启明星实验装置设计方案中Keff与最优化参数的计算

在验证加速器驱动系统的启明星实验装置的设计方案中,利用蒙特卡罗程序(MCNP)对有效增殖系数Keff进行了计算,并对与Keff密切相关的热区燃料元件栅距和热区厚度进行了最优参数的计算。结果表明,启明星实验装置的Keff能够达到设计的目标。     

微空心阴极放电的Monte Carlo模拟研究

基于MATLAB与VC++混合语言，采用Monte Carlo模拟对高气压下亚毫米级微空心阴极放电（MHCD）中电子的运动过程进行了研究，计算出不同气压下的稳态时场向电子密度分布，电子能量分布以及对各种碰撞的统计等.分析表明：高气压下微空心阴极放电更能反映空心阴极效应——“来回振荡”的本质.通过模拟得到，电子在阴极间来回振荡的过程中，仍以前向散射为主.随着气压的升高，侧向散射效应逐渐体现出来. 关键词： 微空心阴极 Monte Carlo 负辉区 碰撞截面     

基于随机抽样法的多群核数据不确定性影响分析

基于随机抽样方法,研究多群核数据不确定性对反应堆物理计算的影响。首先利用SCALE软件包中核数据协方差矩阵和自主开发的随机抽样模块SAMP,得到多群微观截面等核数据的抽样值,之后分别使用SCALE/TRITON和PARCS程序进行组件计算及堆芯稳态计算,最后通过统计分析得到组件和堆芯计算结果的不确定度。以Almaraz压水堆核电厂装载的燃料组件和首循环堆芯为对象,研究了不同燃耗下有效增殖因子、动力学参数、核素浓度和双群均匀化宏观截面等组件计算结果,以及堆芯功率分布等堆芯计算结果的不确定度。分析结果表明:组件计算结果不确定度多随燃耗变化,快群宏观截面不确定度总体高于热群;堆芯计算结果受核数据不确定性影响显著,其中稳态径向功率分布的最大不确定度为1.9%左右。     

基于随机抽样法的多群核数据不确定性影响分析

基于随机抽样方法,研究多群核数据不确定性对反应堆物理计算的影响。首先利用SCALE软件包中核数据协方差矩阵和自主开发的随机抽样模块SAMP,得到多群微观截面等核数据的抽样值,之后分别使用SCALE/TRITON和PARCS程序进行组件计算及堆芯稳态计算,最后通过统计分析得到组件和堆芯计算结果的不确定度。以Almaraz压水堆核电厂装载的燃料组件和首循环堆芯为对象,研究了不同燃耗下有效增殖因子、动力学参数、核素浓度和双群均匀化宏观截面等组件计算结果,以及堆芯功率分布等堆芯计算结果的不确定度。分析结果表明：组件计算结果不确定度多随燃耗变化,快群宏观截面不确定度总体高于热群;堆芯计算结果受核数据不确定性影响显著,其中稳态径向功率分布的最大不确定度为1.9%左右。     

Dependence of Nucleon and Pion-Induced Fission Cross Sections on the Level Density Parameter in the Cascade-Exciton Model

A new method is used to compute the fission cross sections in which a change of the ratio of the level density parameter in fission to neutron emission channels is taken into account with the change of the incident energy of the projectile. It is shown that fission cross sections induced by nucleons and pions depend on the ratio of the level density parameter in the fission and evaporation modes, i,e. af /an, respectively. We are unable to describe well the cross sections for fission without using this new method. The computed values exhibit reasonable agreement with the experimental data found in the literature across a wide range of beam energies.     

FTO客体3m闪光照相的Monte Carlo研究

研究了客体模型FTO的闪光照相系统X光输运过程,给出了直穿照射量、散射照射量、直散比、直穿照射量能谱、散射照射量能谱、直穿X光通量能谱和散射X光通量能谱在记录平面的空间分布。结果表明：后锥是照射量散射成分的主要来源,后锥照射量占总散射量97%;后锥也是造成散射的空间分布不均匀的主要器件,这一不均匀性高达58%。照相系统的最小直散比非常小,表明锥造成的散射已经严重地淹没了直穿（轫致辐射）信号。计算中使用高空间分辨率记录法进行分点,合成图像对吸收系数的复原结果与国外报道的结果相符。     

FTO客体3m闪光照相的Monte Carlo研究

 研究了客体模型FTO的闪光照相系统X光输运过程，给出了直穿照射量、散射照射量、直散比、直穿照射量能谱、散射照射量能谱、直穿X光通量能谱和散射X光通量能谱在记录平面的空间分布。结果表明：后锥是照射量散射成分的主要来源，后锥照射量占总散射量97%；后锥也是造成散射的空间分布不均匀的主要器件，这一不均匀性高达58%。照相系统的最小直散比非常小，表明锥造成的散射已经严重地淹没了直穿（轫致辐射）信号。计算中使用高空间分辨率记录法进行分点，合成图像对吸收系数的复原结果与国外报道的结果相符。     

奇异核的实验研究

总结了兰州放射性束实验小组在兰州放射性次级束流线上近几年来利用产生的放射性束流,轰击Si或C等靶子,测量它的反应总截面.并利用经验公式将这些结果归一到相同的能量和靶子,与其相邻的核相比较,发现了⁹C,¹¹Be,¹⁴Be,⁸B,¹⁴B 和¹²N等核素的反应总截面值有奇异增大的现象.利用微观的Glauber模型进行了计算,对有奇异结构的核采用核芯加价核子的密度分布形式,理论计算和实验结果符合得很好,可以给出奇异核的弥散的密度分布.     

