大面积氘/氚靶制备及中子产额分析

大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经过除气、净化、高温吸氘/氚、尾气回收等流程,生产了氘/氚钛原子比大于1.85的氘靶、氚靶,采用φ22 mm的小靶片,进行氘束流加速器中子产额测试,研制的氘靶中子产额达到8.0×10^(8)/s,根据氘靶与氚靶反应截面计算氚靶中子产额,相同条件下,氚靶的中子产额在1.0×10^(11)/s以上。以上测试结果表明,本工作研制的φ500 mm大面积氘/氚靶,可实现强流中子源的高产额中子输出,达到国际先进水平。

激光核聚变靶表面几何参数扫描探针测量技术

应用改造的原子力显微镜 (AFM )作为传感系统 ,配合精密回转气浮轴系和三维微定位装置 ,实现了对激光核聚变靶球圆周方位形状误差的精密测量。采用该测量技术获得的靶球表面几何参数的测量数据及分析结果可为制靶工艺提供检测手段 。

用于激光打靶装置中的新型同步系统的研究

一种用于多路激光打靶装置中的新型智能化数字同步机已经研制成功 ,它将模拟延时电路和数字延时电路巧妙结合在一起 ,使得最大延时范围达到 1 s,触发晃动小于 1 ns,步进精度 5

ICF靶低密度聚合物多孔材料研究进展

概述了国内外ICF靶低密度多孔材料(泡沫、气凝胶)的发展现状,着重介绍了间苯二酚甲醛(RF)气凝胶、水溶性聚合物泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)泡沫、聚丙烯酸酯泡沫等的制备技术及有关泡沫材料的掺杂技术,对我国过去十余年在低密度聚合物多孔材料研制方面取得的研究进展进行了较为系统的总结,并对“十五”期间应尽快开展的有关研究工作进行了简要介绍。

氢气还原(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的物相变化研究

以喷雾干燥法制备的(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末为原料,在300～800 ℃间的不同温度点保温90 min的条件下用氢气进行还原.分别采用X射线衍射仪和高倍扫描电镜对还原粉末进行了物相分析和形貌观察,并用TC-436氮/氧分析仪对还原粉末的氧含量进行了测试.结果表明:在300～350 ℃时,出现Ni相;400～450 ℃时,出现Fe相;在450 ℃时出现γ-(Ni,Fe)相;500 ℃时出现W相;600 ℃时形成稳定的W相和γ-(Ni,Fe)相; 在300～650 ℃间氧含量随温度的升高由20.77 %降至0.46%,并在700～800 ℃基本平衡在0.20 %左右.

离子静电加速器加速管的研制

采用碟形加速电极、收缩加速管内径、弧形内壁绝缘环和严格的封装烘干程序 ,研制 4MV离子静电加速器加速管 ,收到了较好的效果 .研制的加速管平行度小于 0 .1 mm,真空度 6.5× 1 0 -5Pa,耐压1 8k V/ cm.

“神光Ⅱ”基频直接驱动内爆出中子靶制备工艺

描述了“神光Ⅱ”基频直接驱动内爆出中子靶制备工艺。用该工艺制备的爆推靶、烧蚀靶在“神光Ⅱ”装置上用基频光进行物理实验 ,分别获得了 4× 10 9个中子和 6× 10 8个中子的高中子产额 。

CYCLONE－30质子回旋加速器的靶系统及生产用靶的制备

介绍了中国原子能科学研究院与比利时ＩＢＡ公司合作制造的Ｃｙｃｌｏｎｅ－３０质子回旋加速器的靶系统和其生产放射性同位素用靶的制备技术。

高频离子源物理参数对离子束性能的影响

作者从静电加速器用高频离子源的结构出发,通过实验台上的调试,测试并分析了振荡器板压、气压和引出电压对离子束性能的影响.结果表明,在575 V板压、7.7×10-4Pa气压、1.6 kV引出电压和21 kV聚焦电压的状态下,可得到束流为169μA、质子比为88%的稳定离子束.

热诱导倒相法硅掺杂PMP泡沫的研制

研究了核聚变靶材硅 (Si)掺杂聚 4 甲基 1 戊烯 (PMP)泡沫热诱导倒相法的制备工艺及影响泡沫材料结构与性能的主要因素。确定了均四甲苯 /萘 (质量比约为 60∶40 )为适宜的二元溶剂体系及体系各组分配比与产品泡沫密度关系的工作曲线。热重 差热分析结果表明 :掺硅PMP泡沫的热稳定性与密度间存在明显的依赖关系 ,随着PMP泡沫密度降低 ,材料的起始裂解温度升高 ,裂解焓减少。经实验研究 ,首次用热诱导倒相法成功制得了密度为 5～ 80mg/cm-3 、含硅量ω(Si)≤ 1%、孔径 1～ 2 0 μm的硅掺杂PMP泡沫材料。

低温冷冻靶用聚合物泡沫球壳研制

利用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA)的溶液聚合反应 ,结合多次乳化技术 ,制备出了惯性约束聚变低温冷冻靶用泡沫空心微球 ,密度约为 5 0mg/cm3 ,微球直径 15 0～ 3 0 0 μm ,最大球径可达 40 0 μm以上 ,球形度好于 95 % ,泡沫蜂窝直径 2～ 5 μm。

