宇宙线缪子散射成像模拟与算法研究

本文验证了基于Micromegas探测器的宇宙线缪子散射成像系统进行快速核材料检测的可行性，并对实验室宇宙线缪子成像系统原型进行参数估算。基于Geant4程序开发了用于模拟宇宙线缪子物理过程、传输径迹及Micromegas探测器响应的模拟程序。在模拟数据的基础上，实现并改进了两种主要的宇宙线缪子散射成像算法。根据模拟和成像结果，1 m×1 m成像系统可在10 min内检测到被重元素屏蔽的核材料。10 cm×10 cm成像系统的缪子事例触发率为0.16 s^-1，要获得较为清晰的成像结果，要求探测器位置分辨率达到300 μm，探测器增益为1 000时实际测量事例至少需要20 h。     

CSNS工程GPPD谱仪主探测器读出电子学的研制

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程通用粉末衍射谱仪(General Purpose Powder Diffractometer,GPPD)采用闪烁体探测器作为主探测器。为满足谱仪的设计需求,读出电子学系统要求在实现高达数千通道数据读出的同时,完成高精度的中子探测。基于设计目标,以及进一步提高读出系统的集成度和灵活性,读出电子学系统采用了"子板+母板"的架构。前放子板采用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)实现探测器输出信号的放大、成形、甄别等模拟调理;母板固件采用了多级流水线机制的设计方法,在保证数据并行性和可靠性的同时,进一步减小了数据处理的死时间,实现数据的采集打包、缓存等处理,最终数据通过千兆以太网传到后端数据处理系统,便于数据的分析处理。对设计实现的读出电子学系统的评估测试结果表明:最小时间分辨11 ns,单通道计数率200 K?s-1,各项指标均好于设计目标。目前所有读出电子学单元已部署到GPPD工程现场并长期稳定运行,为谱仪顺利开展实验提供了可靠保证。     

CPR1000机组功率量程探测器波动特性分析

以工程实践为基础，通过大量的数据调查分析，总结了功率量程探测器（PRC）的波动特性，提出了功率量程波动的部分规律。基于其波动规律，对如何挖掘发电裕度给出了建议；同时针对功率量程波动研究中的部分问题，提出了可能的研究方向。      

6×7-IWRC钢丝绳圈准静态压缩分析

为研究钢丝绳减振装置在压缩状态下的非线性特性,采用显式有限元方法对6×7-IWRC钢丝绳圈的力学性能进行了准静态压缩分析。结果表明,压缩荷载作用下,钢丝绳圈与圆环具有类似的失效模式,钢丝绳截面中Mises应力呈层状分布,且每根钢丝具有单独的弯曲中性层。同向捻钢丝绳圈受压产生大变形时,大部分能量通过塑性变形耗散,摩擦耗能较小。在准静态计算结果的基础上,结合之前学者的研究,提出受压钢丝绳圈载荷-挠度分段计算模型,并通过与有限元计算结果对比,证明提出的分段计算模型可以有效描述钢丝绳圈压缩状态下的载荷-挠度关系。     

壁电流探测器在中国散裂中子源快循环同步加速器调束中的应用

快循环同步加速器（RCS）是中国散裂中子源（CSNS）的重要组成部分。负氢粒子束经直线加速器加速至80 MeV，剥离成质子束注入至RCS环并加速累积至1.6 GeV引出打靶。束流通过安装在RCS环的壁电流探测器（WCM）感应得到束流的强度信息，环高频与环主二极磁铁的失配会导致束流的实际振荡偏离理论预测。本文通过对WCM的数据进行分析得到了纵向工作点、束流的实际振荡频率、束团的电荷量、束团的形状变化等信息，方便了加速器的调束，并对参数测量中的测量误差进行了分析。