2026年度中国商业联合会服务业科技创新奖拟提名项目公示

1.项目名称：抽注水多层同心球中子能谱测量关键技术及应用

2.提名单位：四川轻化工大学

3.提名奖别及等级

2026中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖

4.主要完成人

杨剑波、庹先国、李  锐、石  睿、王  磊、张  江、莫思特、周建斌、郑洪龙、吴佳慧

5.完成单位

四川轻化工大学、成都理工大学、四川大学、四川新先达测控技术有限公司

6.项目简介

中子能谱准确测量在中子应用研究和中子辐射防护等领域具有至关重要的作用。然而，中子不像伽马射线能直接测量能谱，加之能量分布跨度大，准确测量中子能谱面临重大技术挑战。多球中子谱仪因其具有各向同性、测量能量范围广等优势，成为当前成熟度最高、最有效的中子能谱测量方法之一。目前传统多球中子谱仪由一系列直径为2-12英寸的高密度聚乙烯慢化球组成，每个慢化球配备一套探测系统，然而多个慢化球组成的探测系统测量时存在：①一致性差，球球干扰；②供中子能谱解析的信息有限；③谱仪笨重、携带不便、不易部署；④应用场景普适性较差等技术瓶颈。

课题组围绕上述难题，在国家自然科学基金、四川省科技计划等项目的支持下，致力于替代传统多球中子谱仪的新方法、新技术和基础应用研究，通过单球和单套探测系统，解决了“球球干扰”“信息有限”“携带不便”和“普适性差”等技术难点，成功研制出抽注水多层同心球中子能谱仪，形成了我国自主可控的知识产权技术体系，主要创新如下：

（1）针对谱仪结构，首次利用水易塑形、随地可取的优势，创新地提出以水为慢化剂，通过抽注水方式使5层同心球等效为2⁵=32个独立探测球，提升了多球映射规模，建立了抽注水多层同心球中子能谱测量理论、方法和技术，解决了传统多球中子能谱仪测量量程低、探测球数量多、携带不便的技术难点，实现了谱仪小型化、便携化和国产化。

（2）针对能谱测量，建立了基于遗传算法的时间优化模型，实现了抽注水多层同心球中子能谱仪的最短时间优化组合，提升了测量效率；建立了基于聚类算法和Backus-Gilbert理论的响应矩阵优化方法，以此建立了抽注水多层同心球中子能谱仪测量优化模型；建立了融合中子通量估计、能谱光滑、适应度函数选择等先进技术的自适应差分进化中子能谱展开算法模型，提高了解谱输出的质量和计算效率，实现了中子能谱的精确测量，准确性提升了49%。

（3）针对能谱解析，首次提出n-γ射线联合反演中子能谱的新方法，突破了传统多球中子谱仪仅依赖慢化中子信息解析入射中子能谱的技术限制，充分利用不同能量的中子在入射中子谱仪时发生(n，γ)、(n，n′)、(n，𝛼)、(n, 2n)等核反应释放出的γ射线，融合同一水层组合产生的热中子、快中子和γ射线三者之间的差异，使10^-9MeV~10³MeV范围内的能谱分辨能力平均提升了4.0%。

成果获得国际专利2项（其中美国发明专利1项）、国家发明专利41项、实用新型专利18项、软件著作权4项；发表SCI论文80余篇；出版专著2本；制定团体标准2项；培养博、硕士研究生50余名；项目成果广泛应用于中国核动力研究设计院、重庆建安仪器有限责任公司、四川新先达测控技术有限公司等企事业单位（部分相关专利已成果转化），近年来直接经济效益4亿元；培养四川省学术和技术带头人后备人选3人，经济和社会效益显著。

7.主要知识产权和标准规范等目录

8.项目主要完成人情况表

9.监督电话

现进行公示，公示期自2026年9月13日至2026年9月19日。

以上内容如有不符请拨打监督电话：0813-5506538

四川轻化工大学

2026年9月13日