中子散射技术及其应用
综述-中子活化分析的应用
中子活化分析的应用情况 王家豪PB5061384 摘要就中子活化分析的应用情况的评述, 包括中子活化分析技术在考古学、土壤科学、地质学、环境分析、材料行业和流行病学，食品安全，法医学等领域中的应用。 关键词中子活化分析应用考古学土壤科学地质学环境科学材料流行病学 前言 中子活化分析（NAA）具有很高的的准确性和可靠性，其准确度在5％左右，相对精度通常优于0.1％[1]。NAA可以测定多达74种元素，并且检测限很低，从1～106ng/g不等。其还具有样本量小（1-200mg）,不必用化学试剂处理样品，对样品无损等优点。中子活化分析的应用已经有相当长时间的历史，自从1936年被Hevesy 和Levi发明后不久就得到了广泛应用，并且相对成熟。虽然现在已经有了ICP-AES和PIXE等方法，但是由于NAA的独特优点，其目前的全球应用仍非常广泛行分析。因此本文对中子活化分析的应用情况进行介绍，包括考古学、土壤科学、地质学、环境分析、材料行业和流行病学，食品安全，法医学几个方面。 1.考古学 使用中子活化分析来确定文物标本（如陶器[2,3]，黑曜石[4]，燧石[5]）等的元素特征，并将其与对应文物的来源联系起来。在过去的十数年中，考古学家通过对42,000多个标本中的大约三十种元素的分析，已经积累了大量的粘土，黑曜岩，燧石和玄武岩的化学指纹数据库。这些数据库与强大的多元统计方法（即主成分分析，因子分析，判别分析和马氏距离概率）相结合，可以使很多考古文物的来源具有高度的可信性。这些来源信息可以帮助考古学家重建史前人类的习惯。在中国的考古界主要用于对陶瓷类文物的分析，具体的有对于陶瓷年代的鉴定[6]，古瓷的着色机理[7]，同一产地出产陶瓷的年代划分[8]，陶瓷起源的探究等[9,10]。 2.土壤科学 农业上需要使用大量的化学品如化学肥料，除草剂，杀虫剂等，其中难以降解的化学物质被雨水冲刷后可进入土壤或随水流移动，用稳定的示踪剂（溴化物等）来标记这些化合物，，再用NAA来分析土壤，土壤学家可以量化在各种环境和土地利用影响下的农用化学品的分布。在1998年一项研究中，作者应用低浓度的Br作为示踪剂，研究了农业小分子化学物质渗入深层土壤的路径和这个过程中在什么深度会有最大的残留量等[11]。 3.地质学 通过中子活化分析对岩石样品中的稀土元素和其他微量元素进行分析，可以帮助地球化学家研究不同岩石的形成过程。除了对地球化学过程进行建模之外，中子活化分析在地质学上的其他应用还包括矿床的定位和地质事件的分析。例如，近年来我国活化分析工作者与地质学家合作, 发展了深部隐伏矿探测的“地气法”, 即通过收集和测定深部矿体金属气溶胶经地壳毛细作用, 升至地面的气体中的多种痕量元素, 推断矿体的存在。通过NAA在意大利和丹麦发现形成于6500万年前的石灰石矿床中异常高浓度的铱，该研究结果支持这样的理论，即在大型陨石撞击地球之后不久就发生了恐龙的灭绝。此外，通过NAA对地质样品中某些特定元素的分析, 可以为火山成因说、混合说等不同地质模型提供证据。NAA还可广泛用于陨石学研究, 宇宙尘的研究, 宇宙成因的研究等。
中子源
中子源 中子源是能释放出中子的装置。能够产生中子的装置，进行中子核反应、中子衍射等中子物理实验的必要设备，包括同位素中子源、加速器中子源和反应堆中子源。放射性测井中用的镅铍中子源是同位素中子源,而井下中子发生器属于加速器中子源。自由中子是不稳定的，它可以衰变为质子放出电子和反电中微子，平均寿命只有15分钟，无法长期储存，需要由适当的产生方法源源供应。主要方法有以下3种： 1.同位素中子源：最早的中子源，现在已经很少使用。在中子强度即注量率方面无法与其它两种中子源相比； 体积小，制备简单，使用方便。（a，n）中子源利用核反应9Be+a→12C+n+5.701兆电子伏特（MeV）将放射a射线的238Pu、226Ra 或241Am 同金属铍粉末按一定比例均匀混合压制成小圆柱体密封在金属壳中。（γ，n ）中子源利用核反应中发出的γ射线来产生中子，有24Na-Be 源，124Sb-Be源等。 2.反应堆中子源：通常用于提供一个稳定的中子束流；然而，在强度方面反应堆中子源已达到了一定的上限，未来的中子源将依赖于加速器； 利用原子核裂变反应堆产生大量中子。反应堆是最强的热中子源。在反应堆的壁上开孔，即可把中子引出。所得的中子能量是连续分布的。很接近麦克斯韦分布。采取一定的措施，可获得各种能量的中子束。 2.加速器中子源：最具前景的能产生高强脉冲中子束流的方法；下一代中子源将是此种类型。 利用加速器加速的带电粒子轰击适当的靶核，通过核反应产生中子，最常用的核反应有（d，n）、（p，n）和（γ，n）等，其中子强度比放射性同位素中子源大得多。可以在很宽的能区上获得单能中子。加速器采用脉冲调制后，可成为脉冲中子源。 石油钻井作业中,电测需要常常要用到中子源,中子源是一种放射性物质，进行放射源操作时应充分考虑放射源活度、操作距离、操作时间和防护屏蔽等因素，采取最优化的防护措施，以保证操作人员所受剂量控制在可以合理做到的尽可能低的水平。 xxx
