核医疗船反应堆屏蔽初步设计及优化

核医疗船的概念是在现有微堆(MNSR)技术的基础上提出的,它基于IAEA的癌症关怀项目,开发配备硼中子俘获治疗技术(BNCT)的远洋核医疗船,该项目开辟核科技应用的新领域。核医疗船的反应堆设计参考了已建成的医院中子照射器-1型(IHNI-1)反应堆,该堆采用重混凝土作为主要屏蔽材料,水池为方形,其体积和质量都很大,不能满足船用要求。为了使反应堆能够满足船用要求,使用蒙特卡罗方法对医院中子照射器的反应堆屏蔽系统进行重新设计和优化,通过对多个方案的综合对比,最终确定采用不锈钢、含硼聚乙烯为屏蔽材料,并将水池设计成结构紧凑的圆柱形结构,该屏蔽方案在保证安全的基础上,使屏蔽系统的质量和体积大大降低,满足了船用要求。     

HCSB TBM 屏蔽块初步设计与结构性能分析

介绍了HCSB TBM 屏蔽块的初步设计,根据RCC-MR 相关标准,在4 种典型工况下对TBM 屏蔽块的结构性能进行了分析和校核。计算结果表明：所有工况下的整体形变都较小,一次应力和二次应力均满足 RCC-MR 标准。     

高场超导MRI系统铁磁屏蔽的几何优化

磁共振成像（MRI）系统是一种重要的医学影像诊断设备,它根据核磁共振原理对处于静磁场中的人体器官进行成像,具有清晰度高和任意层面成像等优点,在医学检查和诊断方面有着重要的作用,与低场MRI相比,高场MRI系统可提高质子的磁化率,增加图像的信噪比,缩短MRI信号采集时间,从而使脑功能成像的信号变化更为明显;但是较高的背景...     

EAST ICRH天线法拉第屏蔽冷却结构优化

现有的法拉第屏蔽(FS)冷却结构无法满足未来EAST 长脉冲稳态运行的要求,需要进行优化改进。通过理论和数值模拟方法,对FS原有冷却结构进行了优化设计,并获得了改进后FS冷却管道的流速和压力分布。通过比较不同进口条件下FS流体压降和结构温度分布情况,获得了适合优化后FS结构运行的流动参数,为未来ICRH天线FS的运行提供了理论指导。     

电荷屏蔽对快中子俘获过程的影响

本文计算在初生中子星中微子驱动的星风环境中弱电荷屏蔽对质子电子俘获反应的影响.结果表明电荷屏蔽对星风中核子的比加热率、熵等物理参量基本没有影响.但是可以明显提高电子丰度,而这种提高有力地支持了最新的快中子俘获核合成结果.     

基于优化核极限学习机的风电功率时间序列预测

针对时间序列预测,在单隐层前馈神经网络的基础上,基于进化计算的优化策略,提出了一种优化的核极限学习机(optimized kernel extreme learning machine,O-KELM)方法.与极限学习机(extreme learning machine,ELM)方法相比,核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)方法无须设定网络隐含层节点的数目,以核函数表示未知的隐含层非线性特征映射,通过正则化最小二乘算法计算网络的输出权值,它能以极快的学习速度获得良好的推广性.在KELM的基础上,分别将遗传算法、模拟退火、微分演化三种进化算法用于模型的结构输入选择、正则化系数以及核参数的优化选取,以进一步提高网络的性能.将O-KELM方法应用于标准Mackey-Glass混沌时间序列预测及某地区的风电功率时间序列预测实例中,在同等条件下,还与优化的极限学习机(optimized extreme learning machine,O-ELM)方法进行比较.实验结果表明,所提出的O-KELM方法在预测精度上优于O-ELM方法,表明了其有效性.     

