上海光源小角X射线散射线站光束稳定性研究

在同步辐射光源,实验站光束稳定性是衡量光束线的重要指标,它是用户获得高质量实验数据的前提。为了评价上海光源小角X射线散射实验站(BL16B1)光束稳定性,首先在样品台附近安装用于检测光束中心位置和光束强度的IC-500-50位置灵敏电离室,同时使用CAENels公司的TetrAMM四象限皮安计实时检测IC-500-50电流,然后通过移动Kohzu垂直方向电机改变电离室与入射光束的相对位置,从而测试IC-500-50的线性范围和灵敏度等主要性能参数,最后通过静止保存电流值计算光束中心位置并最终得到BL16B1光束稳定性指标。测试结果表明:BL16B1垂直方向光束中心位置抖动的标准偏差为0.8%,光强抖动的标准偏差为0.44%,最终计算分析得知1%之内的不稳定性满足光束线稳定性设计指标(10%之内)的要求。     

超环面镜对同步辐射硬X光束空间相干性的影响

首先建立上海同步辐射装置波荡器光源(硬X射线微聚焦光束线站)的面光源高斯-谢尔模型(GSM),其次由高斯-谢尔光源模型与广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干光束交叉谱密度函数在自由空间的传输规律,进而讨论了同步辐射光束空间相干性在自由空间的传输规律。最后,提出了等效光源假设理论,并用该理论研究了上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U光束线站)超环面镜对同步辐射光束空间相干性的影响。将该理论计算结果与实验结果进行了比较,结果表明理论与实验符合较好,证明等效光源假设理论有效。由于等效光源假设理论只涉及到入射光束与出射光束的发散角,所以可扩展到其他束线光学元件。     

非均匀形核对辐照诱导钨内微结构演化行为影响的团簇动力学模拟

金属钨(W)及其合金作为未来聚变堆最具应用前景的面向等离子体结构材料(PFMs),其服役性能直接影响聚变堆长期服役的安全性,辐照诱导W及其合金内微结构演化导致的辐照脆化现象始终是限制其工程应用的关键因素。本文基于分子动力学计算结果,进一步完善了辐照诱导材料微结构演化行为的团簇动力学模型,采用更加完备的物理模型描述材料内辐照缺陷的产生行为,并进一步探讨了W基体内辐照缺陷产生过程对微结构演化行为的影响。模拟结果表明,高能初始离位原子(PKA)诱发级联碰撞直接产生的缺陷团簇是W内位错环、空洞演化中最重要的形核机制;非均匀形核所产生的间隙团簇的扩散行为对位错环的长大行为有重要影响,会导致位错环尺寸分布中出现亚尖峰与台阶状形貌。     

北京同步辐射装置4B7A、4B7B光束线高次谐波抑制系统初步设计

为了提高北京同步辐射装置(BSRF)中4B7B软X射线光束线在45-450 eV能区和4B7A中能光束线在1200-2100 eV能区输出单色光的光谱纯净度,我们分别为两条光束线设计了高次谐波抑制系统.该系统主要由平面反射镜组成.我们确定了所有平面反射镜的镀层和掠入射角,并且对其性能进行了计算,结果以图形的形式呈现.     

反应堆压力容器管座过盈量对应力的影响研究

基于厚壁圆筒计算公式,给出配合面径向压力与过盈量的关系式;基于最大剪应力理论,给出了管座、管孔的应力强度的计算式;并以反应堆压力容器管座为例,采用理论公式、有限元方法分别进行了计算。计算结果表明,理论公式满足工程精度要求,可为过盈量的选取提供技术支持。     

低大气层中宇宙射线电离量的分布测量

用充压电离室在云南省和新疆自治区的不同海拔高度湖泊上和高空气球上,测量了低大气层中宇宙射线电离量。从海南岛到满州里测量了不同纬度上宇宙射线电离量随纬度的变化。得出宇宙射线电离量随高度和纬度分布的经验公式,I(h,λm,Y)=(I_θ+0.0098λm)exp(7.27×10~(-5)h~(1.184)I与国外报导的实验和理论计算结果有很好的一致性。根据此经验公式和人口的分布资料可估算我国居民所受宇宙射线电离量成分的外照射剂量。     

节块格林函数法的微扰计算

在反应堆物理设计和分析时,经常要进行微扰计算,以快速分析堆芯中子截面扰动下反应性的变化量。本文从微扰计算的普遍公式出发,给出了节块格林函数法（ＮＧＦＭ）下微扰计算的具体公式。通过对比验算,验证了ＮＧＦＭ下的微扰公式,并且证明微扰计算需要的是节块法的数学共轭解而不是物理共轭解。     