数字图像处理技术及其应用_李红俊
·620· 计算机测量与控制.2002.10(9) Computer Measurement &Control 设计与应用 收稿日期:2001-12-04。作者简介:李红俊(1974-),男,山西省平遥县人,硕士研 究生,主要从事机械电子方向的研究。 文章编号:1671-4598(2002)09-0620-03 中图分类号:T P391.41 文献标识码:B 数字图像处理技术及其应用 李红俊,韩冀皖 (太原理工大学机械工程学院,山西太原 030024) 摘要:介绍了数字图像处理的基本概念、基本原理,对其中一些算法进行了详细的说明,对不同算法进行了比较。同时,在对现有图像处理方法进行应用的同时,对滤波做了一些新的尝试。最后,将像素细分算法应用于实际生产中, 获得了较好的效果。 关键词:数字图像处理;边缘检测;滤波;像素细分算法 Digital Image Processing and Its Application LI Hong -jun ,HAN Ji -w an (Taiy uan University of T echnolo gy ,T aiyuan 030024,China ) Abstract :T he basic co ncepts and basic principals of digital imag e processing are introduced .Some arithmetics and compari -so n between different arithme tics are expounded .New methods of sieve are adopted when existing image processing methods is being applied .A t last ,the arithmetic of subpixel is applied into practice and obtains effect preferably . Key words :digital image processing ;edge detecting ;sieve ;arithmetic of subpixel 1 序言 图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处 理(Analog Image Processing )和数字图像处理(Dig -ital Image Processing )。数字图像处理,通俗地讲就是利用计算机对图像进行处理。因此也称之为计算机图像处理(Computer Image Processing )。其优点是处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。存在的问题主要在于处理速度,特别是进行复杂的处理更是如此。数字图像处理概括地说主要包括如下几项内容:几何处理(Geometrical Pro -cessing )、算术处理(Arithmetic Processing )、图像增强(Image Enhancement )、图像复原(Image Restora -tion )、图像重建(Image Reconstruction )、图像编码(Image Encoding )、图像识别(Im age Recognition )、图像理解(Image Understanding )。图像处理技术的发展涉及越来越多的基础理论知识,雄厚的数理基础及相关的边缘学科知识对图像处理科学的发展有越来越大的影响。总之,图像处理科学是一项涉及多学科的综合性科学。 2 边缘检测 所谓边缘应是物体的轮廓或物体不同表面之间的交界在图像中的反映。它的形成是由于物体的材料不同或表面的朝向不同,引起在图像中的边缘处存在明暗、色彩、纹理的变化。