高光谱检测复杂混合溶液的Monte Carlo仿真研究

为了克服传统光谱检测复杂混合溶液的分析方法中光谱重叠严重、信噪比低的缺点,本工作提出将高光谱法引入复杂混合溶液的检测。因为高光谱法可以利用多模式光子所携带的被测物质多种光学性质的信息进行溶液成分含量分析,与传统光谱检测方法仅利用被测物质单一吸收特性的变化相比,高光谱法同时还可利用空间信息增加光谱信号的信噪比,提高建模精度和可靠性。为了验证高光谱检测复杂混合溶液的可行性,本工作利用Monte Carlo模拟了脂肪乳Intralipid-墨水Ink模型在650～1 100nm范围内漫反射光强的分布情况,得到了复杂混合溶液的漫反射光强分布随波长变化有明显区别的现象,证明了高光谱法能够同时利用被测物质多种光学特性(如吸收、散射、各向异性因子)随波长变化的关系提高光谱信号的信噪比,有望显著增强对复杂混合溶液成分的分析能力。     

激光聚变靶设计中参数不确定性指标的线性近似法

激光聚变的点火对实验、器件、制靶及诊断等各方面的控制能力都有很高的要求。随着实验逐步趋近点火设计, 实验的精密化要求也逐步提高。精密化实验要求靶设计不仅给出激光能量、靶尺寸、气压等参数, 还需要给出这些关键参数的不确定性指标要求。因此, 获得这些不确定性指标也成为靶设计的主要内容之一。针对如何在实验设计中更为方便有效地获得参数的不确定性指标问题, 通过理论结合数值模拟研究给出了一种基于线性近似的方法。这一方法综合考虑各种关键参数变化对实验结果的影响, 平衡器件、制靶等对各种参数的控制能力, 来获得参数的不确定性指标。以一个气体靶设计为例, 通过数值模拟来展示这种方法的使用。结果表明, 这一方法可以在显著降低工作量的情况下有效地获得实验设计的参数不确定性指标。     

激光聚变靶设计中参数不确定性指标的线性近似法

激光聚变的点火对实验、器件、制靶及诊断等各方面的控制能力都有很高的要求。随着实验逐步趋近点火设计, 实验的精密化要求也逐步提高。精密化实验要求靶设计不仅给出激光能量、靶尺寸、气压等参数, 还需要给出这些关键参数的不确定性指标要求。因此, 获得这些不确定性指标也成为靶设计的主要内容之一。针对如何在实验设计中更为方便有效地获得参数的不确定性指标问题, 通过理论结合数值模拟研究给出了一种基于线性近似的方法。这一方法综合考虑各种关键参数变化对实验结果的影响, 平衡器件、制靶等对各种参数的控制能力, 来获得参数的不确定性指标。以一个气体靶设计为例, 通过数值模拟来展示这种方法的使用。结果表明, 这一方法可以在显著降低工作量的情况下有效地获得实验设计的参数不确定性指标。     

HL-2A装置低参数运行的等离子体边界

因为等离子体最后的封闭磁面（LCFS）最终决定等离子体的截面形状，并且等离子体位形与许多热点的先进托卡马克（AT）和聚变堆课题相联系，例如电流密度的控制、等离子体平衡、刮离层（SOL）、粒子和能量行为、高能等离子体以及MHD不稳定性抑制等，所以目前的托卡马克仍然需要对边界的相关物理进行研究，例如边界确认、等离子体平衡和极向磁通损失等。从控制AT或者研究放电等离子体物理性质来看。获得相对准确的与边界相联系的等离子体平衡性质也是重要的。     

Weizsäcker-Skyrme核质量模型的统计误差研究

基于最大值近似估算的方法,系统地研究了Weizsäcker-Skyrme（WS4）核质量模型的参数不确定性,并计算了WS4核质量模型理论预言值的统计误差。WS4核质量模型的理论预言值与实验值的偏差基本都小于模型的统计误差,表明采用最大值近似估算法对WS4核质量模型理论预言的统计误差的分析是简捷而有效的。进一步研究了WS4核质量模型理论计算中最敏感的参数,结果表明,对称能系数相关的两个参数c_sym和κ对中子滴线附近的原子核质量有重要影响。此外还对WS4模型与WS*模型的参数不确定性及统计误差进行了对比研究,WS4模型中各模型参数的不确定性比WS*模型中相应模型参数的不确定性降低了10%~ 50%。The statistical uncertainties of 15 model parameters in the Weizsäcker-Skyrme(WS4) mass model are investigated with an efficient approach, and the propagated errors in the predicted masses are estimated. The discrepancies between the predicted masses and the experimental data are almost all smaller than the model errors. The most sensitive model parameter which causes the largest statistical error is analyzed for all bound nuclei. We find that the two coefficients of symmetry energy term significantly influence the mass predictions of extremely neutron-rich nuclei. In addition, the parameter uncertainties and statistical errors of the WS4 mass model and the WS* mass model are compared. The uncertainties of model parameter in the WS4 mass model is reduced by 10% ~ 50% compared with the WS* mass model.     