电子辐照条件下高纯铁中位错环演化的多尺度模拟

辐照诱导材料微观结构演化导致的材料力学性能降级或尺寸不稳定性是限制反应堆安全与经济性的关键因素之一。本文基于速率理论建立了辐照诱导材料微观结构演化的物理模型,并开发了模拟程序Radieff。采用分子动力学计算了高纯铁中缺陷的形成能、结合能、迁移能以及间隙原子位错环的构型,在此基础上模拟了电子辐照诱导高纯铁内位错环的演化过程,并与实验结果进行了对比。基于分子动力学的计算结果表明,当间隙原子团簇包含3个间隙原子时,团簇的排列方式为〈110〉构型,间隙原子团簇包含4个以上间隙原子时,团簇排列方式变为〈111〉构型。此外基于Radieff研究了400~600K温度范围内,损伤速率为1.5×10-4 dpa/s电子辐照条件下,位错密度对位错环演化的影响,位错密度对位错环数密度及其平均尺寸的影响取决于位错以及间隙原子团簇对间隙原子的阱强度;在464K和550K温度下辐照,位错环数密度及其平均尺寸分别在位错密度增加到1011 cm-2和1010 cm-2后急剧减小,这是由于此时位错对间隙原子的阱强度会大于间隙原子团簇对间隙原子的阱强度。     

利用EGS4计算固体电离室的吸收剂量与光子注量的转换因子

利用蒙特卡罗程序EGS4,针对几种特定的γ光子谱,计算了特定形状的LiF固体电离室中空腔辐射敏感元件LiFTLD的吸收剂量-光子注量转换因子;计算结果表明,该转换因子的不确定度主要取决于谱的不确定度;通过对单能光子源的蒙特卡罗计算结果与解析公式计算结果的比较,证明该方法是可靠的,是目前解决此类问题的有效而可行的途径。     

常见双层介质材料γ射线照射量累积因子的计算与分析北大核心CSCD

使用蒙特卡罗开源程序包Geant4设计并开发了用于双层介质材料累积因子计算程序,计算并建立了核设施现场常见材料水、铁、铅和混凝土两两组合下的照射量累积因子数据库,同时选取了部分计算结果与可靠性较好的经验公式相应模拟数据进行了比较,并分析了造成差异的主要原因。结果表明:基于Geant4模拟计算的双层介质材料照射量累积因子数据与经验公式计算结果相对吻合较好,其偏差大多数在10%以内,验证了累积因子数据计算结果的可靠性。此研究工作可为辐射防护相关模拟计算提供底层数据基础。     

W及W-Mo团簇吸附H2分子的密度泛函研究

采用密度泛函广义梯度近似(GGA)的PW91方法,用全电子基组DNP对Wn(n=2-5)及W-Mo团簇几何结构进行优化,计算团簇电子结构参数,考察H2分子在W团簇上的吸附行为,并计算W4、W2Mo2团簇吸附H2分子的Mulliken电荷布居.结果表明:Wn(n=2-5)团簇为共价性成键特点,吸附H2分子的吸附能在0.0...     

GaN中质子辐照损伤的分子动力学模拟研究

本文利用分子动力学方法研究了GaN在质子辐照下的损伤。对不同能量(1～10 keV)初级离位原子(PKA)引起的级联碰撞进行了研究,分析了点缺陷与PKA能量的关系、点缺陷随时间的演化规律、点缺陷的空间分布及点缺陷团簇的尺寸特征。研究结果表明,点缺陷的产生与PKA能量呈线性关系,不同类型的点缺陷随时间演化规律相似,点缺陷多产生在PKA径迹旁,点缺陷团簇多为孤立的点缺陷和小团簇。     

GaN中质子辐照损伤的分子动力学模拟研究

本文利用分子动力学方法研究了GaN在质子辐照下的损伤。对不同能量（1~10 keV）初级离位原子（PKA）引起的级联碰撞进行了研究,分析了点缺陷与PKA能量的关系、点缺陷随时间的演化规律、点缺陷的空间分布及点缺陷团簇的尺寸特征。研究结果表明,点缺陷的产生与PKA能量呈线性关系,不同类型的点缺陷随时间演化规律相似,点缺陷多产生在PKA径迹旁,点缺陷团簇多为孤立的点缺陷和小团簇。     

