吸收板105產(chǎn)生的'材料識認(rèn)碼'，確定仿真吸收片的材料類型為紙；
[0149] 由仿真吸收板105產(chǎn)生的'厚度識認(rèn)碼'，確定仿真吸收片的厚度d ;
[0150] 下一步，數(shù)據(jù)計(jì)算模塊1092由'材料識認(rèn)碼'得出0 -粒子在紙中傳播時的衰減 系數(shù)是yn，由公式:/ = /，#計(jì)算出通過紙材料的仿真吸收片后，仿真探測器探測到的輻 射粒子計(jì)數(shù)率I，得出I只比Ic略為下降。
[0151] 之后卸下紙材料的仿真吸收片，裝上另一仿真吸收片，其'材料識認(rèn)碼'標(biāo)識為鋁 材料，數(shù)據(jù)計(jì)算模塊1092由'材料識認(rèn)碼'得出粒子在鋁中傳播時的衰減系數(shù)是y k， 由公式/ = 計(jì)算出通過鋁材料的仿真吸收片后，仿真探測器探測到的輻射粒子計(jì)數(shù) 率r，r相對于I。明顯地下降，使用者由此可以判斷仿真輻射源發(fā)出的主要為e-粒子。
[0152] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)方法，不需依靠部件自 身產(chǎn)生物理變量來產(chǎn)生仿真效果，而是由各仿真部件產(chǎn)生識別碼和狀態(tài)信號，數(shù)據(jù)處理單 元根據(jù)這些識別碼和狀態(tài)信號，以及使用者輸入的狀態(tài)信號來導(dǎo)出各種核輻射仿真效果， 方便協(xié)同各部件，結(jié)構(gòu)簡單，可以給實(shí)驗(yàn)者較為真實(shí)的操作體驗(yàn)，并達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)效果。
[0153] 本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明 的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā) 明也意圖包含這些改動和變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種仿真核輻射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：包括一組仿真部件，一數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單 元和一數(shù)據(jù)處理單元；其中， 該仿真部件產(chǎn)生一組識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，以指定該仿真部件的物理特性參數(shù)和反映該 仿真部件所處的狀態(tài)； 該數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元接收仿真部件發(fā)送來的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單 元； 該數(shù)據(jù)處理單元接收數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元發(fā)送來的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，模擬仿真核輻 射現(xiàn)象。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真部件中包括一 仿真核輻射源，其產(chǎn)生一組識認(rèn)碼以指定與輻射源有關(guān)的物理特性參數(shù)，并且產(chǎn)生在位狀 態(tài)信號和高度位置狀態(tài)信號，以分別反映仿真核輻射源是否在位以及其高度。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真部件中還包括 一仿真探測器，其與仿真核輻射源相對設(shè)置，產(chǎn)生一與仿真核輻射源間的對視狀態(tài)信號，以 反映仿真核輻射探測器是否與仿真核輻射源相對；以及產(chǎn)生一水平位置狀態(tài)信號，以反映 仿真核輻射探測器與仿真核輻射源的距離。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真部件中還包括 一仿真吸收片，其位于仿真核輻射發(fā)射器與仿真核輻射探測器之間，產(chǎn)生一組識認(rèn)碼，以指 定仿真吸收片的材料和厚度，并產(chǎn)生一仿真吸收片高度位置狀態(tài)信號，以指定仿真吸收片 的高度位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真部件中還包括 一仿真防護(hù)罩，其蓋設(shè)在仿真核輻射源、仿真探測器和仿真吸收片之上，以產(chǎn)生一防護(hù)罩安 全聯(lián)鎖狀態(tài)信號，以指定仿真防護(hù)罩是否已經(jīng)蓋上。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)設(shè) 有預(yù)先輸入的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)信息，背景輻射粒子計(jì)數(shù)率和仿真探測器的偏壓值。7. -種仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：設(shè)置一組仿真部件、一數(shù)據(jù)收集與轉(zhuǎn)發(fā) 單元和一數(shù)據(jù)處理單元，包括以下步驟： A) 所述仿真部件產(chǎn)生一組識認(rèn)碼和狀態(tài)信號； B) 通過數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元收集仿真部件的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)處理單 元； C) 數(shù)據(jù)處理單元獲取仿真部件的狀態(tài)信號，確定仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境； D) 數(shù)據(jù)處理單元獲取仿真部件的識認(rèn)碼，得出仿真部件的物理參數(shù)； E) 數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真部件的物理參數(shù)，依照核輻射特性進(jìn)行綜合 計(jì)算處理，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，仿真核輻射物理現(xiàn)象。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：所述仿真部件中包括 仿真核輻射源，所述仿真核輻射源產(chǎn)生'粒子類型識認(rèn)碼'、'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'和'半衰期 識認(rèn)碼'，所述步驟E)具體為：通過'粒子類型識認(rèn)碼'確定輻射粒子類型，通過'輻射強(qiáng)度 碼'確定原始輻射粒子計(jì)數(shù)率Ic，原始輻射粒子計(jì)數(shù)率Ic乘以一段固定的時間t，得出原始 原子數(shù)N ;通過'半衰期識認(rèn)碼'獲得半衰期T，由公式p = In2/T計(jì)算衰減概率p，之后在 每段固定時間t里，重復(fù)按衰減概率p確認(rèn)每個原子是否衰變，將衰變了的原子數(shù)除以時間 t，求得新的輻射粒子計(jì)數(shù)率I，并畫出輻射粒子計(jì)數(shù)率隨時間的變化曲線，模擬核輻射半衰 期衰減現(xiàn)象。