冷中子导管模拟和参数优化计算

根据冷中子源及后续中子导管的布局参数,采用蒙特卡罗方法模拟计算了冷中子导管C3出口处中子束均匀性、准直性及注量率等数据。优化表明:a)冷源与后续导管入口间距离应尽可能短;b)中子注量率及发散度均随导管超镜因子m值增大,m值由1.5增至3.0,其Y方向发散度增大24%,注量率提高61%;c)垂直于导管弯曲面方向的发散可以用高斯分布来描述,而导管偏转方向则呈条纹状发散;d)在m=1.5、冷源与堆内导管入口距离为2.29m情况下,束流垂直发散宽度为0.86°,中子注量率为2.44×107cm–2·s–1。

中子反射谱仪前端导管优化

基于两种中子反射谱仪设计(A:前端为8.0 m垂直聚焦导管,入口200 mm,出口40 mm;B:前端为1.6+3.4 m水平偏转垂直聚焦导管,入口100 mm,出口50 mm),对其前端偏转/聚焦导管进行了中子束模拟,结果表明:1)在特征波长为0.4 nm的冷中子导管末端,没有必要再次偏转束流以减低本底;2)与建议方案相比,概念设计中的注量下降了52.8%,而水平方向发散度增大了24.1%,垂直方向发散度减小60.7%;3)聚焦导管长度应不低于6.0 m,导管聚焦超镜m值在2.0?2.5最佳,两侧超镜m值对束流几乎无影响,使用中子束高度应不低于150 mm可达到较好的注量率和发散度。