新型不确定性分析容忍限估计方法

使用WILKS公式的不确定性分析方法因拥有降低计算量的优点而被广为使用，但是面对与高精度计算导致的时间成本逐渐提升，WILKS公式已不能完全满足需求。本文通过对WILKS公式原理分析，从数学原理上入手，提出了一种基于WILKS公式原理的不确定性分析容忍限上下界估计的新方法。相比于WILKS公式，本文所述的方法可以有效降低所需计算的最小样本容量，减少不确定性分析的时间成本。      

核材料辐照损伤的并行空间分辨随机团簇动力学模拟

核反应堆中关键材料的辐照损伤演化对其性能有重要影响，且跨越多个量级的时空尺度。空间分辨随机团簇动力学是近年来发展的1种模拟核材料辐照损伤行为的有效方法，它避免了传统团簇动力学在缺陷种类和计算复杂性方面的限制，且能考虑缺陷的空间依赖性。在概述了空间分辨随机团簇动力学基本原理的基础上，论述了自主开发的大规模并行空间分辨随机团簇动力学程序MISA-SCD1.0的实现方式与关键技术，并将其应用于反应堆压力容器模型合金中富Cu团簇的析出模拟，验证了程序的正确性并测试了并行性能。结果表明，MISA-SCD1.0能获得与实验结果和类似模拟结果吻合的Cu析出过程，且具有较高的并行效率和良好的扩展性。     

同步辐射低能X射线的照射量测量与剂量计算

用自制自由空气电离室，在能量为２－１２ｋｅＶ同步辐射光束线现场测量了单能Ｘ射线的电离量，依据Ｘ射线在空气中的传输和衰减特性及能量转移系数，计算了电离室入射口的照射剂量值。进而求出在空气中的相应比释动能和光子通量。讨论了软Ｘ射线照射量随能量的分布特性及混合能量Ｘ射线的照射量测量方法。     

Be_n(n=1～6)团簇吸附H_2的密度泛函研究

采用密度泛函广义梯度近似(GGA)的PW91方法,用全电子基组DNP对Ben(n=2～6)团簇几何结构进行优化,计算了团簇的总能、平均结合能、振动频率、最高已占据轨道能级、最低未占据轨道能级、能隙、垂直电离势和垂直亲和势。在Ben(n=1～6)团簇的顶位、桥位和穴位吸附H2后,进行了吸附物的几何优化和能量计算,得到最佳吸附位,并计算了吸附前后的总态密度和Mulliken电荷布居。结果表明:团簇中Be原子数增多,稳定性增强;吸附H2的吸附能处于0.0061982～0.0089722a.u.之间;随着Be团簇原子数量增加,与H的s-p杂化程度增强;吸附位对应的电荷转移量越大,吸附越牢固。     

低大气层宇宙射线绝对电离量的估算

本文介绍了根据宇宙射线变化的实验资料推导出的宇宙射线绝对电离量随海拔高度变化的关系式,并与国内外的测量值与计算值进行了比较。结果表明,在低大气层该公式计算值与测量值符合较好。文中还给出了在环境辐射测量中宇宙射线绝对电离量的扣除方法。     

D(d,n)~3He,D(d,p)~3H反应各向异性系数与入射氘核能量的关系

本文根据已发表的实验资料,提出了描述D(d,n)~3He和D(d p)~3H反应各向异性系数与入射氘核能量关系的经验公式。经验公式与实验结果之间得到满意的符合。当氘核能量低于1兆电子伏时,用经验公式计算微分截面、总截面及总截面比所引起的偏差,小于或接近于实验值的误差。     

东昆仑西段巴音郭勒地区构造事件的磷灰石裂变径迹分析

东昆仑西段巴音郭勒地区花岗岩类样品的磷灰石裂变径迹年龄变化于120-47 Ma,具体可分为120-100Ma、67 Ma和54-47 Ma三组。这些年龄很好地揭示了区内所经历的相关构造活动,其中年龄120-100 Ma和67 Ma是冈底斯地体和喜马拉雅地体先后于早白垩世和晚白垩世时期-分别向北俯冲并与其北侧地块相互碰撞-汇聚-拼合的体现;而年龄54-47 Ma与始新世区内造山后伸展事件有关。磷灰石裂变径迹模拟结果显示,研究区具有180-140Ma、140-13Ma和13-0Ma三阶段构造热演化历史,分别隆升约1.0 km、0.6 km和1.4 km,其中第三阶段是快速隆升期,冷却温度为50℃,三阶段累计隆升幅度为3.0 km。同时,根据公式计算获得3个样品的岩石隆升量分别为3 620 m、3 320 m和3 770 m,平均值为3 570 m,与三阶段算法所得结果相符。