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：所述仿真部件中包括 仿真核輻射源和仿真探測器，所述仿真核輻射源產(chǎn)生'粒子類型識認(rèn)碼'和'輻射強(qiáng)度識認(rèn) 碼'，所述仿真探測器產(chǎn)生水平位置狀態(tài)信號，所述步驟E)具體為：通過'粒子類型識認(rèn)碼' 確定輻射粒子類型，通過仿真核輻射源的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'確定原始輻射粒子計(jì)數(shù)率10， 通過仿真探測器的'水平位置狀態(tài)信號'，得出它與仿真核輻射源間的距離D，將輻射粒子計(jì) 數(shù)率IO乘以1/4 JT D2的因子得到粒子計(jì)數(shù)率I，并改變D值，導(dǎo)出輻射粒子計(jì)數(shù)率I隨D的 變化曲線，模擬核輻射現(xiàn)象中平方反比定律。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：所述仿真部件包括 仿真核輻射源和仿真吸收片，所述仿真核輻射源產(chǎn)生'粒子類型識認(rèn)碼'和'輻射強(qiáng)度識認(rèn) 碼'，所述仿真吸收片產(chǎn)生'材料識認(rèn)碼'和'厚度識認(rèn)碼'，所述步驟E)具體為：通過仿真核 輻射源的'粒子類型識認(rèn)碼'確定輻射粒子類型，通過仿真輻射源的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'確 定原始輻射粒子計(jì)數(shù)率Ic，通過仿真吸收片的'材料識認(rèn)碼'確定它對各類型的輻射粒子的 吸收系數(shù)y，通過仿真吸片的'厚度識認(rèn)碼'定出介質(zhì)厚度d，由公式I = I# ^算出仿真 輻射線通過仿真吸收片后的粒子計(jì)數(shù)率I，繪出In (1</1)隨仿真吸收片厚度d的關(guān)系曲線， 驗(yàn)證其斜率接近吸收系數(shù)y，模擬核輻射在物質(zhì)中衰減的現(xiàn)象。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：所述仿真部件包括仿 真核輻射源，所述仿真核輻射源產(chǎn)生'粒子類型識認(rèn)碼'、'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'和'隨機(jī)分布類 型識認(rèn)碼'，所述步驟E)具體為：通過仿真核輻射源的'粒子類型識認(rèn)碼'確定輻射粒子類 型，通過仿真輻射源的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'確定原始輻射粒子計(jì)數(shù)率'通過仿真輻射源的 '隨機(jī)分布類型識認(rèn)碼'，確定輻射粒子計(jì)數(shù)率I的機(jī)率分布函數(shù)，把函數(shù)曲線以下的面積等 分成很多小面積元，從中隨機(jī)抽取面積元，把抽中的面積元所對應(yīng)的粒子計(jì)數(shù)率作為輸出， 導(dǎo)出的輻射粒子計(jì)數(shù)率I的出現(xiàn)頻率會呈現(xiàn)與設(shè)定的分布類型吻合的隨機(jī)分布，模擬核輻 射粒子計(jì)數(shù)率的隨機(jī)分布現(xiàn)象。12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于：所述仿真部件包括仿 真核輻射源，所述仿真核輻射源產(chǎn)生'粒子類型識認(rèn)碼'、'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'和'隨機(jī)分布 類型識認(rèn)碼'，所述步驟E)具體為：通過仿真核輻射源的'粒子類型識認(rèn)碼'確定輻射粒子 類型，通過仿真輻射源的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'確定原始輻射粒子計(jì)數(shù)率'通過仿真輻射源 的'隨機(jī)分布類型識認(rèn)碼'，確定輻射粒子計(jì)數(shù)率I的機(jī)率分布函數(shù)，利用適當(dāng)?shù)耐队昂瘮?shù) 關(guān)系，把從某數(shù)域中均勻隨機(jī)抽取的數(shù)值投射到與仿真核輻射源有相同的隨機(jī)分布類型的 函數(shù)值，從而定出輻射粒子計(jì)數(shù)率I，導(dǎo)出的輻射粒子計(jì)數(shù)率I的出現(xiàn)頻率呈現(xiàn)與設(shè)定的分 布類型吻合的隨機(jī)分布，模擬核輻射粒子計(jì)數(shù)率的隨機(jī)分布現(xiàn)象。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種仿真核輻射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括至少一仿真部件，一數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元和一數(shù)據(jù)處理單元。該仿真部件產(chǎn)生一組識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，以指定該仿真部件的核輻射物理特性參數(shù)和反映該仿真部件所處的狀態(tài)；該數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元接收仿真部件發(fā)送來的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元；該數(shù)據(jù)處理單元接收數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元發(fā)送來的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，模擬仿真對應(yīng)的核輻射現(xiàn)象。本發(fā)明的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不需要靠真實(shí)部件產(chǎn)生物理變量來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是靠各仿真部件產(chǎn)生的識別碼和狀態(tài)信號來進(jìn)行綜合計(jì)算，仿真核輻射現(xiàn)象，可以給實(shí)驗(yàn)者較為真實(shí)的操作體驗(yàn)，操作安全、方便和靈活，可以得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【IPC分類】G09B23/06
【公開號】CN105023481
【申請?zhí)枴緾N201510382043
【發(fā)明人】黃文翰
【申請人】黃文翰
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月1日