放射性废物桶TGS活度检测自适应算法研究

通常层析γ扫描（TGS）检测的放射性废物桶活度变化范围较大，且扫描点测量时间短，而TGS装置对废物活度动态响应范围又有限，致使废物活度常影响测量精度。因此，研究如何提高TGS对废物活度的自适应能力，扩大动态响应范围显得十分重要。本项目以自主建立的放射性废物TGS装置为工具，采用蒙特卡罗模拟与实验相结合的方法，拟建立TGS装置伽马射线注量率响应特征函数曲线，并建立TGS装置伽马射线注量率与废物活度、探测距离之间的函数关系。以废物活度为参数，TGS探测系统伽马注量率的最佳响应范围为边界，建立放射性废物桶TGS活度检测自适应算法，用以计算最佳TGS探测距离，并精确控制执行机构调整探测距离。最后采用已建立的TGS伽马射线注量率与探测距离之间的函数关系，对伽马能谱进行距离归一化处理，为后续分析提供统一标准数据，实现放射性废物TGS 活度检测自适应调节，拓宽对废物活度的响应范围，提高检测精度。

本项目以提高TGS装置对废物活度的自适应能力为研究目标。建立了TGS测量装置注量率响应测试平台，该平台由核脉冲信号发生器、数字谱仪、脉冲计数统计系统构成。通过将调节模拟核脉冲信号发生器信号输出频率模拟不同的γ射线注量率，对TGS装置的电子学测量系统进行了注量率响应测试，获取实验数据。通过蒙特卡罗模拟计算和实验建立了TGS装置γ射线注量率响应特征函数曲线，采用最小二乘多项式曲线拟合方法建立注量率响应多项式函数和探测效率随注量率变化的指数函数，从而初步明确了TGS 探测系统γ注量率的最佳响应范围。通过实验建立了γ射线注量率与废物活度、主动衰减层厚度之间的函数关系。建立了废物桶活度估算值、最佳响应范围为参数的放射性废物桶 TGS 活度检测自适应算法，自动调节主动衰减层厚度，使得TGS探测装置具备了活度自适应调节能力。