钨基屏蔽体激光选区熔化工艺性能研究

为获得高密度、无裂纹、无孔隙等缺陷的钨基合金屏蔽体,选用激光选区熔化(Seleetive laser melting,SLM)技术对等离子球化钨基粉末进行钨基屏蔽体试样制备,通过调整激光扫描速度对工艺进行优化。结果表明,在最佳工艺参数下(激光功率400 W,扫描速度500 mm/s),SLM技术制备的钨合金的平均密度为17.89 g/cm^(3),平均显微维氏硬度为354 HV,制备的钨基屏蔽体内Ni粘结相紧密包裹呈弥散分布的钨颗粒,使得合金具有较大的密度。

T（d，n）^4He反应快中子屏蔽体优化设计的蒙特卡罗模拟

在考虑T（d,n）^4He（D-T）反应快中子源能谱、角分布、面源结构及靶系统对中子的作用的基础上,利用MCNP程序模拟了（D-T）反应快中子在屏蔽材料中子的输运。通过屏蔽体外泄漏中子及γ射线的注量率、能谱及在水中的吸收剂量的分析,给出了满足T（d,n）^4He反应中子源快中子治疗屏蔽体的三种复合屏蔽方案。

用蒙特卡罗方法计算快中子屏蔽体的厚度

文中使用蒙特卡罗方法，模拟了３００ｋｅＶ氘束流Ｔ（ｄ，ｎ）４Ｈｅ中子源发出的中子在球壳屏蔽体介质铁中的输运规律；对计算结果进行解释和分析，得出将中子能量从１４ＭｅＶ慢化到１ＭｅＶ以下所需的最佳屏蔽厚度。所得结果与国际上同类屏蔽体所取参数相一致，具有一定的应用参考价值。

D-T快中子照相准直屏蔽体设计及中子束特性的模拟研究

设计一个用于氘氚(D-T)快中子照相的准直屏蔽体系统,对D-T中子发生器快中子在准直屏蔽体材料中输运的MCNP模拟研究,给出准直中子束的中子能谱、注量率及均匀性、γ射线能谱和γ射线注量率等重要参数。模拟结果显示,用D-T中子发生器中子源和合理的准直屏蔽体系统可得到快中子照相所需的准直快中子束。

混响室环境下小屏蔽体屏蔽效能的试验研究

采用统计方法试验研究了混响室条件下小屏蔽体的屏蔽效能.为解决传统屏蔽效能定义方法存在的问题,提出了屏蔽效能的统计定义,建议采用平均屏蔽效能和最低屏蔽效能共同表示小屏蔽体的屏蔽特性.试验结果表明,采用统计定义后测量结果可以准确反映小屏蔽体的整体屏蔽特性,能有效指导相应电子器件的电磁屏蔽;测量数据稳定,5次测量数值最大偏差小于1 dB,变异系数小于0.032,具有较好的可重复性.

用于磁探测的铁磁屏蔽体的形状与尺寸设计

针对高精度磁探测条件下铁磁屏蔽壳体的形状与尺寸设计问题,从屏蔽体的屏蔽效能与在空间产生的附加干扰场出发,对比分析了不同形状、尺寸屏蔽体的屏蔽效能与综合磁化系数,提出了屏蔽壳体形状、尺寸设计依据。按照该依据,在相同厚度、相近尺寸条件下,球壳整体性能最优,圆柱与椭球壳性能相近且次之,方壳性能最差;在相同厚度、相同形状、相近容积条件下,屏蔽体各尺寸比例为1时,壳体整体性能最优。

多层圆柱壳屏蔽体的径向静磁屏蔽效能分析

在单层圆柱壳屏蔽体的基础上利用场论的方法推导出了双层铁磁性圆柱壳屏蔽体沿径向的静磁屏蔽效能计算公式,并通过实验进行了验证.根据推导所得的计算公式,分析了各层的半径、厚度和材料对总的屏蔽效能的影响,并重点对层间距因素对总屏蔽效能的影响进行了分析论证.