反应堆核泵浦激光He-Ar-Xe体系泵浦效率理论研究

 系统地提出了He-Ar-Xe核泵浦激光泵浦效率的理论模型,推导了泵浦效率公式。研究了激光泵浦效率与泵浦腔内气体总压力, He和Ar分压,Xe的含量之间的函数关系。并用前人的实验结果定性地对模型进行了验证,拟合了泵浦效率函数参数,探讨了各参数之间的关系及其对泵浦效率的影响,为进一步的实验设计提供了理论依据。     

反应堆核泵浦激光He-Ar-Xe体系泵浦效率理论研究

系统地提出了He-Ar-Xe核泵浦激光泵浦效率的理论模型,推导了泵浦效率公式。研究了激光泵浦效率与泵浦腔内气体总压力, He和Ar分压,Xe的含量之间的函数关系。并用前人的实验结果定性地对模型进行了验证,拟合了泵浦效率函数参数,探讨了各参数之间的关系及其对泵浦效率的影响,为进一步的实验设计提供了理论依据。     

核优化相关向量机太赫兹频谱特征提取方法

太赫兹频谱对分子非局域振动模式的变化较为敏感。因此,其波形容易受到多种理化因素的影响,会产生峰值改变、频移,甚至整体波形的变化,单一地从固定峰值特征与物质的对应关系上进行组分分析和物质鉴别容易产生较大误差甚至错误。针对此问题,提出区别于局部特征提取方法的基于核优化相关向量机(KO-RVM)的整体图形特征提取方法,并与支持向量回归算法(SVR)进行比较。结果表明,经过期望最大化算法进行基函数参数控制的RVM适用于太赫兹透射谱的特征提取,可对每种物质的光谱数据进行稀疏表示,控制提取图形特征的数量。利用已提取特征构造的模型能够还原频谱曲线的整体特征,对谱线各频段的拟合效果更加一致,同时所提取的特征还可作为不同物质间太赫兹光谱相似性度量和共同特征发现的依据。     

短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法

本文提出一种用于短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法,通过结合线性规划和非线性优化算法,设计出的磁体系统具有建造成本低、结构简单、以及线圈中最高磁场、电流安全裕度和电磁应力可控等优点.首先,通过线性规划算法在欲布置线圈空间范围内建立二维连续网格划分,搜索满足磁场约束条件的网格电流分布图;其次,将电流分布图中的非零电流簇离散成螺线管线圈,通过非线性优化算法计算出满足成像区域磁场均匀度要求、5 Gs杂散场限制、线圈中最高磁场限制、电流安全裕度以及线圈间尺寸间隔等约束条件的线圈结构参数.文中给出一个中心磁场为1.5T自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的设计案例,在50 cm球形成像区域所产生的磁场峰峰值不均匀度为10 ppm,线圈最大长度为1.32 m.该设计方法可用于对称、非对称螺线管线圈系统以及开放式双平面线圈系统的磁共振成像磁体系统设计.     

Analyzing physical characteristics and shielding efficiency for non-lead medical radiation shielding sheets improved using PMMA

ABSTRACT

Recently, the research for replacing heavy lead goods, such as medical radiation shielding sheets with environmentally friendly shielding materials has been widely carried out. The use of tungsten injected into the base material of polyethylene resin may be a good alternative for manufacturing lightweight shielding sheets. However, the increase of the mass ratio of tungsten in the shielding sheets is accompanied by the degradation of their physical properties such as tensile strength and flexibility. In this report, we have tried to fix this problem by adding Polymethyl Methacrylate (PMMA) to the mixing process of materials. If the portion of the added PMMA is 20%, it leads to a 25% increase of the particle packing ratio while there is a simultaneous 28% enhancement of tensile strength compared to before adding it. In the final test for shielding efficiency, it also turned out that the increase of the particle packing ratio for tungsten exhibits the same shielding efficiency as that of 0.2?mmPb. This consequence may imply that mass production of sheets that can prevent scattering rays in the medical radiation frequency range is possible through the calender process using a 0.3?mm tungsten sheet.     

Study of shielding design for SANS at CSNS

The small angle neutron scattering (SANS) instrument is presently being constructed at Chinese Spallation Neutron Source (CSNS) in China, and the biological shielding design is needed to prevent the instrument from causing excessive dose rates in accessible locations. In this paper, the study of shielding design for SANS that relies on Monte Carlo simulation is introduced. Beam line shielding calculations are performed considering both scenarios of closed versus open T0 chopper. The basic design scheme of the beam stop is discussed. The size of the T0 chopper rotor is also estimated.     

