大空腔探测系统的Am-Li中子优化屏蔽

为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使Am-Li中子本底探测效率明显降低,从原来的15.77%降为屏蔽后的1.94%,大约降低了87.7%;而屏蔽对裂变中子计数的影响却相对较小,只比屏蔽前降低约2.4%。本底中子计数的降低明显提高了系统对铀部件质量测量的灵敏度,在3000s测量时间内,其质量测量下限从原来的大约6.4kg下降到屏蔽后的2.6kg;同时,屏蔽后的NPL-NMC系统在相同测量条件下,铀部件质量测量准确性提高50%以上。     

电子束辐照烟气脱硫脱氮反应器中的剂量分布的模拟计算

采用Monte-Carlo程序EGSnrcMP对能量为0.8MeV的电子束辐照烟气脱硫脱硝反应器中的剂量分布进行了模拟计算,将计算的结果运用MATLAB数学分析软件进行了数据处理,对能量为0.5MeV的电子束辐照烟气脱硫脱硝反应器中的剂量分布进行了模拟计算,并与文献中实验测量值进行了比较。结果表明:采用EGSnrcMP程序计算所得到的剂量与实验结果吻合。     

氢气放电中X射线测量的能量刻度

在用微机多道测量氢气放电中的异常X射线能谱时,需要准确地给出各新谱线峰位的能量值,它由刻度求得的谱仪系统的零点和道数一能量转换系数给出,本文通过实验比较了能量刻度的四种方法:道数一能量关系直线外推法;脉冲幅度一道数关系直线外推法;双能X射线源法;特征X射线法.比较结果说明:用道数一能量直线外推法进行刻度最为准确,当能量大于2.0 keV时,其能量刻度不确定度小于2%.     

靶材料面密度用β射线测量的定标问题

 惯性约束聚变靶材料面密度及其均匀性分布可以通过β射线束透射法进行测量,要完成这一测量,需首先用一系列面密度已知、组成成分与待测材料相同的标准材料对测量装置进行刻度。针对惯性约束聚变靶材料一类还处于研制阶段的新材料的密度测量,提出了用成分相近的材料作为替代标准进行刻度的方法,并用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量电子穿过不同材料的透射率,得到了这种刻度方法对测量结果带来的误差大小,用纸作标准测量CH泡沫靶材料的误差只有百分之几,这一误差在实际测量中可以由蒙特卡罗模拟方法得到修正。该刻度方法解决了惯性约束聚变靶材料一类新材料面密度用β透射法测量中的定标问题。     

中子产额活化测量法中γ γ符合探测效率的模拟计算

 为了估计聚变中子产额Cu活化测量法中加速器中子源刻度与实际测量中几何条件不一致对测量结果的影响，通过对MCNP进行二次开发，用蒙特卡罗方法计算了这两种情况下有角关联的γ γ符合探测效率，通过与刻度实验结果比较，验证了计算结果的正确性，得出了几何条件的差别引起探测效率的增加小于3%的结论。     

粉末中子衍射谱仪数据采集与处理系统

针对高分辨粉末中子衍射谱仪,采用现场可编程门阵列(FPGA)和C8051F060芯片实现了中子衍射数据采集与处理系统的设计;系统可对64路不同方向的中子同时进行计数,获得测量粉末样品的中子衍射谱;同时,为了获得多路计数器良好的一致性,系统利用C8051F060自身集成的ADC模块复用于64路中子多道脉冲幅度分析进行多路标定;实验表明:该系统能够准确地对64路衍射中子信号进行计数,每路计数率最高为106,具有较高的应用价值。     

用多群蒙特卡罗方法计算快中子核临界keff和通量密度

 用多群蒙特卡罗方法对快中子核裂变系统进行了临界计算。有效增殖因子keff的计算值与实验结果符合。计算所得中子通量密度的空间分布在球形裂变系统中随半径增大单调下降。中子通量密度的能量分布在由高浓缩铀组成的活性区内呈单一能量极大值,其对应能量对于裸球核裂变系统和具有反射层裂变系统分别为0.35MeV和0.25MeV,而在由天然铀组成的反射层中在0.1MeV附近出现能量双峰。由通量密度所得中子能谱在无反射层球形裂变系统中随半径增加变硬,在有反射层球形裂变系统中随半径增加变软。     

大空腔探测系统主动中子多重性反应系数模拟研究

为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系数与样品增殖的关系曲线。对半球型、内径1.2cm的半球壳型铀部件的模拟测量质量偏差都在1.5%以内,对内径3.2cm的半球壳型、半径6cm和8cm的圆柱型等形状差异较大的铀部件质量也仅偏小5%~10%。     

靶室散射对ICF中子产额用铅活化法测量准确性的影响

 通过用MCNP4B程序计算在铅样品中的来源于靶室散射中子的注量和来源于未经靶室散射的源中子注量，结合由ENDF/B-Vi评价数据库给出的中子铅活化核反应截面，得到了在铅样品周围存在不同屏蔽材料时，神光Ⅱ靶室散射对聚变中子产额用铅活化法测量准确性影响小于1‰的结果。     

用α能损法测量薄膜厚度所需真空度的确定方法

用能损法测量薄膜厚度及其厚度分布的均匀性是一种有效的新方法,但这种测量必须在真空室内进行,如何恰当地选择真空度对于提高测量精度和降低真空系统的建造成本都具有重要意义。通过采用SRIM软件模拟5.486 MeV 粒子在空气中的阻止本领,计算出在不同真空度时,从241Am源发出粒子穿过不同距离达到探测器时的能量损失,得到粒子能量损失与真空度的关系。根据这一关系,结合所建能谱仪在测量过程中的稳定性和重复性,建立了用粒子测量薄膜厚度所需真空度的确定方法,并用这一方法得到了在源与探测器距离为2~8 cm时,小于100 Pa的真空度能完全满足测量要求的结果。