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瞬发伽玛中子活化分析（PGNAA）技术用于溶液中重金属元素原位检测时,由于样品成分复杂,中子俘获截面较大的中子毒物（汞）元素,对截面较小的元素（铅）检测精度干扰很大,因此分析精度相对不高。为实现混合样品中多种重金属的高精度原位检测,提出了一种提高热中子俘获截面较低元素检出限的PGNAA-XRF联合检测方法,设计了一套联合检测混合样品中重金属元素的装置;使用MCNP软件,根据重金属元素的特征γ射线和特征X荧光的计数对样品的尺寸进行优化,得到较合适的样品尺寸高度和半径分别为33和16 cm;并模拟研究了Hg和