因此反过来在图像中检查不 同灰度、色彩等特性区域的交界处就可得到边缘。边缘轮廓是人类识别物体形状的重要因素,也是图像处理中重要的处理对象。 图1 边缘和灰度值模型示意图 如上所述,边缘常常发生在灰度突然变化的部 位,如图1(a )所示,两边为不同的灰度级g 1、g 2,则x 0处为边缘。但实际上由于物体表面交界处灰度常常缓慢变化,在图像中表现为边缘是有一定宽度的,如图1(b )所示,而且由于物体表面的曲折变化加上噪声干扰,边缘时常显得模糊不清,这给边缘的检测带来一定的困难。另外,有的物体本身为条状的区域,例如河流、道路或物体表面的裂缝,它们的边缘表现为狭长的平行线(1～2个像元宽度),如图1(c )所示,而且两边灰度相同或相近,因此检查的方法也有所不同。 边缘检测主要采用各种算法来发现、强化图像中那些可能存在边缘的像素点。边缘检测算子可分为微分(梯度)法、模板匹配法和区域拟合法3种基本方法。对于边缘检测影响较大的是图像中的噪声、退化、模糊等因素,这些都需要特殊的算法来解决。 3 滤波 当图像输入到计算机的时候,由于输入转换器件(如光敏器件、A /D 转换器等性质的差别)及周围环 DOI :10.16526/j .cn ki .11-4762/tp .2002.09.022
图像处理技术及其应用
图像处理技术及其应用 姓名： （班级：学号：） 【摘要】图像处理技术的研究和应用越来越收到社会发展的影响，并以自身的技术特点反过来影响整个社会技术的进步。本文主要简单概括了数字图像处理技术近期的发展及应用现状，列举了数字图像处理技术的主要优点和制约其发展的因素，同时设想了图像处理技术在未来的应用和发展。 【关键字】图像处理；发展；技术应用 1 引言 计算机图像处理技术是在20世纪80年代后期，随着计算机技术的发展应运而生的一门综合技术。图像处理就是利用计算机、摄像机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，使图像更加清晰，以提取某些特定的信息，从而达到特定目的的技术。随着多媒体技术和网络技术的快速发展，数字图像处理已经广泛应用到了人类社会生活的各个方面，如：遥感，工业检测，医学，气象，通信，侦查，智能机器人等。无论在哪个领域中，人们喜欢采用图像的方式来描述和表达事物的特性与逻辑关系，因此，数字图像处理技术的发展及对其的要求就越来显得重要。 2 图像处理技术发展现况 进入21世纪，随着计算机技术的迅猛发展和相关理论的不断完善，数字图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就。随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。 从图像变换方面来讲，目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用；而图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等，目前主要在指纹图像增强处理技术，医学影像学方面有显著的成果。这项技术使得各自图像的空间分辨率和对比度有了更大的提高，而最新的医学图像融合则是指对医学影像信息如CT、MRI、SPECT和PET所得的图像,利用计算机技术将它们综合在一起,实现多信息的同步可视化,对多种医学影像起到互补的作用。图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。 图像描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法；图像分类（识别）图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。 3 图像处理技术应用现状 图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。 3.1航天和航空技术方面的应用 数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用，许多国家每天派出很多侦察飞
中子散射技术
