微克)的有效宏观整体裂变截面的列向量[X]

[0149]主要同位素室号整体/监视器 CV(％)
U235 12 0.007796668 0.74％
U235 13 0.006272435 0.89％
U235 15 0.001103372 1.35％
Unat 3 0.001985892 0.97％
U-238 16 0.010785962 0.72％
U-238 17 0.008568659 0.94％
Np237 18 0.00241772 0.92％
Np237 19 0.000783753 1.11％
Pu239 20 0.001872543 0.98％
Pu239 6 0.009859599 0.89％
Pu239 21 0.001739992 1.02％
Pu239 22 0.005682472 0.98％
Pu240 23 0.001289246 0.98％
Pu240 24 0.00129188 0.97％
Am241 25 0.000424661 2.12％

[0150] 表7：利用校准装置的快配置的待校准室的计数和相关误差

[0151]主要同位素室号整体/监视器 CV(％)
U235 12 9.2204E-03 0.52％
U235 14 8.7994E-02 0.18％
U235 15 1.2893E-03 0.85％
Unat 5 2.4655E-04 0.87％
U-238 16 8.2559E-05 1.14％
U-238 17 3.7104E-04 0.92％
Pu239 20 2.5886E-03 0.85％
Pu239 6 1.3617E-02 0.43％
Pu239 21 2.3803E-03 0.63％
Pu239 22 8.0689E-03 0.48％
Pu240 23 1.1742E-04 1.03％
Pu240 24 1.1558E-04 1.04％

[0152] 表8：利用校准装置的热配置的待校准室的计数和相关误差

[0153]

[0154]

[0155]

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对裂变室测量信号进行处理的方法

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