СПОСОБ НЕИНТРУЗИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Способ обнаружения химического элемента (X) в объекте с помощью нейтронного облучения объекта, характеризующийся тем, что нейтронное облучение объекта представляет собой непрерывное испускание нейтронов из нейтронного генератора (G1) связанных частиц и испускание нейтронных импульсов, которые накладываются на указанное непрерывное испускание нейтронов, при этом нейтронные импульсы получают посредством импульсного генератора (G2) нейтронов, который генерирует нейтронные импульсы с длительностью импульса Т2, при этом два последовательных нейтронных импульса разделены интервалом Т4, при этом непрерывное и импульсное нейтронное облучение объекта вызывает захватное гамма-излучение и гамма-излучение неупругого взаимодействия.
2. Способ по п.1, в котором:
обнаруживают гамма-излучение неупругого взаимодействия и захватное гамма-излучение при помощи технологии связанной частицы в течение интервалов Т4, разделяющих импульсы длительностью Т2,
b
формируют (4, 5) в диапазоне времени пролета нейтронов относительно объекта первый спектр (S) гамма-излучения на основании гамма-излучения неупругого взаимодействия и захватного гамма-излучения, обнаруженных на этапе обнаружения при помощи технологии связанной частицы,
1
формируют (e) в диапазоне времени, отличном от диапазона времени пролета нейтронов относительно объекта, или в любом другом диапазоне времени пролета нейтронов относительно любого другого объекта, который находится рядом с указанным объектом, случайный спектр (Sa) фона, связанного со случайными совпадениями, на основании гамма-излучения неупругого взаимодействия и захватного гамма-излучения, обнаруженных на этапе обнаружения при помощи технологии (4) связанной частицы,
формируют (е2) на основании случайного спектра (Sa) фона, связанного со случайными совпадениями, нормированный случайный спектр (Sa(n)) фона по указанному временному диапазону относительно объекта,
b
n
вычитают (6) первый спектр (S) гамма-излучения и нормированный случайный спектр (Sa(n)) фона для формирования второго спектра (S) гамма-излучения и
n
s
I
x
выполняют этап (8) поиска присутствия химического элемента в объекте при помощи второго спектра (S) гамма-излучения и контрольных спектров (B) химических элементов, подлежащих обнаружению, для получения первых данных (d ), свидетельствующих о присутствии или отсутствии химического элемента (X) в объекте;
3. Способ по п.2, в котором дополнительно:
обнаруживают захватное гамма-излучение и гамма-излучение неупругого взаимодействия при использовании метода импульсного нейтронного опроса в течение длительности импульсов Т2 и во время интервалов Т4, разделяющих импульсы с длительностью Т2,
1
формируют (2) третий спектр (S) гамма-излучения на основании захватного гамма-излучения и гамма-излучения неупругого взаимодействия, обнаруженных во время интервалов Т4 при использовании метода импульсного нейтронного опроса,
1
S1
i
1
2
n
x
x
x
x
формируют (ES1) на основании третьего спектра (S) гамма-излучения первые данные (A(E )), характеризующие по меньшей мере одну линию (E , E , …, E ) захватного излучения химического элемента (X),
0
формируют (1) четвертый спектр (S) гамма-излучения, состоящий из множества энергетических каналов, на основании излучения неупругого взаимодействия, обнаруженного в течение длительности импульсов Т2 при использовании метода импульсного нейтронного опроса,
(nor)
0
(nor)
формируют (N) нормированный спектр (S) гамма-излучения на основании четвертого спектра (S) гамма-излучения, при этом формирование нормированного спектра (S) гамма-излучения осуществляют путем умножения содержимого каждого энергетического канала четвертого спектра гамма-излучения на коэффициент нормирования (F), по существу пропорциональный числу нейтронов, излученных во время интервала Т4, и, по существу, обратно пропорциональный числу нейтронов, излученных в течение длительности Т2,
(nor)
S0(nor)
i
x
формируют (ES2) на основании нормированного спектра (S) гамма-излучения вторые данные (A(E )), характеризующие фон гамма-излучения неупругого взаимодействия,
s1
i
S0(nor)
i
x
x
выполняют этап вычитания (16) первых данных (A(E )) и вторых данных (A(E )),
выполняют этап подтверждения (17) присутствия или отсутствия химического элемента (X) в объекте в зависимости от результата этапа вычитания, и
J
x
x
x
x
если присутствие химического элемента (X) в объекте подтверждено, выполняют дополнительный этап (18), на котором получают вторые данные (d ), позволяющие подтвердить или отменить подтверждение присутствия химического элемента (X) на основании результата этапа подтверждения (17) и данных весовых коэффициентов (W(E1), W(E2), …, (WEn)), относящихся к различным линиям захватного гамма-излучения химического элемента (X), причем значения весовых коэффициентов присваивают в зависимости от вероятности обнаружения и риска интерференции, связанных с каждой линией.
4. Способ по п.3, в котором коэффициент нормирования F получают при помощи уравнения:
4
4
2
2
F=(I×T)/(I×T)×[(1-ТМ(Т4))/(1-ТМ(Т2))],
где ТМ(Т4) и ТМ(Т2) соответственно представляют собой мертвое время обрабатывающей электроники (Е), которая обрабатывает электрические сигналы, получаемые при обнаружении гамма-излучения во время интервалов Т4, и мертвое время обрабатывающей электроники (Е), которая обрабатывает электрические сигналы, получаемые при обнаружении гамма-излучения в течение длительностей Т2.
I
J
x
x
5. Способ по п.3, в котором на этапе (9) принятия решения формируют тревожный сигнал (S(alerte)), если первые данные (d ) или вторые данные (d ) подтверждают присутствие химического элемента.
6. Способ по п.5, в котором, если подтверждается присутствие нескольких химических элементов, выполняют дополнительный этап, на котором вычисляют относительное содержание всех или части химических элементов, присутствие которых подтверждено.
7. Способ по п.2, в котором указанное обнаружение захватного гамма-излучения и гамма-излучения неупругого взаимодействия во время интервалов Т4, разделяющих импульсы длительностью Т2, осуществляют методом связанной частицы при помощи детектора (D1), предпочтительно выполненного с возможностью обнаружения гамма-излучения неупругого взаимодействия.
8. Способ по п.3, в котором указанное обнаружение при помощи технологии захватного гамма-излучения и гамма-излучения неупругого взаимодействия во время импульсов с длительностью Т2 и во время интервалов Т4, разделяющих импульсы длительностью Т2, осуществляют методом импульсного нейтронного опроса при помощи детектора (D2), предпочтительно выполненного с возможностью обнаружения захватного гамма-излучения.