子术 中散射技一丰彩我生个富多的界里们活在世，通过眼睛、子来耳朵和鼻感知周围的事物，能但是所感知到的远不是世界的全部，这是由于我们长的眼睛仅仅能够感知波在390至750米纳的间“见光可”，观察到小距有的最离只约0.1米毫。对小于更的物质，必一须借些我们助工才，蕊段能观到如的花断面可怕具或手测例美丽和的新型冠状病毒。今天，小大观编就为家介绍探寻微世界的好帮手——子中散射技 对子术，于中散射技我们首先要搞清楚两个关键就是子！（）一子。中散啦废话首说中和射先简要明下1920年了子了子新西兰家卢福里除质还著名物理学瑟预言原核外子，子子。某存在他给种粒有种粒这取名为中12，年之后了子，试卢瑟福的学生查德威克用验证明中的存在并因此了，荣获诺贝尔物理学奖这种不带电的微粒——子也中被了子。誉打原能时代匙射我们的为开的金钥而散在生活中，，，一，不在如手电筒现束出无处例晚上打开发有光射本，但那并光的非身我们看到的是光与空气中的颗粒发生，彩也撞碰散射到人的眼睛形成的舞台上炫的灯光秀是同，，能看不同的事射样的道理可以说人眼够到物跟散息息。 关相来子术将这两中散技反应堆而者结合起的射就是利用子，加器的中与物发生或速产生质相互作用研究物质的静力。观态结构及物质的微动学性质的方法它能够告诉我们料子，。 在什物质或者材中的原在哪里还有它们做么讲了，子术？这么多那射底哪些应么中散技到有用呢
，子，领域学不带电散过在生物科家利用中在射程中，对不会产生离作电用的特点能够实现DNA ，的无损测量更使我们能够加清楚地认识DNA ，对了的结构和性质这于类义。 的解整个自然界和人自身有着很重要意，，在业领域中接是金属制工很多焊件都由成利用中子术力。，射技可接金属层应例如散就以分析焊深的情况术涡科学利用家该技分析飞机发动机叶片与轮的焊接应 力，对接焊工艺进行指导，大了幅提高发动机的使用寿命。 ，锂子池最用充电电在能源领域离电是目前我们常的池，、本大池。子手机脑的是这种笔记电使用都电利用中术锂子池，找锂子相技展究可以楚到照开离电的研清地离，锂，位置测量浓度的的还可以实时监测电解质在充放电锂子，，部过程中内离的浓度变化等通过这些数据科学家对锂子池，、长全寿和能不断离电进行改进做到高安性命本。 低成，子术。子当射应远不止能然中散技的用这些中穿透力，料、、、强以展文物材构年代产可很好地开的结成分，力；地性质等研究为考古领域提供新的强有的研究手段，子术，在医学与健康领域通过中散射技科学家研究植入，少；使入败事例的效物涂层的结构和性能植失数目有减子术了用散射技石则以解地球利中研究南极化可帮助我们境气变化情况环与候的…… ，子而言总之中发现至今已将近100，年其作为微观，类探领域的索工具已经开始融入科学研究和人生活的方。子术一术，的测析技在方面面中散射技作为种特殊探分。子工和生中发挥用正为业生产国民活着重要的作因中散术来，用处越广很家都在积建设射技越泛多国极能够产生
在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用
在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用 时间:2009-5-11来源：中国煤炭网 在线煤质分析仪应用于煤炭业已有20多年的历史，其稳定的销量足以证明其价值。在线分析仪通过提供实时信息为煤厂各煤种的质量控制和生产管理提供了极大的帮助，如果依赖化验室，这些数据只能在采样后的数小时甚至数天后才能得到。 近年来，随着经济下滑，生产优化和料堆控制变得尤为重要。煤炭业的持续下滑导致该行业重新关注煤炭质量管理，从而提高客户满意度最终增加煤炭销量。同时也提高矿区资源的有效利用，使原先认为煤质不达标的资源可以有选择地开采。为达到上述目的，煤炭生产商和煤炭用户开始寻找更为经济且仍然高精度煤质分析仪。随着人们对环境的日益关注，特别是对硫释放的关注导致法律对污染控制更加严格。新近设计的皮带在线中子活化煤质分析仪（PGN AA）恰好可以满足上述要求。 1在线煤质分析技术与设备 1.1双能量伽玛传输技术（DUET） DUET仪器|仪表自20世纪80年代早期上市以来，已成为在线煤质监测设备家族中的重要一员。该设备价格相对低廉，安装便捷，可以直接在皮带上进行在线煤质分析，只要是分析固定煤种，DUET分析仪测定煤质灰分就可以达到相当的精度。它利用两个γ射线源贯穿煤层而测量灰分。对给定的煤种，该设备的测定精度为：一个标准偏差下0.5%～1%。该设备的主要缺点是其标定与煤种有关，特别是在灰中的铁和钙元素变动很大的情况下。 该设备的用途包括：监测运送到选煤厂的原煤；监测洗净的精煤；给选煤厂提供反馈信息；通过混煤优化资源利用，使之达到一定的质量目标；监测送往用户的煤质是否达到合同要求的质量。 1.2自然伽玛射线技术 另一种广泛使用的简单的分析仪能够测定煤中的自然放射性大小，并将其与灰分联系起来。这种煤质分析仪不需要放射源，对影响DUET系统的铁和钙元素的变化不敏感。 然而，作为一种“被动”的系统，该分析仪的精度大约只为1%～2%，其理想应用是测量厚煤层的灰分，例如原煤输送机或选煤厂入料输送机上的煤质，在煤层很厚时，这仍然是测定
