热中子照相的MCNP数值模拟初步研究

中子照相的数值模拟在中子照相技术研究中有着重要的作用。介绍了MCNP程序在数值模拟中子照相中的应用,给出了样品的模拟图像结果,并利用MCNP模拟分析了散射中子对中子照相成像结果的影响,对以后的中子照相实验具有指导意义。

中子照相数值模拟与实验的对比

介绍了热中子照相的MCNP数值模拟方法,模拟了300#反应堆Maxwell谱热中子束穿透样品射到转换屏的过程,给出了热中子对铝、铅、铁、铜的穿透能力,分析了引起模拟与实验结果不同的原因。通过模拟得到了清晰的图像,对比数值模拟与在300#反应堆中子照相装置上的实验结果,数值模拟结果图像与实验结果图像非常相似;散射中子对图像的影响也符合相同的规律,随着样品与转换屏之间的距离的增大,散射中子对结果图像的影响越来越小,当样品与转换屏之间的距离为样品尺寸的2倍时可以忽略散射中子的影响。

热中子数字成像系统的研制

成像系统是中子照相装置的关键组件之一。采用6LiFZnS(Ag)材料中子转换屏、长焦距、小视场专用微光镜头等光学组件,利用科学级CCD芯片、两级热电偶制冷技术、14bit模数转换技术研制了数字CCD摄像机,采用VisulaC++和C++Builder为工具,开发了双字节图像采集处理分析软件包,并设计了成像系统辐射防护装置,构成了热中子数字成像系统。实验证明:所采用的技术路线是合理的,达到了设计目的,成像质量可以与国外类似装置相媲美。

SPRR-300反应堆中子照相装置准直系统的研制

准直器是中子照相装置的关键组件之一,利用石墨为慢化剂,铋为γ过滤器。采用光阑直径、准直器长度、石墨塞长度可调以实现准直比和镉比的大幅度调节,钢结构水箱快门完成了SPRR-300准直系统设计。实验结果显示设计是合理的,成像质量达ASTM-86达二级以上,能满足不同成像技术和不同样品的中子照相需求。

300#研究堆寿期内上联箱铝材中子注量分析

材料在辐照过程中所受的中子注量是辐照性能研究中的一个重要参数。上联箱铝材作为300#研究堆关键结构材料,经历了从反应堆首次临界到退役的全过程,极具材料辐照效应研究价值。为获取整个反应堆运行寿期内的上联箱中子注量水平,须克服堆芯装载变化频繁与堆芯不断扩大装载两大关键难点,故提出了堆芯归并等效计算方法。通过该方法的成功应用,得到了300#研究堆寿期内上联箱铝材的中子注量,并进行了误差分析。

热中子照相成像系统的研制

成像系统是中子照相装置的关键组件之一。利用G d和In金属研制了胶片静态照相转换屏,采用6L iF ZnS为转换材料,增强型CCD和制冷型CCD相结合,研制了CCD在线中子成像系统。

嵌入SiO_2薄膜中的GeO和Ge纳米晶光致发光的研究

作者通过离子注入法得到了镶嵌于SiO2薄膜中的Ge纳米晶,并通过系统的氧化性或还原性退火处理,以改变样品中Ge的氧化物成分组成.分析了不同样品在室温下的光致发光(PL)特性,并结合XRD分析表明:300与400nm附近的荧光峰的发光机制是GeO(nc GeO)纳米晶发光,而不是GeO的缺陷发光;570nm附近的荧光峰的发光机制为Ge纳米晶(nc Ge)发光,而不是Ge及Si界面的缺陷发光.

高剂量离子注入直接形成Ge纳米晶的物理机理

研究了单束双能高剂量Ge离子注入、不经过退火在非晶态SiO2薄膜中直接形成镶嵌结构Ge纳米晶的物理机制．实验中利用不加磁分析器的离子注入机，采用Ge弧光放电离化自动形成的Ge^＋和Ge^2＋双电荷离子并存的单束双能离子注入方法，制备了10^16～10^18cm^-2多种剂量Ge离子注入的Si基SiO2薄膜样品．用GIXRD表征了Ge纳米晶的存在，并仔细分析得到了纳米晶形成的阈值剂量．通过TEM分析了Ge纳米晶的深度分布和晶粒尺寸．用SRIM程序分别计算了双能离子在SiO2非晶层的射程和深度分布，与实验结合，得到纳米晶形成的物理机制，即纳米晶的形成与单束双能离子注入时Ge^＋和Ge^2＋相互碰撞产生的能量沉积在SiO2中形成的局域高温有关．

SPRR-300反应堆在线中子照相技术初步研究

简要描述了在线中子照相技术的特点,较详细阐述了SPRR-300反应堆在线中子照相中中子束的获取、转换屏的选择、微光成像系统和图像采集与处理系统的构成,并对在线中子照相实验结果进行了分析。

铍组件堆内长期服役后的尺寸测量

铍是核反应堆内的重要反射层材料,其辐照后的尺寸变化对反应堆的安全性具有重要的影响。为获得铍组件堆内长期服役后的尺寸变化,以对其堆内的服役性能评价提供基础数据,设计并加工了一套高放样品远程转运平台,使用三坐标测量机完成了绵阳SPRR-300堆内铍组件的尺寸变化测量实验。实验测量结果表明,SPRR-300堆的铍组件在服役29 a后,在最高中子通量高达6.78×10^(21)cm^(-2).的辐照环境下,铍组件外形尺寸总体上保持良好,截面有微量的收缩变形,最大形变约0.13 mm,这表明在长期中子辐照环境下,辐照蠕变是导致铍组件尺寸变化的主要原因。

