肺屏蔽块对全身照射剂量分布的影响

目的：探讨全身照射（ＴＢＩ）中为控制肺剂量所采用肺屏蔽挡块对剂量分布的影响。方法：利用三维自动扫描水箱按实际ＴＢＩ照射条件测量三种厚度不同的肺铅挡块下，水模体中剂量分布情况。结果：加肺档块使纵膈区剂量减少，肺挡因子与测量的深度有关。结论：肺挡因子应在照射条件下测量。在全身照射总剂量与肺部限受剂量相差较大时，应注意纵膈剂量的修正。

烘烤工况下的ITER中子屏蔽块整体结构分析

中子屏蔽块分布于国际热核聚变实验堆(ITER)超导托卡马克真空室双层壳体内部,由多个组件装配而成,用于屏蔽核聚变产生的中子。在烘烤工况下,承受螺栓预紧力作用的中子屏蔽块受200℃烘烤温度的影响,产生热应力。为校核在烘烤温度下中子屏蔽块的应力强度,本文采用ANSYS软件对其整个装配体进行整体结构分析。分析中将螺栓预紧力导致的模型位移作为边界条件,分预紧力载荷、温度载荷、重力载荷等载荷步进行热-结构耦合分析,分析结果按照ASME评定标准可以表明,中子屏蔽块各组件的最大应力强度在许用应力之内,满足结构强度要求。该分析的类型是典型的多接触高度非线性分析,对模型网格化和接触对设置的质量要求较高,处理不当会导致分析计算不收敛,同时该分析能正确地反映各结构件之间的实际连接关系,避免零件单独分析时用刚性连接代替弹性连接的状况。该分析方法为承受预紧力的复杂模型进行接触和耦合分析提供参考。

ITER包层屏蔽块全尺寸原型件的设计与关键制造技术的研发

ITER包层屏蔽块全尺寸原型件应基于当前的设计方案,满足其物理功能,并符合包层界面的设计要求。另外,在屏蔽块全尺寸原型件的设计中,还要充分考虑关键制造技术的研发结果,例如深孔钻、TIG焊接、NDT检测等技术,这些关键制造技术的研发结果,为设计提供了技术保障。该全尺寸原型件的顺利完成并通过ITER相应认证程序,是中方签署采购的必由环节,也为今后完成采购包奠定了基础。

ITER中子屏蔽块结构分析中力矩补偿问题的探讨

国际热核聚变反应堆(ITER装置)的中子屏蔽块分布于超导托卡马克真空室双层壳体内部,用于屏蔽核聚变产生的中子。中子屏蔽块在正常工作状况下将受到重力、涡流电磁力和地震载荷等影响。为校核其结构强度,对其受力进行整体结构分析。在中子屏蔽块的结构分析过程中,由涡流引起的电磁力所产生的力矩与所给定力矩的大小不相同。为了使其结构分析能模拟真实工况,分析的结果更准确,分析过程中采用了添加力矩补偿的方式。文中运用ANSYS软件分别对中子屏蔽块添加力矩补偿和不添加力矩补偿两种方法进行结构分析,并对分析结果进行比较。结果表明,补偿力矩的添加对屏蔽块各附件的应力大小影响很大,因此用力矩补偿方法分析得到的结果更能保证分析结果的准确性,且使中子屏蔽块设计的安全性和可靠性大大提高。此方法可为同样有力矩存在的结构分析提供有力的参考依据。

ITER屏蔽块冷却通道热工水力分析与设计改进

屏蔽块是国际热核聚变实验堆(ITER)的重要组成部分之一,其结构设计尤其是内部冷却剂通道设计将直接影响屏蔽块的冷却效果及模型的安全性。运用计算流体力学(CFD)软件对屏蔽块模型进行热工水力计算,根据计算结果提出改进建议,并对改进后的模型重新进行数值分析。结果表明:屏蔽块的进出口段压降减小,冷却剂流动总压降减小;主要冷却支管的流量分配和流速分布更加均匀;屏蔽块表面局部最高温度大大降低,可避免由于冷却不均造成模块热应力过大。

HCSB TBM屏蔽块初步设计与结构性能分析

介绍了HCSB TBM屏蔽块的初步设计,根据RCC-MR相关标准,在4种典型工况下对TBM屏蔽块的结构性能进行了分析和校核。计算结果表明:所有工况下的整体形变都较小,一次应力和二次应力均满足RCC-MR标准。

ITER屏蔽块真空热氦检漏装置热工水力学设计与分析

对ITER包层屏蔽块进行了热工水力学设计及分析,并给出了两套合理的加热方案。分析结果表明,可以通过分阶段改变入口气体温度的方法实现在高效加热屏蔽块的同时满足工程及部件热应力的技术要求,并通过热应力计算验证了加热过程不会对屏蔽块产生不可预期的结构破坏。

ITER装置中IWS装配仿真设计及研究

内中子屏蔽层(IWS-In Wall Shielding)是国际热核聚变实验装置(ITER)中核心装置-真空室(VV-Vacuum Vessel)的重要组成部分。由于真空室结构复杂,各项性能要求高,根据ITER国际组织要求,其所有结构必须结构设计与装配模拟研究同步进行,通过对其装配过程的动态模拟,确定其各部件的装配关系,并从装配工艺性角度对其进行动态干涉检测。文中基于内中子屏蔽层的CATIA三维实体模型及其在真空室模型中的位置,进行了模拟装配设计及研究,为其装配合理性的确定起到了非常重要的作用。

真空氦检漏技术在ITER项目中的应用

包层屏蔽块是国际热核聚变实验堆(ITER)项目的重要组成部件。每个屏蔽块都需要进行真空热氦检漏,以确保其密封性能。提出了一种利用真空热氦检漏系统进行高灵敏度检测的方法,该系统可以使包层屏蔽块去除自身的杂质气体来规避干扰,并通过提高环境温度和屏蔽块内部和外部之间压力差的方式来提高氦原子的活性以提高检测灵敏度。该方法可在检测环境温度为250℃,环境压力为1×10^(-5)Pa,产品内部氦气压力为4 MPa的条件下,实现系统灵敏度为10-11Pa·m^(3)·s^(-1)数量级的氦气泄漏检测。试验结果表明,该技术具有高自动化和数据可追溯的优点,可避免产品自身释放的杂质气体带来的影响,对细微泄漏具有较高的检测灵敏度。

某质子回旋加速器治疗装备研发调试厂房的辐射屏蔽探讨

目的探讨质子回旋加速器治疗装备研发调试厂房在不同调试阶段的辐射屏蔽优化方案。方法根据不同调试阶段的最大源项,采用经验公式估算调试厂房屏蔽体外关注点的瞬时剂量率,对调试厂房各调试阶段的屏蔽进行优化。结果回旋加速器调试阶段在墙3和墙4内分别设置1.0 m、1.0 m的移动混凝土屏蔽块,束流输运线调试阶段在墙4和墙5内分别设置1.0 m、1.25 m移动混凝土屏蔽块,模拟治疗室调试阶段在墙9外设置1.0 m、屋顶设置0.4 m的移动混凝土屏蔽块,屏蔽体外关注点的剂量率可满足相关剂量率控制限值的要求。结论移动混凝土屏蔽块的设置在满足屏蔽效果的同时也考虑了经济性及厂房空间要求,符合防护最优化原则;可作为高能粒子加速器类研发或类似科研项目辐射屏蔽优化的一种解决方案。