GaAs中子嬗变掺杂的初步研究

采用未掺杂的GaAs晶体进行了中子嬗变掺杂试验.热退火处理能有效地消除辐照引入的晶格损伤.辐照后的晶体经800℃在氢气气氛下处理2.5小时,掺杂浓度与预期掺杂量接近.采用电化学C-V法测定掺杂均匀性,结果表明掺杂浓度的相对标准偏差小于5％.     

游泳池反应堆内中能中子与快中子通量测定

用活化箔技术測定游泳池反应堆內中能中子与快中子通量谱。选择22种探测箔,其中9种是中能的,14种是快中子阈探測箔。探測箔放在1mm壁厚的鎘盒內照射。主要用γ譜仪测量絕对活性值,从而求出单核反应率。将0.28eV王18.5MeV的整个能区划分为470群。考虑鎘的屏蔽和探測箔的自身散射影响后的屏蔽,求出每一种探測箔在中能区各群的中子屏蔽因子,从而求得有效活化反应截面。在国产TQ-6計算机上,用多次迭代法求得近似中子譜。用蒙特卡罗方法求譜的誤差。从解得的譜計算出0.5MeV和1MeV以上各种探测器的中子活化平均截面。文中詳細介紹譜处理、譜誤差計算、活性测显等细节。給出探測箔特性参数、单核反应率及其誤差。并給出解得中子譜曲綫。最后討論迭代收斂与谱形起伏等问题。     

反应率测定中的误差分析计算

单核反应率处理公式随测量方法而异。本文给出在几种常用的反应率或裂变率的测量方法中求单核反应率的计算公式,详细分析了各因子的误差,并给出了计算表达式。文中还给出了在游泳池堆内测定中子通量谱工作中计算的单核反应率,各因子的误差与总误差值。最后讨论了提高反应率测量的精度等问题。     

用活化箔法测定游泳池式反应堆栅格内的热中子通量谱

用~(164)Dy,~(176)Lu,~(151)Eu,~(197)Au四种活化探测箔测定原子能研究所游泳池式反应堆非均匀栅格内的热中子通量谱。选择热柱内固定位置作参考谱。预先测定参考谱的谱参数,然后测定探测箔在栅格内和参考谱内照射后的活化率比,进一步处理得栅格内的热中子通量展开谱。最后,由获得的展开谱处理出中子温度和超热中子通量谱参数,与相应的实测值相比较,结果基本一致。文中详细叙述处理展开谱的方法,并讨论处理方面若干问题。     

游泳池式反应堆内超热中子通量谱的测定

用双箔活化技术测定原子能研究所游泳池式反应堆内超热中子通量谱。采用~(115)In,~(197)Au,~(186)W,~(59)Co,~(68)Cu,~(65)Cu,~(98)Mo,~(100)Mo,~(198)Pt,~(107)Ag,~(109)Ag,~(64)Zn,~(23)Na,~(37)Cl等十四种同位素作为共振探测器,~(55)Mn,~(51)V作为与之相应的1/v探测器。利用热柱孔道内的热中子场作参考谱,在1.457电子伏至25.30千电子伏能区范围内,测定了超热中子通量谱参数。并用修正的1/E谱,即1/E~(1 α)表示出。求得α=0.046±0.0015。同时,用~(115)In,~(197)Au,~(59)Co,~(63)Cu等共振参数不定性较小的探测器测得的谱参数为依据,选择了一组能互相搭配的共振参数,作为测超热中子谱工作中的参考。文中还对超热谱的形状、截面不定性和测定超热谱中的问题作了讨论。     

探测器级特高阻区熔硅单晶的高精度微量中子嬗变掺杂

主要介绍探测器级特高阻区熔硅单晶的高精度微量中子嬗变掺杂技术。技术的关键在于掺杂精度的精确控制。例如从理论计算和实验结果对ρ_0值提出合理要求;辐照孔道的选择和辐照装置的改进;掺杂系数K值的调整;硅单晶样品的模拟试验;辐照时间所严格控制;辐射损伤及其消除的机理等研究工作。所研制的N型(10～100)kΩ·cm NTD FZ Si均匀性好,少子寿命高、晶体纯度高。     

中子辐照区熔(氢)硅单晶中的氢沉淀

无位错区熔(氢)硅单晶通过轻水堆中子辐照,然后热处理,再经化学腐蚀,将观察不到氢致φ型缺陷,全部代之以氢沉淀。金相和扫描电镜观察氢沉淀呈丘状小凸起。图像分析表明,氢沉淀尺度均小于10μm,面密度达10~4～10~5cm~(-2)。利用FZ硅中的氢沉淀制备了硅片表面完整层。     

压敏器件用直拉硅单晶的中子嬗变掺杂工艺

对压敏器件用低阻NTD CZ Si(直拉硅)的深辐照工艺进行了研究,主要包括三个方面内容:(1)配合自然单晶生长工艺的改进,对CZ与FZ单晶痕量重金属杂质进行中子活化分析。(2)在同样深辐照条件下对CZ与FZ单晶的β-低本底剩余放射性进行跟踪测量,所得到的放射性强度衰减曲线表明CZ与FZ是一致的,同样可以采用NTD技术。(3)低阻CZ硅单晶中子嬗变掺杂工艺研究,根据目标电阻率,适当地选择电子移率μ_c值,通过实验与校正,得到合理的掺杂系数K值。保证掺杂精度,使晶体掺杂的命中率获得显著提高,与常规掺杂相比由原来的40％提高到90％左右。径向不均匀性Δρ≤5％,径向微区不均匀性Δρ≤3～5％。首批量低阻CZ NTD硅的研制及其压敏器件生产中的应用,获得良好的效果,压敏器件性能达到规定标准,并明显地优于普通CZ硅材料的产品,成品率和优品率由40％提高到60％。     

零功率微堆的蒙特卡罗数值模拟计算

本文用蒙特卡罗程序MCNP/4B计算了中国原子能科学研究院零功率微堆的堆芯物理参数、铍反射层价值和中子实验孔道的部件反应性价值等数值,并与实验测量值比对.结果表明,两者符合一致,验证了理论计算模型的可靠性.