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利用紧凑型超导回旋加速器实现多单能伽马射线成像(MMGR)

应用物理 2020-08-25 v2 核实验 物理与社会

摘要

特殊核材料(SNM)和核装置通过边境和入境港口走私对全球安全构成重大风险。需要相关技术来可靠地筛查商业流通中是否存在铀和钚等高原子序数(高-ZZ)材料。在此,我们展示了一项技术的实验概念验证,该技术利用非弹性(p,pp,p')核反应产生单能光子,从而能够以超越现有方法的精度测量物体的面密度和有效原子序数(ZeffZ_{\text{eff}})。我们使用 ION-12SC^{\text{SC}} 超导 12~MeV 质子回旋加速器,通过多种核反应产生 4.4、6.1、6.9 和 7.1~MeV 光子。在透射模式下使用这些光子,我们表明能够准确重建测试物体的面密度和 ZeffZ_{\text{eff}}。该方法可支持移动应用,以高材料特异性筛查商业货物,从而提供将常见货物材料与包括铀和钚在内的高-Z材料区分开来的手段。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.12276,
  title  = {Multiple Monoenergetic Gamma Radiography (MMGR) with a compact superconducting cyclotron},
  author = {Hin Y. Lee and Brian S. Henderson and Roberts G. Nelson and Areg Danagoulian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12276},
  year   = {2020}
}