机器视觉技术及其应用概述
机器视觉技术及其应用概述 姓名: 班级：机械0904班学号： 摘要：近年来，机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支，广泛应用于微 电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展，使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建；接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况；最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。 关键词：器视觉；技术；应用 机器视觉系统组成及其工作原理 机器视觉即用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统的工作流程大致为：被摄取目标——经图像摄取装臵——图像信号——经图像处理系统——数字信号——经抽取目标特征——判断结果并控制设备。该流程的实现需相应的硬件作为基础，典型的工业机器视觉系统构成有照明、镜头、相机、图像采集卡、视觉处理器等。下面将对机器视觉系统组成和工作原理进一步具体说明。 机器视觉系统组成 从原理上机器视觉系统主要由三部分组成：图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块，如图1所示。 从中我们可以看出机器视觉是一项综合技术。其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。只有这些技术的相互协调应用才能构成一个完整的机器视觉应用系统。机器视觉应用系统的关键技术主要体现在光源照明、光学镜头、摄像机(CCD)、图像采集卡、图像信号处理以及执行机构等。以下分别就各方面展开论述。
中子活化分析
中子活化分析 中子活化分析（NAA）[仪器中子活化分析instrumental neutron-activation analysis (INAA)]最初由匈牙利放射化学家Hevesy和Levi于1936年提出，直到60、70年代才广泛使用并日趋成熟。目前使用中子活化分析技术可分析周期表中的大部分元素，并且随着实验技术和数据处理方法的不断完善，已建立在线分析系统，从而使中子活化分析的应用范围迅速扩大，现已在材料科学、环境科学、地质科学、生物医学、考古学和法学等领域得到广泛应用。 NAA法特别适合考古学中的元素分析。它与其他元素分析法相比较，有许多优点，其一是灵敏度高，准确度、精确度高。NAA法对周期表中80%以上的元素的灵敏度都很高，一般可达10-6-10-12g，其精度一般在±5%。其二是多元素分析，它可对一个样品同时给出几十种元素的含量，尤其是微量元素和痕量元素，能同时提供样品内部和表层的信息，突破了许多技术限于表面分析的缺点。第三取样量少，属于非破坏性分析，不易沾污和不受试剂空白的影响。还有仪器结构简单，操作方便，分析速度快。它适合同类文物标本的快速批量自动分析，其缺点是检测不到不能被中子活化的元素及含量，半衰期短的元素也无法测量。此外，探测 仪器也较昂贵。 1、中子活化分析原理及操作 所谓中子活化分析是利用有一定能量和流强的中子、带电粒子或高能r光子去轰击待分析样品，使样品中核素产生核反应，生成具有放射性的核素，然后则测定放射性核素衰变时放出的瞬发辐射或缓发辐射，对元素作定性定量分析， 从而确定样品中的元素含量。 中子活化分析的基本过程如图所示（见图廿八）。首先寻找最佳方案，熟悉样品的属性，大致特征，计算最佳辐射条件和冷却时间。接着，制备样品和标准样品，后者为防止反应堆中子强度变化带来的误差作参照标准。不同形态的样品采取不同的制备方法。固体块直接截取放入容器中，粉末状还应称重，液体要放在聚乙烯容器或石英安瓶内，气体量好体积后放入石英管中。样品制好后放入金属罐内，等待辐射。