[发明专利]基于磁纳米颗粒的α表面污染模拟方法

权利要求书

1.一种基于磁纳米颗粒的α表面污染模拟方法，其特征在于，其具体包括以下步骤；

S1：制备磁纳米颗粒模拟源以便用于α表面污染模拟检测：

所述磁纳米颗粒为钕铁硼磁粉，其在磁化磁场撤离后仍保持剩余磁感应强度；

S2：将S1中剩余磁感应强度的距离效应作为α粒子的距离效应的模拟；

预设空间中某点的磁感应强度为组成磁粉所有颗粒在该点的磁感应强度的矢量和；根据磁偶极子模型，将磁粉颗粒等效为一个圆电流环，磁偶极子轴向某点的磁感应强度值与该点到其中心的距离的立方成反比；

其轴向上某点的磁感应强度表达式为：

其中，为该点的磁感应强度、μ₀为磁体所在空间磁导率、I为电流圆环的电流、S为电流圆环的面积、为圆环轴向单位向量、r为电流圆环中点到该点的距离；

S3：检测模拟源并进行验证：

将S1中所制备的磁纳米颗粒模拟源涂抹在无磁性的物体表面；通过模拟源检测装置进行定量测量以检测模拟源得到预设距离处的磁感应强度所对应的电压值；

确定模拟源检测电路装置中传感器与模拟源之间的距离是否发生变化，若二者之间的距离发生变化，则转入S4；若二者之间的距离不变，则转入S6：

S4：进行距离变化实验：

改变模拟源检测电路装置中传感器与模拟源的距离进行距离变化试验，分别记录传感器距离模拟源在各第一预设距离处的电压的输出值，此处的电压输出值为第一电压值；判定模拟源检测装置输出电压值是否符合下述公式的变化规律：

V为模拟源检测装置输出电压值，D为模拟源检测装置中传感器与模拟源的距离，a为受模拟源影响的常数，b为距离的修正值为常数，c为电压修正值为常数；

S5：将第一电压值按照下述公式映射为该距离的α表面污染的测量值：其中，D＜R_α；

其中，CPS为在距离模拟源D位置测量到的α表面污染源的计数率，A为模拟α表面污染源的活度,ε为表面污染检测仪的探测效率，R_α为α射线的射程，V为测量的电压值，a为受模拟源影响的常数，b为距离的修正值为常数，c为电压修正值为常数；B为模拟源的表面磁感应强度，k为常数；

S6：进行模拟源擦除实验：

固定传感器与模拟源的距离至第二预设距离，进行模拟源擦除实验；逐渐擦除模拟源，记录各次擦除后的模拟检测装置的输出电压值，此处的输出电压值为第二电压值；判断模拟源检测装置电压值是否符合下述公式变化规律：

V＝k₁·X+b₁

V为模拟源检测装置输出电压值，x为擦除的模拟源质量占模拟源质量的比例，k₁、b₁为常数；

S7：将第二电压值按照下述公式映射为擦除预设量后的α表面污染的测量值：

CPS＝k₂V+b₂

CPS为擦除预设质量比例后测量到的α表面污染源的计数率，V为测量的电压值，k₂、b₂为常数；

S8：通过测量磁感应强度值能够得出相应的α活度值：

将测量电压映射为α表面污染活度值，从而实现α表面污染的模拟。

2.如权利要求1所述的基于磁纳米颗粒的α表面污染模拟方法，其特征在于，S1中，模拟源制备的具体步骤如下：

步骤一：将按照预设的质量比为6:(20-40)的钕铁硼磁粉和胶体均匀混合，通过胶体与磁粉颗粒的表面张力抵消磁粉颗粒间的作用力避免磁粉颗粒聚集，同时增强附着力；

步骤二：待二者均匀混合后，在预设的充磁磁场的作用下，对步骤一中得到的混合物进行充磁，通过降低充磁磁场以减小剩余磁感应强度，进一步减弱磁粉颗粒间的相互作用力；

步骤三：使用外部磁场矫正，将充磁后的磁粉胶体放入矫正磁场环境内进行磁场矫正，得到模拟源。

3.如权利要求2所述的基于磁纳米颗粒的α表面污染模拟方法，其特征在于，磁粉颗粒的磁场方向垂直于模拟源表面，磁粉空间的磁感应强度矢量和不为“0”。