中子源屏蔽体尺寸和源室结构对本底的影响

采用蒙特卡罗粒子输运计算程序(Monte Carlo N-partical transport code,MCNP),就中子源屏蔽体和中子源室结构对屏蔽体不同探测位置的中子透射和反射情况进行了计算机模拟计算。计算采用的入射粒子分别为14 MeV和5 MeV的单能中子以及252Cf自发裂变中子。从计算结果看,屏蔽体的尺寸和结构对中子透射的影响都比较明显;源室的结构和地坑也对本底产生较大影响。通过理论计算可以了解屏蔽体结构和源室情况对测量本底的影响,可为源室设计以及中子实验研究提供重要参考。

用于闪烁薄膜探测器灵敏度标定的中子屏蔽体设计

为标定薄膜厚度大于0.1mm的闪烁薄膜探测器灵敏度,采用MCNP程序建模优化设计了适用于在中国原子能科学研究院放射性计量测试部的5SDH-2串列加速器上进行实验的中子屏蔽体。实验表明,该屏蔽体可将偏离通道的中子注量减弱到通道中子注量的十分之一以下,将本底信号抑制在较光电倍增管暗电流略低的水平上,对于薄膜厚度大于0.1mm的探测器,可使其信噪比大于1:1。计算表明,准直孔的散射对探测器测量灵敏度的影响不超过5%。

14MeV中子治癌机中治疗头屏蔽体的优化设计

应兰州大学１４ＭｅＶ中子治癌机中治疗头屏蔽体的设计需要，利用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法（ＭＣＮＰ程序）模拟计算了一个复合屏蔽的（采用１００ｃｍ源皮距下，国际上一般采用１００—１２０ｃｍ）中子输运过程，计算了 １４ＭｅＶ快中子源在复合屏蔽的不同组合时的透射剂量率，优化设计了最经济实用的屏蔽体的方案，为治疗头的屏蔽设计提供了可靠的科学依据。

钨-铜合金影锥屏蔽体屏蔽性能的MCNP程序计算

利用MCNP程序对影锥屏蔽体的屏蔽性能进行计算和深入分析。结果表明：影锥屏蔽体对于周围及样品造成的散射中子本底影响低于1．4％。中子穿透影锥屏蔽体而产生的γ射线泄漏率为10^-18～10^-14数量级，对于中子散射微分截面的实验测量，其影响可以忽略不计。W-Cu合金影锥屏蔽体的设计模型符合设计标准，就飞行距离为4～10m的范围而言，影锥屏蔽体可使源中子注量衰减10^-7，屏蔽效果显著。

多根贯通导线对屏蔽体内电路电磁干扰影响的仿真研究

仿真研究了两根贯通导线对屏蔽体内印制电路板终端负载的影响。研究表明,贯通导线与屏蔽体外的电磁脉冲波耦合,可使传入屏蔽体内印制电路板终端负载上的电压增大很多;当双线连接时,不仅存在着空间辐射干扰波通过导线吸收传导进入电路而产生的干扰电压,而且还存在着两线间串扰电压。实验结果可知,随着频率的增加,线间串扰增大,在终端负载产生的总干扰电压,比只有通过线吸收传导进入电路产生的电压要大。这些工作对电子系统的设计和安装具有指导意义。

混响室环境下小屏蔽体屏蔽效能测试系统

混响室可以用较小的功率在大的测量空间获得高的场强和大的动态范围,具有用途广泛、节约测量空间、节省经费等优点,利用混响室技术进行电磁兼容性测试已经成为一个新的研究热点.针对目前国内外缺少混响室环境下小尺寸屏蔽体屏蔽效能测试标准的现状,利用虚拟仪器技术设计和开发了一套小尺寸屏蔽体屏蔽效能自动测试系统.实验结果表明:该测试系统不用回避屏蔽体自身谐振频点的测量,能够实时计算和显示屏蔽体的屏蔽效能,且测量结果重复性好,5次测量数值最大偏差约为1 dB,变异系数小于0.032.