接着选择最佳的辐射源，是使用反应堆、加速器还是同位素中子源。然后进行辐射、冷却，辐射源工作的同时探测系统（包括半导体探测器，闪烁计数器等探测器和多道分析器）开始运转，测定核素的半衰期和射线能量、强度， 最后是利用电子计算机进行数据处理。 2、中子活化分析的应用 中子活化分析在考古学中主要用来测量陶瓷器、玻璃、银币、铜镜、燧石、骨头化石等样品中的微量元素和痕量元素，进行统计分析，寻找共同性和差异性，从而确定元素成分的演变、产地及矿源等。不同地区的陶瓷土的元素组成差异，特别是微量、痕量元素组成差异大于它们在同一陶土源不同部位的涨落。以我国古瓷研究为例，古代瓷器原料就地取材，其中所含的微量元素种类不多，一般不影响瓷器质量，但在瓷器中长期保存，因而成为各类瓷器的分辨特征。经中子活化分析不仅确定了古瓷中微量元素的古瓷窑窑系，分析了各处古窑的瓷土来源，
中子散射的研究发展
中子散射的研究发展 由于热中子的波长、能量与凝聚态物质的分子、原子间距离和热运动能量相近，利用中子弹性和非弹性散射技术，可以了解物质的微观结构与性能。并且中子对氢原子的散射截面远大于其他元素，使得在利用中子散射研究包含大量氢元素的大分子结构以及动力学特征方面有显著优势。文章对中子散射产生的原理、特点进行总结，并利用中子散射技术在确定物质晶体结构、磁结构、缺陷分析等方面进行探讨，最后对中子散射技术在未来各个研究方向的应用进行了探讨和展望。 在进行用α粒子轰击铍的实验时，人们第一次发现了中子。若想用一种辐射来分析物质结构，那么其波长的量级要与被测物质原子间的距离量级相等。如果是分析分子、原子的运动状态，那么它的能量要与被测分子、原子的能量相差无几。中子在这两个方面都满足条件，适合被用于探究物质结构和其运动状态。 利用中子散射来研究物质微观结构的目的，是了解物质的原子排布。其实验方法包括中子衍射、中子小角散射和中子反射技术。物质微观动力学性质研究是为了解物质中粒子的运动方式。其实验方法包括中子非弹性散射技术和中子准弹性散射技术。 随着科技进步，中子散射技术日益完善。其应用已广泛涉及于航天、生物、地矿和材料等领域。中子散射弥补了X射线在物质微观结构研究的不足之处，并且在磁结构、动力学特性研究方面。它的作用是唯一、不可替代的。 2 中子散射技术的原理及特点 晶体中有序排列的原子对中子波而言相当一个三维光栅，中子波通过时会产生衍射现象。散射波会在某些特定的散射角干涉加强形成衍射峰。峰的位置、强度与晶体中的原子位置、排列方式以及各个位置上原子的种类有关。对于磁性物质衍射峰的位置还与原子的取向、排列方式和磁矩大小有关。 液体和非晶态物质的结构无长程有序，它们的散射曲线不会出现明显的衍射峰。但由于结构中存在短程有序，所以还会在散射曲线中出现少数表征短程有序的矮而宽的小峰。它们仍然可以从统计的意义上为我们提供液体和非晶物质最近邻配位原子的信息。 综上所述，我们可以利用中子衍射研究物质结构和磁结构。
中子活化多元素分析仪
东方测控DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪一、产品概述 DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪(图1-1)是跨皮带式水泥物料在线检测装置。用于料堆管理、生料配料过程中元素成分的在线检测。 DF-5701的装置为模块化结构，不需切割皮带，可绕皮带安装。DF-5701运行时，皮带从测量装置内托槽上滑过，对流经的所有物料进行检测，整个检测过程不 接触物料，不影响皮带运行。DF-5701每分钟给出一次检测结果，精确分析出各元素含量以及相关的质量控制参数。根据分析仪实时检测信息，对生产过程进行有效 控制，改良生产工艺，降低生产成本,提高产品质量。 图1-1 DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪装置