SPRR-300热中子层析照相初步实验研究

热中子照相技术在检测含氢材料、重金属等样品方面是X射线等其他无损检测技术的有益补充,热中子层析照相技术研究在国内尚是空白。利用SPRR-300基于CCD的热中子数字照相装置、带孔铝圆柱为实验样品,采集了样品某截面36×552组投影实验数据,在对数据进行预处理前后,采用滤波反投影方法重建了断面图像。重建图像揭示了样品的基本结构,验证了利用SPRR-300热中子数字照相装置进行热中子层析照相技术研究和装置研发是可行的,为下一步工作奠定了基础。

西霞院水库库区防淤堵情况分析

西霞院水库是黄河小浪底水利枢纽的反调节水库。近年来,水库坝前漏斗区初步形成冲刷漏斗,下游南岸淤积情况明显,造成西霞院水库"上冲下淤"的不利形态。水力发电厂采取合理水库调度措施,经过2013年调水调沙、防洪和发电运用,与2013年汛前相比漏斗区整体约有0.5 m左右的淤积,漏斗冲刷状况得到初步改进。坝下冲淤测验结果显示,坝下区域南岸泄洪闸对应部位的海曼区域以平淤为主,减淤效果有所改善。通过改善西霞院库区淤积形态,延长了小浪底水库的拦沙运用年限,为维持黄河健康生命做出了贡献。

7RE2800电压闭锁继电器在小浪底水电站的应用

简要介绍了小浪底水电站数字式继电保护系统(DRS)的功能,通过增加电压闭锁功能,达到完善匝间保护和80%定子接地保护原理缺陷的目的,解决了匝间保护和80%定子接地保护误动现象,从而取得了良好的效果。

西霞院水电站电量数据传输方式优化

西霞院水电站原设计电量数据传输方式忽略了脉冲编码调制(PCM)通信所用RS-232接口为一对一通信方式,电量数据无法正常传输,为此提出将西霞院水电站的4块电能计量表分别通过2对光纤经光纤转换器的RS-485接口与小浪底水电厂FAG型电能表数据处理器进行通信,从而解决了西霞院水电站电量数据远程传输存在的问题。

基于制冷CCD的热中子数字成像系统

为在新堆上建立高性能中子照相装置进行技术积累，保持和提高中子照相技术研究和应用水平，缩小该领域与国外技术的差距，利用SPRR-300反应堆为中子源，研制了热中子数字成像系统。

燃耗截面基本库对输运燃耗耦合计算的影响分析

基于蒙特卡罗中子输运程序和ORIGEN2点燃耗程序的蒙特卡罗输运燃耗耦合计算方法应用广泛。但现有评价库中子连续截面的核素个数远小于燃耗计算涉及到的核素数量,即通过输运计算得到的燃耗截面不足以完全替代燃耗计算的基本库。采用经过栅元验证的蒙特卡罗燃耗程序MCBMPI,对最新的VERA燃耗计算基准题进行验证计算,对比分析不同的燃耗截面基本库对输运燃耗计算的影响。分析结果表明:1)在实际应用中尽量不要采用典型热中子截面库,会带来较大偏差;2)在燃耗计算核素替换较多的情况下,对该基准题而言,选取典型压水堆基本库还是典型快堆基本库,对结果影响不大,二者keff偏差在8‰以内,燃耗末期235U偏差在4‰以内,135Xe偏差在5‰左右;3)建议选取与研究对象能谱相近的基本库。

Ga掺杂^(70)Ge纳米晶的制备与研究

通过离子注入及中子嬗变掺杂制备了Ga(镓)掺杂^(70)Ge(锗)纳米晶,并对样品进行了质子激发X射线荧光分析谱(PIXE)、光致发光谱(PL)、激光拉曼散射谱(LRS)的测量与研究。结果表明:随着Ga杂质浓度的增加,580 nm附近的荧光峰的发光强度不断地下降,这可能是非辐射的俄歇复合过程与纳米晶数量的减少共同作用的结果。此外,从PL上面看到580nm附近的荧光峰蓝移则可能是由纳米晶尺寸的减小和非辐射的俄歇复合过程引起的。

天然锗纳米晶的制备与中子嬗变掺杂研究

采用离子注入法及退火工艺,在硅基二氧化硅薄膜中制备了镶嵌结构的天然Ge纳米晶样品.通过退火实验研究,发现随着退火温度的升高,纳米晶的晶态峰峰位红移,这意味着Ge纳米晶受到的应力减小.当退火温度达到700℃时,纳米晶的晶态峰强度显著增强,而且薄膜中与Ge有关的缺陷发光减弱.采用中子嬗变掺杂法对天然Ge纳米晶进行了掺杂,X射线荧光光谱数据表明,样品中成功的引入了Ga杂质和As杂质.薄膜中形成的与Ge有关的缺陷具有稳定的结构,中子辐照之后其发光仍然存在,而且,掺杂后的样品中没有发现与Ga或As有关的缺陷发光.

提高调速器现地控制单元运行稳定性措施探讨

介绍了小浪底水力发电厂调速系统出现的功率波动、功率异常升高和降低等运行不稳定的情况及其预防措施,并提出了对机组控制系统设计中的改进建议,可以供同类型机组运行和设计参考。