贾福全，谷德山

（1.吉林建筑工程学院基础科学部，吉林 长春 130118；2.东北师范大学辐射技术研究所，吉林 长春 130024）

用中子感生瞬发γ射线分析法（NIPGA）对水泥、冶金和煤炭等行业的现场分析有很多技术方面上的优势，此类研究在国外开展的时间较早［1－3］，国外多选用高纯锗（HPGe）探测器来探测γ射线，该种探测器的能量分辨率高，非常适合多元素的同时测量，但是HPGe探测器在工作时需要用液氮来冷却，且工作时会被辐照损伤，因此不适合用于我国水泥行业的物质元素分析.近年来国内也开始了这方面的研究［4－8］，我们选用锗酸铋（BGO）探测器，它具有对γ射线探测效率高、不怕中子辐照、价格便宜和维护方便等优点.即使分辨率不如HPGe，但可以满足水泥生料检测的误差要求.我们选用东北师范大学辐射技术研究所研制的氘－氘中子发生器做中子源，中子产额为5×106个／s.该中子源在分析水泥生料时相对放射性同位素中子源具有以下优点：中子输出可关断，有利于仪器的运输、安装和维修；该中子源产生的中子能量为2.5MeV，中子的能量相对较低，有利于中子被水泥生料中各种元素的原子核俘获而发生俘获反应，有利于测得俘获谱，同时有利于中子的防护.根据以上特点，本文用MCNP程序分别模拟设计了中子防护体和水泥样品箱，建立起最佳的实验系统，利用线性回归找到Si，Al，Fe和Ca 4种元素氧化物的计算公式.

1 实验原理

由氘－氘中子发生器产生的2.5MeV中子与水泥生料中所含元素的原子核……