[发明专利]用于基于中子活化进行多元素分析的方法和装置、以及用途

权利要求书

1.一种用于基于中子活化进行多元素分析的方法，该方法包括以下步骤：

产生能量在10keV至20MeV范围内的快中子；

用这些中子辐照样品(1)；

测量由经辐照的样品发射的伽马辐射，以便确定该样品中的至少一种元素；

其特征在于，该样品是以非脉冲方式连续辐照的，其中在这种辐照期间实施这种测量，其中，为了确定该至少一种元素，对来自这种连续中子辐照的至少瞬发伽马辐射或瞬发伽马辐射和延迟伽马辐射两者进行测量和评估，其中该样品(1)被细分为各个分区(P1，P2，Pn)，并且关于相应分区(P1，P2，Pn)，使用准直器(17)来实施这种测量，并且其中这种确定包括对所测量的伽马辐射的评估，其中这种评估包括：对该样品(1)的相应分区(P1，P2，Pn)内的中子通量进行空间分辨和能量分辨的确定。

2.如权利要求1所述的方法，其中，这种辐照和测量是在至少一毫秒或至少一秒的时间段内实施的；和/或其中，产生的中子具有2.45MeV的中子能量值或具有选自下组的至少一个中子能量值：2.45MeV，14.1MeV；和/或其中，产生的中子具有在10keV至20MeV或10keV至10MeV的能量范围内的至少一个值的中子能量。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，仅来自连续中子辐照的延迟伽马辐射被至少间歇地测量和评估，以便确定该至少一种元素；或者其中，这种测量或确定是关于该样品的各个分区(P1，P2，Pn)单独地实施的，所述分区是通过准直而手动地或自动地预先限定的或者是能够通过准直而手动地或自动地预先确定的。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定该至少一种元素，通过确定光峰计数率，以能量分辨的方式测量由该样品(1)发射的伽马辐射，其中，这种确定包括根据相应分区的伽马能谱对所测量的伽马辐射的能量分辨的评估；和/或其中，这种测量/评估包括对由该样品(1)发射的伽马辐射的强度的能量分辨的测量/评估。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，这种评估包括：基于其能量，将计数率-能量图中的至少一个光峰与该样品(1)的元素关联；或者其中，这种评估进一步包括：在从计数率-能量图中的由该元素引起的某一/该光峰的净面积中减去背景信号之后，借助于该样品中包含的该至少一种元素的组分被评估，量化该样品中的该至少一种元素的质量分数。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于该样品(1)的相应分区中质量和/或元素分布均匀的假设实施这种评估；和/或其中，基于线性玻尔兹曼方程的扩散近似、尤其是基于以下关系式来计算该样品(1)的相应分区内的中子通量：

和/或其中，在该样品(1)内、在该样品的相应分区(P1，Pn，Pn)内尤其是以空间分辨和/或能量分辨的方式、尤其是基于以下关系式来计算该中子能谱：

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，这种评估包括：通过以近似方法计算中子通量和中子能谱，在各自情况下基于以下关系式计算能量相关的光峰效率以及该样品的各个分区(P1，P2，Pn)内的中子通量和中子能谱：

和/或其中，在这种评估期间，当量化相应分区中的相应元素的质量分数时，相应地分析该样品(1)的相应分区(P1，P2，Pn)中的至少一种元素的多个伽马能量，所述分析基于以下关系式：

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法是基于中子源强度、样品几何形状和样品质量的输入变量、特别是排他地基于所述三个输入变量来执行的，其中相对于各个元素和/或相对于该样品(1)的相应分区(P1，P2，Pn)和/或相对于该样品(1)的完整成分在各自情况下迭代地执行该方法；和/或其中，通过基于除在这种辐照期间中子源强度、样品几何形状和样品质量这三个参数之外的纯数值确定的参数评估所测量的伽马辐射来以自动方式执行该方法；和/或其中，执行以下一组测量中的至少一个测量以表征该样品：透射测量，样品称重，该样品几何形状的光学探测。