基于分布参数模型的CO_2蒸发器结构参数研究

在设计工况下,建立了用于跨临界二氧化碳热泵热水器的套管式蒸发器的稳态分布参数模型,对其结构参数进行了敏感性分析,指出了它们的合理变化范围:管内套1根管时,内管外径应至少大于11.00mm,低于13.00mm,外管内径应在20.00mm以上,23.00mm以下;管内套多根管时,以管内套3根管的性能为最优。优化设计结果对开发二氧化碳蒸发器产品具有一定的指导意义。     

20MeV以下快中子与56Fe非弹性散射截面的分歧研究

56Fe的非弹性散射截面在核装置中子输运计算中扮演着重要的角色,但无论从实验数据还是从评价数据,非弹性散射截面都存在很大分歧,它的数据直接影响到核装置的设计、建造与运行维护。本工作从实验数据本身出发,深入分析了不同实验室测得的847 keV的γ产生截面的分歧,经转化后补充非弹性散射截面的实验空白能区,并同时利用满足全截面、去弹截面等截面自洽关系的评价方法推荐了高精度的快中子与56Fe的非弹反应截面结果。积分检验表明,新的非弹截面的改进使得评价数据与积分实验结果一致,较CENDL-3.1的评价数据结果有显著改善。Knowledge about the inelastic scattering cross section of 56Fe is very important in neutron transportation calculation. However there are great discrepancies not only between experimental data but also between evaluated data. More detail analysis was performed for inelastic scattering cross section in the fast range up to 20 MeV where there are significant differences among the main evaluated libraries, mainly caused by the different inelastic scattering cross section measurements. The large discrepancies on 56Fe(n, n₁'γ) cross section which could fill the neutron energy blank of the 56Fe(n,inl) were clarified and were converted to the inelastic scattering cross section of 56Fe. And the high-quality results were evaluated by using the unitarity constrain among total cross section, noelastic reaction and other reactions. The integral experiment result indicates that the new evaluated result of inelastic cross section brings greater improvement than that of CENDL-3.1.     

基于白光中子源的197Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用. 4πBaF₂探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility, GTAF),该装置用28块六棱BaF₂晶体和12块五棱BaF₂晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n, γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^natC及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了¹⁹⁷Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可...     

温度传感技术实验电路参数选择的研究

在分析了大学物理实验中温度传感器实验现状的基础上,详细给出温度传感技术实验中温度传感器各部分器件的选择依据,主要利用Mathematica软件建立了快速选择R和Rf参数的程序,实验表明该程序的计算结果是可靠的。     

基于近红外在线装置苹果糖度模型参数优化研究

糖度(SSC)是苹果内部品质主要评价指标之一,近红外光谱技术是预测苹果SSC的首选技术,优化近红外光谱采集装置的参数,可以提升模型的性能。采用本课题组自主研发的动态在线设备采集苹果的近红外光谱(350～1 150 nm),研究不同参数条件下(运动速度、积分时间和光照强度)对近红外光谱预测苹果糖度模型的影响,优化动态在线装置的参数。210个红富士苹果被分为两批,第一批90个苹果样品,经过Kennard-Stone算法(K-S)算法分为建模集和预测集,用于研究不同运动速度、不同积分时间对苹果SSC含量在线预测模型的影响。在0.3和0.5 m·s^-1两种运动速度下,使用多元散射校正(MSC)、小波变换(WT)、标准正态变量变换(SNV)对采集到的光谱进行预处理,对不同移动速度的光谱构建糖度的偏最小二乘回归模型(PLS),结果表明：装置的运动速度为0.5 m·s^-1所建立的预测模型性能较优,在四种不同积分时间中,积分时间为120 ms时,经SNV预处理所建立的模型性能最优,其预测集的相关系数和均方根误差分别为0.968和0.331。第二批苹果120个...     

用Monte Carlo模拟方法研究ICP－AES中的物理化学过程──Ⅲ．操作参数的优化

基于ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法的模拟结果，详细讨论了ＩＣＰ－ＡＥＳ各操作参数对有用质量传输速率Ｗｕ的影响情况，并以Ｗｕ作为评价ＩＣＰ－ＡＥＳ分析性能的依据，从而得到最佳的操作条件。     

镁原子碰撞激发微分截面和Stokes参数的理论研究

基于相对论扭曲波理论方法,并利用新发展的处理极化电子碰撞激发的计算程序REIE06, 系统计算了中性镁原子基态3s^{2 1}S₀到激发态3s3p ¹P₁, 3s4p ¹P₁的电子碰撞激发微分截面和角关联(Stokes)参数,计算过程中系统地考虑了相对论效应、电子关联效应等. 部分计算结果与已有的实验和理论结果进行了比较,得到了较好的一致性.