D-T中子源的反冲质子望远镜模拟研究

为了设计用于监测D-T中子产额的反冲质子望远镜系统,采用MCNP程序模拟了14MeV中子在不同厚度的聚乙烯膜上产生的反冲质子的产额、能谱及角分布,通过对反冲质子的产额、能谱和角分布数据的分析,给出了用于D-T中子产额监测的反冲质子望远镜系统的聚乙烯膜最佳厚度和探测器放置位置。建立了D-T中子源模型,模拟设计了反冲质子望远镜系统,并给出了系统的探测效率。     

掺钆高阻性板室热中子探测器的性能模拟

利用MCNP和Garfield程序模拟粒子与高阻性板室(RPC)热中子探测器的作用过程,计算出了转换体Gd2O3的最佳厚度和高阻性板室探测器对中子、γ的灵敏度,并得出了热中子和1.25 MeVγ与探测器作用产生的电子能谱。最终利用模拟数据给出了RPC热中子探测器的探测效率和时间分辨随电场、混合气体比例的变化规律,得到了最佳的电场强度和混合气体比例。     

强流离子束传输系统束包络的计算机数值模拟

以强流离子束包络方程为基本模型，提出了微元近似数值计算强流离子束包络的方法。编写的计算机模拟设计强流束传输系统的程序包含高压裂加速器常用的电元件和磁元件。     

中子发生器ECR源智能控制的仿真研究

描述了模糊modular神经网络对中子发生器ECR离子源智能控制仿真实验的实现和仿真智能控制的过程。研究了学习过程中规则条数和学习率对理论模型计算结果平均偏差的影响和控制过程中计算束流的偏差随规则条数和学习率的变化。用3种不同的校正因子研究了对仿真实验过程的影响，并在智能控制中取得了满意的仿真实验结果。     

~(137)Cs γ辐照器光阑的优化设计

利用蒙特卡洛方法模拟计算了不同锥角外光阑准直孔条件下~(137)Caγ辐射场的均匀性和散射剂量,对外光阑进行了优化设计。通过实验与模拟计算验证了经光阑准直限束后辐射场的径向均匀性,在距离放射源中心1 m处得到了均匀性好于99%,直径大于10cm的均匀野。~(137)Csγ辐射场轴向剂量的模拟计算值、测量值与平方反比规律理论值对比差异均小于1%。使用光阑后辐射场的均匀性及轴向剂量分布规律达到了建立~(137)Csγ标准辐射场的需求。     

快中子辐照对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

采用252Cf裂变中子源辐照郑单958(ZD958)和武9086(W9086)干种子至吸收剂量为0.98、1.26、1.51、1.97、2.48、3.37 Gy。考察吸收剂量对玉米种子的发芽势、发芽率、芽长、根长、根数等性能表征参数的影响。结果表明,M1代植株的发芽势、发芽率、芽长、根长、根数均随吸收剂量的增加而降低。当吸收剂量为3.37 Gy时,W9086的发芽势为42.4%,ZD958的发芽势为61.6%;W9086的发芽率为61.6%,ZD958的发芽率为73.7%;W9086的芽长为2.7 cm,ZD958的芽长为4.0 cm;W9086的根长为4.9 cm,ZD958的根长为4.9 cm;W9086的根数目为3.0,ZD958的根数目为3.7,均比对照组低。结果提示,快中子辐照对玉米种子萌发和幼苗生长均具有抑制作用,并且对W9086的抑制作用比对ZD958的明显,表明不同玉米种子对快中子辐照的敏感性不同。     

基于β粒子源的空腔式粉尘传感器研究

为实现管道烟尘浓度的连续实时测量，设计了一种基于β粒子源的无动力粉尘传感器。传感器基于平板型空腔结构，采用流体力学模拟软件ANSYS fluent 15.0对传感器内部流场进行研究，以优化设计传感器进气口特征、源面积、源 收集极间距等结构参数，并在静态无风和风洞环境下对传感器相关参数进行验证。在风洞内，温度为30～33℃，含湿量为1%～2%，风速为（9.7±0.2） m/s条件下，研究传感器响应与粉尘浓度之间的关系。结果显示，从34 ℃变化至233 ℃时，传感器响应变化约50%；含湿量从6.52%增加到10.65%时，传感器响应变化约30%；在风洞内较低湿度和较低温度条件下，滤膜采样浓度为13.5、26.8、33.6、47.5、63.3 mg•m^-3时，传感器示值对应为16.6、30.4、38.1、45.3、53.2 mg•m^-3。研究证实了基于β粒子源的传感器用于粉尘测量的可行性，实验获得了环境温湿度条件变化与β粒子源的无动力粉尘传感器响应值的初步关系，但对于温湿度变化引起粉尘浓度测量偏差需进一步研究。     

强流氘束引出系统与加速管束流匹配的研究

为增加传输通过加速管的束流强度，提高中子发生器的中子产额，采用Particle-in-cell(PIC)程序模拟研究了入射束强度在10～150 mA范围内，不同初始参数条件下D⁺₁束在加速管中的传输状态。结果表明，当入射束在加速管入口处的归一化发射度取0.25 πcm•mrad，Courant-Snyder参数α=-4、β=60 cm/rad时，50～100 mA D⁺₁束与加速管匹配良好。根据匹配参数，对双等离子体离子源的引出系统进行了优化，结果显示，在引出系统与加速管之间放置两个螺线管透镜和1个光阑，能有效去除D⁺₂、D⁺₃离子，实现100 mA D⁺₁束顺利传输通过加速管的目的。     

高活度废放射源整备屏蔽材料(沙子)性能研究

针对高活度废放射源整备建立了可移动废放射源整备屏蔽实验装置,利用该装置,从工程运用角度开展了忻州沙的粒径、密度测量和屏蔽实验,筛选出了适合废放射源整备使用的特定类型沙子。研究结果显示:采用厚度150 cm饱和含水忻州建筑沙作为屏蔽材料,可确保1 000 Ci ⁶⁰Co废放射源整备时在屏蔽装置外产生的剂量率小于0.03 mSv/h。     

D-T快中子照相准直屏蔽体设计及中子束特性的模拟研究

设计一个用于氘氚(D-T)快中子照相的准直屏蔽体系统,对D-T中子发生器快中子在准直屏蔽体材料中输运的MCNP模拟研究,给出准直中子束的中子能谱、注量率及均匀性、γ射线能谱和γ射线注量率等重要参数.模拟结果显示,用D-T中子发生器中子源和合理的准直屏蔽体系统可得到快中子照相所需的准直快中子束.