TR4终端高性能探测器系统

描述了兰州中能重离子加速器TR4终端装备的高性能探测器系统的结构性能.各类探测器都达到了很好的性能指标.Si多叠层望远镜,Z/△Z～50,△E/E～0.3%.IC+PSD+SPD+CsI(T1)对数密度望远镜,Z/△Z～44.5,△x～1.7mm.棉球面反射镜结构开始时间探测器装置,△t～140Ps.重离子飞行时间谱仪,A/△A～86,Z/△Z～48,△E/E～0.78%,△t～286ps.9单元和36单元CsI(T1)轻粒子小角度关联探测器阵列,Si+CsI(T1)轻粒子望远镜也达到了很好的性能指标.简述了小角度关联等实验结果.     

不同风场下TNT炸药爆炸烟云的扩散模型及特性

为获取不同风场下TNT爆炸烟云扩散时空分布规律与高度变化模型，本文理论描述了爆炸烟云扩散过程与机理，开展了不同水平风速下烟云扩散的计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）仿真和外场时空分布实验，建立了不同水平风速下烟云高度随时间变化模型及烟云最终高度计算模型，分析了烟云扩散过程中形态、温度、密度、速度变化规律。研究结果显示:CFD方法仿真烟云分布结果与实验结果基本一致，大气稳定且无风条件下烟云高度随时间呈指数0.5的幂函数关系，最终高度与爆炸当量可拟合为指数0.47的幂函数模型；水平风会加快烟云与空气混合的速度，导致幂函数模型中指数参数随风速变大而呈线性减小规律，风速越大烟云上升速度衰减越快、上升时间越短、最终高度越低。     

三氟化氯和环氧丙烷反应的理论研究

应用密度泛函理论对三氟化氯和环氧丙烷反应产生C3H5O和C1F2自由基的机理进行了研究。在B3PW91/6-31+G(d,p)水平优化了12个不同反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物) 的几何构型,并计算了它们的振动频率和零点振动能。采用CCSD(T)/6-31+ G(d,p) // B3PW91/6-31+G(d,p)单点能计算方法求得各物种的能量,并作了零点能校正。计算结果表明,三氟化氯和环氧丙烷反应可经过不同的反应路径引发C3H5O自由基和C1F2自由基,其中,三氟化氯呈对称的F原子与环氧丙烷的C(1)上与CH3在同一侧的上的H原子结合的活化能最低,仅为16.81 kJ/mol。     

爆炸载荷作用下铀气溶胶形成机理研究

针对铀材料在爆炸载荷作用下形成放射性气溶胶的过程,采用光滑粒子流体动力学方法开展了数值模拟和实验研究。通过将颗粒动力学和SPH方法结合,建立了炸药爆轰作用于铀金属壳的数值模拟模型,以铀材料比内能为气溶胶转化判据,获得了铀材料转化为气溶胶的物理过程,得到了在相同爆炸当量下,不同质量铀材料的气溶胶转化效率,并与实验结果进行了对比分析。结果显示,铀材料在爆炸载荷作用下,当其比内能达到1.9 MJ/kg时,即可认为完全转变为气溶胶,对于本文中的爆炸装置结构形式,当炸药质量为铀材料质量的6倍时,转化率超过90%。实验验证了数值模拟结果,表明该方法能够对铀材料的气溶胶转化过程进行准确描述。     

RIBLL1终端实验装置

描述了一套HIRFL的放射性核次级束流引起反应测量的实验装置,它由RIB鉴别、测量系统、次级靶控制系统和次级反应产物鉴别、测量系统组成.高增益分组延迟线读出、重心定位PPAC,横向场IC,椭球面镜聚焦、PMT读出、闪烁薄膜时间拾取器,双叠层纵向场阳极分条读出IC,PMT矩阵读出x—y位置灵敏Phoswich闪烁探测器,康普顿抑制HpGeγ探测器等单元是这套装置的基本部件.目前,该装置已安装在兰州重离子加速器RIBLL1终端.性能测试和实验研究正在进行.     

25MeV/u 40Ar引起的反应中碎片同位素分布的研究

本文描述了25MeV/u ⁴⁰Ar+²⁷Al、⁵⁸Ni、¹¹⁵In反应中在小角区方向测得的出射碎片同位素分布及其产额,给出了出射碎片的中子数与质子数之比(N/Z)和靶核的关系. 并对出射碎片的来源进行了分析.     

HIRFL上的放射性次级束流线

兰州重离子国家实验室的重离子研究装置(HIRFL)上第一阶段的放射性次级束流线是利用中能重离子炮弹碎裂(PF)在0°附近产生中能放射性丰中子和丰质子次级束流的实验装置.本文介绍了放射性次级束流(RNB)的产生、分离、传输和鉴别的原理,描述实验装置的结构、性能,报道了调试实验结果.     

大动态范围双维位置灵敏多叠层探测系统

描述了一种用于中能重离子核反应实验研究的大动态范围双维位置灵敏多叠层探测系统.该探测系统由纵向电场气体电离室(IC)、大面积双维位置灵敏穿透型Si探测器(PSSD)、大面积Si光敏二极管(SPD)和用光二极管读出的16单元CsI(Tl)闪烁体探测器阵列组成.用a放射源Am(5.486MeV)测得的IC、PSSD的能量分辨率分别为3%和2.6%.在25MeV/u ⁴⁰Ar诱发的核反应中,探测到的a粒子的能量动态范围为2—130MeV,此探测系统清楚地分辨出Z=2到Z=21的元素,对Z=18的Z分辨本领Z/△Z≈44.5,位置分辨为0.86±0.03mm(FWHM).     

发射过程中混合燃料应力状态的数值分析

 炸药装药在发射条件下的安全性问题已成为高能量炸药应用的一个技术障碍，引起了各国的广泛重视。燃料空气炸药（FAE）战斗部是近年来倍受国内外关注的新概念武器。目前关于FAE装药的发射安全性特别是高过载环境下的发射安全性研究还不系统、不够深入，也没有给予足够的重视。运用爆炸力学程序Object MMIC程序分析了FAE战斗部发射过程中的应力和应力率变化规律。分析结果表明，FAE战斗部发射过程中受到的应力和应力率不同于传统的发射过程，因此，有必要建立适用于FAE武器的全新的发射安全性理论。这些研究对提高FAE战斗部发射安全性提供了依据。     

爆炸烟云中粒子运动的数值模拟

以10 kg TNT爆炸装置在开阔无风地带爆炸为背景,使用Autodyn计算得到爆炸后1 ms时的爆轰产物状态,为爆炸烟云中粒子运动的数值模拟研究提供了可靠的源项几何模型和物理参数;而后使用GAMBIT建立了双层源项模型;最后将模型网格导入Fluent软件,建立离散粒子模型,计算得出了1、10、50、100 m粒径的粒子运动轨迹,系统分析了烟云在上升过程中各粒径粒子的分布和运动趋势,给出了不同高度的粒子浓度,为源项分析提供了理论基础。