中子儀測(cè)定土壤水分技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀
來(lái)源： 類(lèi)別：技術(shù)文章 更新時(shí)間：2014-01-09 閱讀次
中子儀測(cè)水在國(guó)外的應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代。
中國(guó)中子儀研制起于20世紀(jì)60年代，這期間的應(yīng)用主要在自動(dòng)化設(shè)備上應(yīng)用，70年代南京大學(xué)和蘭州大學(xué)研制的中子儀投入應(yīng)用，在工業(yè)自動(dòng)化上連續(xù)測(cè)定原料水分、原材料厚度、材料比表面積、測(cè)定材料含氫量等得到廣泛應(yīng)用；中子儀測(cè)定土壤容積含水量方法是測(cè)水應(yīng)用的一個(gè)分支。目前，生產(chǎn)的中子儀測(cè)量準(zhǔn)確度和精度都能完全達(dá)到土壤測(cè)水的需求，只是設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境條件不一致，這種不完全一致，導(dǎo)致在測(cè)定中形成一定的誤差，將中子測(cè)定土壤水份標(biāo)定曲線歸類(lèi)整理，能夠更準(zhǔn)確地測(cè)定土壤水分。
目前，測(cè)定土壤水分的方法主要有：烘干法、中子儀法、γ射線法、土壤水分儀法、時(shí)域反射法和頻域反射法。中子儀測(cè)定土壤水分是土壤水分測(cè)定中的主要方法之一，同時(shí)也是一種使用方便的測(cè)定土壤水分的方法。測(cè)定土壤水分的中子儀類(lèi)型主要有嵌入型、表面型、透射型和散射型，原地測(cè)量土壤剖面含水量的中子測(cè)水儀一般是嵌入型中子測(cè)水儀。嵌入型中子儀測(cè)水儀工作過(guò)程是將中子源嵌入待測(cè)土壤中，中子源持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)射快中子，快中子進(jìn)入土壤介質(zhì)并與各種原子離子的核相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。通過(guò)測(cè)定慢中子云的密度與水分子間的函數(shù)關(guān)系來(lái)確定土壤中的水分含量。
基于中子儀測(cè)定土壤水分是一種的重要方法，中子儀測(cè)水誤差主要產(chǎn)生在實(shí)際測(cè)定環(huán)境方面，中子儀測(cè)水廣泛應(yīng)用這一現(xiàn)實(shí)，總結(jié)土壤測(cè)水和工業(yè)自動(dòng)化測(cè)水應(yīng)用方面取得的進(jìn)展，參照測(cè)水原理，對(duì)中子儀測(cè)定土壤水的方法，主要對(duì)中子儀測(cè)定土壤水分的標(biāo)定曲線方法提出可行的改進(jìn)建議。
已經(jīng)研制出高精度中子水分儀能夠滿足土壤水分精度需要，在提高中子水分儀在土壤水分測(cè)定精度方面的研究已有一定的深度與廣度，能夠在不同質(zhì)地、不同容重、不同季節(jié)和不同土壤容積含水量上得到穩(wěn)定可靠的應(yīng)用。其中，在土壤容積含水量分層分布的測(cè)定上，還有待于進(jìn)一步提高。主要是中子測(cè)水儀是假定在無(wú)限（相對(duì)快中子擴(kuò)散距離）均勻介質(zhì)中，中子計(jì)數(shù)與土壤容積含水量能夠呈線性關(guān)系，土壤剖面含水量層狀變化不嚴(yán)格符合儀器測(cè)定的要求，因此這方面的研究有待于進(jìn)一步深入。
土壤容積含水量層次變化條件下，應(yīng)該在土壤水分的3點(diǎn)平滑和容積平滑的研究基礎(chǔ)上，展開(kāi)不同土壤層含水量對(duì)中子計(jì)數(shù)影響方面的深入研究，揭示不同層次含水量對(duì)中子計(jì)數(shù)的影響程度。
中國(guó)中子儀研制起于20世紀(jì)60年代，這期間的應(yīng)用主要在自動(dòng)化設(shè)備上應(yīng)用，70年代南京大學(xué)和蘭州大學(xué)研制的中子儀投入應(yīng)用，在工業(yè)自動(dòng)化上連續(xù)測(cè)定原料水分、原材料厚度、材料比表面積、測(cè)定材料含氫量等得到廣泛應(yīng)用；中子儀測(cè)定土壤容積含水量方法是測(cè)水應(yīng)用的一個(gè)分支。目前，生產(chǎn)的中子儀測(cè)量準(zhǔn)確度和精度都能完全達(dá)到土壤測(cè)水的需求，只是設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境條件不一致，這種不完全一致，導(dǎo)致在測(cè)定中形成一定的誤差，將中子測(cè)定土壤水份標(biāo)定曲線歸類(lèi)整理，能夠更準(zhǔn)確地測(cè)定土壤水分。
目前，測(cè)定土壤水分的方法主要有：烘干法、中子儀法、γ射線法、土壤水分儀法、時(shí)域反射法和頻域反射法。中子儀測(cè)定土壤水分是土壤水分測(cè)定中的主要方法之一，同時(shí)也是一種使用方便的測(cè)定土壤水分的方法。測(cè)定土壤水分的中子儀類(lèi)型主要有嵌入型、表面型、透射型和散射型，原地測(cè)量土壤剖面含水量的中子測(cè)水儀一般是嵌入型中子測(cè)水儀。嵌入型中子儀測(cè)水儀工作過(guò)程是將中子源嵌入待測(cè)土壤中，中子源持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)射快中子，快中子進(jìn)入土壤介質(zhì)并與各種原子離子的核相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。通過(guò)測(cè)定慢中子云的密度與水分子間的函數(shù)關(guān)系來(lái)確定土壤中的水分含量。
基于中子儀測(cè)定土壤水分是一種的重要方法，中子儀測(cè)水誤差主要產(chǎn)生在實(shí)際測(cè)定環(huán)境方面，中子儀測(cè)水廣泛應(yīng)用這一現(xiàn)實(shí)，總結(jié)土壤測(cè)水和工業(yè)自動(dòng)化測(cè)水應(yīng)用方面取得的進(jìn)展，參照測(cè)水原理，對(duì)中子儀測(cè)定土壤水的方法，主要對(duì)中子儀測(cè)定土壤水分的標(biāo)定曲線方法提出可行的改進(jìn)建議。
已經(jīng)研制出高精度中子水分儀能夠滿足土壤水分精度需要，在提高中子水分儀在土壤水分測(cè)定精度方面的研究已有一定的深度與廣度，能夠在不同質(zhì)地、不同容重、不同季節(jié)和不同土壤容積含水量上得到穩(wěn)定可靠的應(yīng)用。其中，在土壤容積含水量分層分布的測(cè)定上，還有待于進(jìn)一步提高。主要是中子測(cè)水儀是假定在無(wú)限（相對(duì)快中子擴(kuò)散距離）均勻介質(zhì)中，中子計(jì)數(shù)與土壤容積含水量能夠呈線性關(guān)系，土壤剖面含水量層狀變化不嚴(yán)格符合儀器測(cè)定的要求，因此這方面的研究有待于進(jìn)一步深入。
土壤容積含水量層次變化條件下，應(yīng)該在土壤水分的3點(diǎn)平滑和容積平滑的研究基礎(chǔ)上，展開(kāi)不同土壤層含水量對(duì)中子計(jì)數(shù)影響方面的深入研究，揭示不同層次含水量對(duì)中子計(jì)數(shù)的影響程度。
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