聚苯乙烯塑料微球高压充氢工艺研究

概要介绍了微球高压充氢原理及聚苯乙烯塑料微球高压充氢系统。该系统充入压力高达 1×10 8Pa ,并利用调节液氦流速来控制系统温度。利用该系统 。

二维正弦调制靶的图形转移研究

根据惯性约束聚变分解实验的要求 ,通过激光干涉法在光刻胶表面制备正弦起伏图形 ,结合电镀图形转移工艺 ,获得了波长 2 0～ 10 0 μm、振幅 0 2～ 3 5 μm的一系列Ni基图形转移模板 ,并进一步将正弦起伏图形转移到聚苯乙烯薄膜表面 ,制备出聚苯乙烯二维调制箔靶。研究了图形的精确转移工艺 ,特别是深振幅样品的脱模工艺 ,对工艺参数的优化进行了讨论。采用台阶仪和原子力显微镜监控图形转移过程 ,比较了光刻胶表面图形和一次、二次电镀转移图形以及转移到聚苯乙烯薄膜上图形的形貌 。

加速器驱动洁净核能系统散裂靶辐射损伤研究 Ⅱ.气体产生

对加速器驱动洁净核能系统散裂中子靶和靶窗材料分别在中子和质子入射情况下氦气产生截面、氦气产生率以及氦气产生率与原子位移率的比值进行了研究。

快点火靶金锥制备工艺

锥壳靶是惯性约束聚变快点火实验研究中的一种重要靶型。本工作采用精密车床加工与电镀技术制备锥壳靶用不同角度的金锥。主要介绍金锥电镀金层的制备工艺,讨论了电镀液配方、pH值、镀前处理、尖端效应等对金锥金层质量的影响。

加速器驱动系统的靶物理计算分析

通过分析ADS对靶的要求,选LBE(铅铋共熔体)作为ADS靶材料,采用MCNPX程序计算和分析不同半径的质子束流入射不同半径和高度的靶时中子产生数、靶的中子泄漏能谱、靶不同位置的泄漏中子数以及整个靶的泄漏中子总数。选定靶参数,然后通过SSW卡和SSR卡连接MCNPX和MCNP程序,模拟计算1个质子与靶反应直到被燃料利用的整个过程,并提出质子效率的概念,采用欧洲MUSE-4燃料,对靶在堆芯中的位置和靶在堆芯中的半径大小对质子效率的影响进行了计算研究,给出了最大化质子效率时靶在堆芯中的位置和靶半径大小的方案。

聚苯乙烯掺溴塑料靶材料的研制

介绍了部分溴代聚苯乙烯（Ｂｒ－ＰＳ）靶材料的制备与特性。内容涉及市售聚苯乙烯（ＰＳ）的制备型凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）分级，窄相对分子量分布ＰＳ与Ｂｒ２间的亲电反应及其动力学特性，Ｂｒ－ＰＳ粗产物的纯化，以及Ｂｒ－ＰＳ样品的结构与性能分析。所制备的Ｂｒ－ＰＳ聚合物质均相对分子量Ｍｍ约８万－１５万，相对分子量分布ｄ＜１．１，掺溴原子百分含量为０５％－４．５％，能较好地满足激光掺杂靶丸的制备要求。文中还简要讨论了材料的应用。

散裂靶中质子束窗的散射效应(英文)

质子束窗是在高功率靶区中的一个分界窗,它将质子输运线上高真空区域和氦容器中的氦环境分开。在其他散裂中子源中质子束窗的热效应以及机械问题都已经被研究过了,但质子束在该窗中散射效应的研究却很少被报导,然而在靶设计中如果没有处理好质子束窗的散射效应会有很大的问题。报导了质子束窗散射效应的模拟计算结果,包括不同质子束窗的材料和结构选择,并以中国散裂中子源(CSNS)为例,介绍了在CSNS一期和二期中质子束窗采用周边水冷的铝合金单层结构,CSNS三期采用中间水冷的铝合金夹层结构。文中给出了不同结构的质子束窗和不同的与靶距离散射效应对靶上经非线性磁铁均匀化的束流分布的影响的模拟计算结果。模拟结果显示质子窗的散射效应对束流损失和靶上的束流分布有重要的影响。

Pt-ST/DVB疏水催化剂在激光靶制备工艺中的应用研究

氚靶制备工艺中的充氚手套箱内氚含量的及时监测和含氚气氛的净化处理是重要的一环。本工作研究在激光靶制备手套箱的氚净化系统上使用本实验室研制的一种大粒径疏水催化剂Pt ST/DVB替代原有亲水催化剂的可行性 ,并对该催化剂在系统运行中的一些参数进行考察。结果表明 :以自制的Pt

两种测量氚靶^3He释放方法比较

对开放式离子源四极质谱计和封闭式离子源四极质谱计实验装置进行了标定 ,并用其对氚靶中3 He释放进行了测量。标定与测量结果表明 :开放式离子源四极质谱计可定量测量3 He的最低原子数为6× 10 6,封闭式离子源四极质谱计则为 3× 10 10 ;对于氚量较大的氚靶 ,两者均能对其3 He释放进行定量测量 ,测量结果间的相对偏差约为 5 3 % ;对于小氚量氚靶 ,前者可用于3 He定量测量 ,测量结果的不确定度主要来源于质谱计的标定过程 ,约为 7 2 % 。