二、产品结构 DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪由测量装置、中子源、探测器、信号处理柜以及主机五个部分构成。(图2-1) 图2-1 DF-5701结构图 1.测量装置 测量装置采用模块式框架结构。包含支持测量过程中核相互作用的关键部件，同时对射线进行辐射防护，使装置周围剂量率达到辐射安全国家标准，保证工作人员的健康安全。 2.中子源 中子源安装于测量装置的下部，位于物料皮带的正下方，内部装有一个或多个不锈钢封装的252Cf源芯。252Cf的半衰期为2.6年，放射性活度随着持续发射中子减小，约二年半时间，需补充新的中子源芯达到初始源强度。 3.探测器 探测器安装于测量装置的上部，位于物料皮带的正上方，用于接收物料被中子作用后发出的射线。探测器外包有射线抑制体和恒温部件。其中，射线抑制体用于抑制干扰射线，并由恒温部件对探测器进行恒温。 4.信号处理柜 信号处理柜内有探测器外围部件，电子信号处理部件和温度控制部件。探测器外围部件为探测器运行提供高、低压电源。电子信号处理部件的主要功能是将来自探测器的模拟信号，通过ADC转换为数字信号。温度控制部件用于控制探测器温度和柜内温度。信号处理柜可以安装在墙上或支架上，与探测器相连接的电缆线长度标准为25米。 5.主机
CSNS中子散射谱仪
CSNS中子散射谱仪 中子散射谱仪
王芳卫
for the CSNS Instrument Team
CSNS Engineering Center for Target Station and Neutron Instruments Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
Outline
试验系统简介 ? CSNS试验系统简介 中子产生： ? 中子产生：靶站物理及预制研究 中子利用： ? 中子利用：一期三台谱仪物理设计介绍 ? 中子谱仪各组成部分的设计和预制研究 任务分级细分、 ? 任务分级细分、时间安排与投资概算
散裂中子源进展 November 12, 2008
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试验系统简介 ? CSNS试验系统简介 中子产生： ? 中子产生：靶站物理及预制研究 中子利用： ? 中子利用：一期三台谱仪物理设计介绍 ? 中子谱仪各组成部分的设计和预制研究 任务分级细分、 ? 任务分级细分、时间安排及投资概算
散裂中子源进展 November 12, 2008
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中子产生和利用： 中子产生和利用：同一屋檐下的不同任务
散裂中子源进展 November 12, 2008
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Project of central organization
散裂中子源进展 November 12, 2008
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散裂中子源
附件：研究集体公示 中国散裂中子源 中国科学院高能物理研究所 研究集体主要科技贡献： 项目于2011年9月动工，2018年3月按计划通过中科院组织的工艺鉴定和验收，2018年8月通过国家验收，验收委员会认为：散裂中子源各项指标均达到或优于批复的验收指标。装置整体设计先进，研制设备质量精良，靶站最高中子效率和三台谱仪综合性能达到国际先进水平。通过自主创新和集成创新，在加速器、靶站、谱仪方面取得了一系列重大技术成果，显著提升了我国在磁铁、电源、探测器及电子学等领域相关产业的技术水平和自主创新能力，填补了国内脉冲中子源及应用领域的空白，使我国在强流质子加速器和中子散射领域实现了重大跨越。调试速度居国际散裂中子源之首。设备国产化率超过90%。已对用户开放运行，完成了42个研究组用户实验，取得首批重要科学成果。 研究集体突出贡献者及主要科技贡献： 突出贡献者姓名：陈和生
工作单位：中国科学院高能物理研究所 主要科技贡献：担任工程指挥部总指挥、工程经理，主持工程的立项、设计和建设、领导装置按期顺利建成并通过国家验收。 突出贡献者姓名：马力 工作单位：中国科学院高能物理研究所 主要科技贡献：担任工程常务副经理，主持工程建设日常工作，组织实施工程的设计、研制、安装和调试，达到验收指标。 突出贡献者姓名：陈元柏 工作单位：中国科学院高能物理研究所 主要科技贡献：担任工程副经理，分管实验分总体，领导靶站和三台中子谱仪的设计、研制、安装和调试，达到验收指标。 研究集体主要完成者及工作单位： 姓名工作单位 傅世年中国科学院高能物理研究所 奚基伟中国科学院高能物理研究所 陈延伟中国科学院高能物理研究所 屈化民中国科学院高能物理研究所 林国平中国科学院高能物理研究所 张旌中国科学院高能物理研究所
中子散射