D-T快中子治疗准直屏蔽体设计及中子特性模拟

设计了一个用于D-T快中子治疗的准直屏蔽体,通过D-T中子在准直屏蔽体中的MCNP模拟,计算了屏蔽体外透射中子和透射光子在水中的吸收剂量,由此评价了准直屏蔽体的屏蔽效果。利用MCNP程序,模拟了准直中子束及中子束中的γ射线在源皮距(SSD)100cm处的能谱,计算了γ射线与中子束在水中吸收剂量的比值,对准直中子束中γ射线的污染水平进行了评价。完成了准直中子束在人体组织等效水箱中输运的MCNP模拟,给出了吸收剂量深度分布、吸收剂量横向分布和吸收剂量等剂量曲线。

特殊电磁屏蔽体屏蔽效能的比例模型测试法

大型、微小型两类特殊屏蔽体的屏蔽效能难以测试,为此提出一种基于比例模型的屏蔽效能等效测试方法,推导了原模型和比例模型各参数的约束关系,建立了两个模型屏蔽效能的转换关系。大型、微小型屏蔽体的屏蔽效能可利用常规测试方法和测试仪器测量比例模型后转换得到。两个典型屏蔽体的仿真验证结果表明,原模型、比例模型屏蔽效能的最大偏差小于1 dB,原模型在频率f处的屏蔽效能等于比例模型在频率f/n处的屏蔽效能(n为比例因子),基于比例模型的等效测试方法是正确有效的。该方法可以降低大型屏蔽体屏蔽效能测试成本,有效缓解微小型屏蔽体空间狭小引起的屏蔽效能测试困难,为两类屏蔽体屏蔽效能的准确测试提供了一种便利的方法。

以中子管为激发源的中子活化分析系统慢化屏蔽体设计

应用MCNP程序,通过对中子输运过程的模拟计算,得到了以14 MeV D-T中子管为激发源,在慢化屏蔽材料选取不同组合时的热中子注量率分布,热化比及镉比随铅层厚度的变化,以及屏蔽体外几处关键点的生物剂量率。根据模拟计算的数据,设计了活化分析系统的慢化屏蔽体,为开展以14MeV D-T中子管为激发源的中子活化分析工作奠定了基础。

随钻D-T中子孔隙度测井屏蔽体的蒙特卡罗研究

为了消除石油测井中化学中子放射源使用的危害,针对使用氘-氚(D-T)中子发生器的随钻中子孔隙度测井仪器,利用蒙特卡罗模拟方法,分层计算了多种屏蔽材料对不同能量中子的慢化和屏蔽效果,并分析了使用各种屏蔽材料的测井仪器在石灰岩地层的响应规律。结果表明:使用D-T发生器的随钻中子孔隙度测井仪器的最佳屏蔽体为12cm钨与6cm碳化硼的组合,此时屏蔽效果最好、响应地层孔隙度的灵敏度最高。

屏蔽体的三维模型的读取和可视化研究

为了解数据文件所描述的辐射屏蔽体结构和分布,用OpenGL编写了可视化仿真程序。首先可将数据文件的数据转换成OpenGL编程所需的格式,然后用空间坐标变换法将基本几何形状的数学模型简化成标准型。图形在标准位置上被绘制后,通过坐标平移和旋转可转换到给定位置上进行显示,从而可大幅度简化绘制过程。绘制的图形能用正投影和透视投影法在两种不同的坐标系上显示。图形的着色和光照可通过菜单、对话框来变更,图形的移动和旋转可由键盘和鼠标的操作来控制,提示了一个包含400多个数据的数据文件所描述的屏蔽组合体的绘制实例。

基于辐射屏蔽体的建模及可视化研究

辐射屏蔽体可用直角三角柱、圆锥台体等一些基本的三维几何图形来描述。该文以直角三角柱、圆柱体为例说明了三维图形的建模及绘制过程。对于一次函数的几何图形,先确定其顶点的空间位置,然后由所定的顶点画出每个面,最后组合成三维实体。对于属于二次函数的图形,用空间解析法建立了数学模型。采用空间坐标变换法,在标准位置上绘制二次函数的图形后,再转换到已知条件所定的位置来显示,可大幅度简化绘制过程。

一种勾形磁场新磁屏蔽体优化设计与分析

本文在勾形磁场现有磁屏蔽体的基础上,提出一种新的磁屏蔽体结构,并以8寸单晶炉新型磁屏蔽体结构的勾形磁场为研究对象,对其进行了模拟分析及优化设计。结果表明:安匝数一定的情况下(33600),采用新型磁屏蔽体的勾形磁场较现有勾形磁场的磁场强度Br,提高了约27.03%;当坩埚侧处产生横向磁场强度均为491 Gs时,其功耗下降了约35.97%;该研究为进一步降低功耗提供了一种设计思路及设计方法。