大连先进光源束流垃圾桶屏蔽设计及热工分析

基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源（DALS）束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模，理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上，计算中引入减方差技巧，降低计算结果的统计误差，相应的计算结果的误差在5%以内。同时计算给出侧墙和顶板位置的辐射剂量率的大小，侧墙两边的剂量率大小分别为1.84μSv/h和1.15μSv/h，顶板位置处的剂量率大小约为1.14μSv/h，保证了工作人员的安全与健康。利用COMSOL软件计算束流入射情况下束流垃圾桶的温度分布和热应力的大小，得到稳态情况下束流垃圾桶的最高温度为55.1℃，最大热应力大小为54.5 MPa，小于材料的熔点和屈服强度，保证束流垃圾桶在装置运行过程中的稳定性。