中子散射方法测定结构 中子是在二十世纪初被发现的. 中子和质子一样是组成原子核的基本粒子. 中子的质量与质子相近, 中子不带电荷但具有磁矩, 其自旋为1/2. 早在二十世纪三十年代, 就发现中子可以被散射. 但直到二十世纪中期, 核反应堆的建立提供了稳定的强中子源, 使得中子散射研究成为可能. 二十世纪八十年代散裂脉冲中子源的出现使人们可以得到更强的中子流. 由于中子散射研究的迅速发展及其在科学上的重大贡献, 1994年诺贝尔物理奖授予了中子散射领域的两位代表人物 C.G. Shull 和B.N. Brockhouse, 以表彰他们分别在中子弹性散射和非弹性散射领域做出的卓越贡献. 3.11.10.1 中子散射的特点 热中子(下面一般简称为中子)的波长与一般晶胞的线度相近, 可用来测定晶体结构和磁结构. 与X射线相比, 中子具有如下特点: z X射线的散射体是核外电子, 其相干散射长度与各元素的原子序数成比例; 而中子的散射体是原子核, 其相干散射长度与各元素的原子序数无关, 且各同位素因核结构不同而具有不同的相干散射长度. 因此中子散射可以精确测定较轻原子特别是H的位置, 也可区分元素周期表上的近邻原子, 还可以识别同位素. z中子具有磁矩, 是直接探测磁结构的唯一手段. z中子具有极强的穿透力, 适于研究在各种环境条件, 如高温, 低温及高压等, 下的结构及其变化. 3.11.10.2 中子结构分析的基本原理 3.11.10.2.1 晶体结构分析 中子晶体结构分析的原理与X射线基本相同, 区别仅在于散射体不同. 晶体产生中子衍射的条件是布拉格方程 2 d Sinθ = λ
光散射原理及其应用
安徽大学 本科毕业论文（设计、创 作） 题目: 光散射原理及其应用 学生姓名：彭果学号：B21114051 院（系）：物理与材料科学学院专业：光信息科学与技术入学时间：二〇一一年九月 导师姓名：喻远琴所在单位：安徽大学物理与材料科学学院完成时间：二〇一五年六月
光散射原理及其应用 彭果 (安徽大学物理与材料科学学院，安徽合肥230061) 摘要：光通过不均匀物质时朝四面八方散射的现象称为光散射。本文首 先简要阐述了光散射的原理和分类；然后运用光散射的知识解释了一些 生活中常见的大气现象，例如蓝天、白云、朝霞、晚霞以及夕阳等；最 后介绍了光散射在医疗和摄影等方面的应用。 关键词：光散射，瑞利散射，拉曼散射，偏振 Light scattering principle and application Pengguo (School of Physics & Material Science, Anhui University, Hefei 230061, China) Abstract: Light scattering by the light passing through the inhomogeneous material is called light scattering. In this paper, the principle and classification of optical scattering are briefly introduced. Introduces the application of light scattering in the phenomenon of life, and the application of light scattering in medical treatment, photography, etc Key words:Light scattering and Rayleigh scattering, Raman scattering, polarization 晚霞满天，一片又一片的火烧云，把天空织成美丽的锦缎，真是一幅绮丽的奇景，晚霞有多少种颜色？红色，黄色，金色，紫色，蓝色，或许还有别的颜色。这是小学语文课文的《火烧云》，火烧云的形成其实包含了光散射的原理。在生活中光散射的现象随处可见，蓝天、白云、晓霞、彩虹、雾中光的传播等等常见的自然现象中都包含着光的散射现象。 随着科技的发展，光散射在各个科学技术部门中有广泛应用。例如，根据胶体体系中光散射理论，光散射可用于判断溶胶还是分子液体，照相补光，利用共振光散射法做DNA的定量分析，基于光散射流式细胞仪的广泛应用，瑞利光散射光谱法研究牛血红蛋白与镝（Ⅲ）的相互作用等，复杂结构光散射的射线跟踪方法及其应用。光散射的应用在生活中的各方面都有重要意义。