核电堆内构件围板螺栓超声检测优化有限元仿真研究

围板螺栓是核电堆内构件的关键紧固部件,典型的围板螺栓主要为外六角形式。在长期辐照和震动等恶劣环境服役过程中,其断裂韧性下降,脆性增加,最终导致螺栓退化开裂或断裂脱落,需要对其进行定期无损检测。然而由于其结构的复杂性,现有超声检测方法仍难以对其进行有效检测。为进一步提高超声检测方法对于围板螺栓内部缺陷的检测能力,针对堆内构件围板螺栓典型缺陷失效形式,通过有限元数值仿真技术开展适用于围板螺栓不同区域(螺栓过渡区域、螺杆区域和螺纹区域)的超声检测方法和工艺研究,对超声探头激励频率、晶片尺寸及超声波入射角度等进行优化,实现对不同区域15%缺陷横截面积占比的检测目标。为研发具有高度匹配性和高灵敏度的堆内构件围板螺栓超声传感器、实现对围板螺栓敏感区域的高精度检测提供理论指导。     

基于粒子群优化算法的船舶动力定位云模型控制器设计

云模型控制理论是智能控制学科的新兴领域,因此如何扩展云模型的应用范围并使其走向工程化实用化成为其研究重点。针对船舶运动模型具有不确定性和外部扰动随机性等特点,尝试将云模型应用于船舶动力定位的控制过程中。由于云模型控制器存在参数难以整定的问题,提出了基于粒子群算法的优化设计方法。针对标准粒子群优化算法容易出现早熟收敛的问题,引入自适应粒子群优化算法。仿真研究表明云模型控制及粒子群优化的可行性和有效性。     

ITER中子屏蔽结构的设计与分析

在ITER真空室的双层壳体之间嵌入中子屏蔽结构用来屏蔽聚变反应中产生的中子流和降低环向磁场的波纹度,从而确保聚变反应的安全进行。阐述了中子屏蔽结构的概念设计、设计准则、详细设计、装配方案等整个设计过程。选取组成整个中子屏蔽结构的一个屏蔽块作为研究对象,通过分载荷步对其进行了热-结构耦合分析,获得各部件响应应力均小于许用应力,满足ITER国际组的设计要求,从而验证了中子屏蔽结构设计的合理性。     

船舶分油机模拟器设计与实现

针对分油机控制系统的仿真设计落后于当前先进控制系统的问题,提出了一种以Alfa Laval S系列分油机的EPC-60控制系统为母型的分油机模拟控制系统。介绍了分油机模拟器的整体结构,设计了以ARM为主控元件的仿真控制箱,实现了网络通信、液晶显示、按键扫描等功能。采用Visual C#编程语言在PC机上设计出仿真控制界面。实验结果表明：基于EPC-60为母型控制系统的分油机模拟器具有功能全、运行稳定、和实物相似度高的优点,能够实现轮机教学实验和海员培训的功能。     

Effective hamiltonian of the nuclear moments electronic shielding

An information is given allowing to use the second quantization and the effective operator methods in the ligand field theory. The operator was constructed accounting for the interaction of the multi-shell electronic configurations through a one-particle perturbation V≪R. The expression obtained is believed to be useful in microscopic calculations and phenomenological interpretation of spectroscopic experiments. As an illustration, the effective hamiltonian of the nuclear moments electronic shielding has been deduced. It was found, in particular, that the dipolar part of the hyperfine interaction contributes to the shift of the nuclear g-factor in the systems with the electronic spin S>0.     

HCSB-DEMO�������������ȷ�����������

根据HCSB-DEMO堆的设计要求,对不同尺寸的聚变堆能产生的聚变功率、中子壁负载和等离子体燃烧时间等进行计算与分析,给出了符合设计要求的堆芯参数。在所选定的堆芯参数条件下进行了零维功率平衡计算分析,给出了3组HCSB-DEMO堆的等离子体初步设计参数。