计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案

脉冲电子束辐照材料试验研究中,束流电子具有不同的速度和角度分布。但数值模拟计算一般都考虑电子束垂直入射靶材料,这可能导致数值计算结果与试验结果不符。针对该问题,提出了一种计算电子束辐照下能量沉积剖面的新方案,利用MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)软件对铝、铜、钽金属材料在电子束辐照下的能量沉积进行模拟,分析了电子束垂直入射与带有角度分布入射时能量沉积的差异,为解释电子束辐照试验测量数据与理论计算结果之间的差异提供了依据。

一种强流脉冲电子束入射角等效计算方法

对电子束能量沉积剖面的变化规律进行了解释,给出了由能量损失函数和能量沉积效率函数之积表示的定性的能量沉积函数表达式。在此基础上,给出了一种关于能量沉积剖面的电子束等效入射角计算方法,分析了方法所带来的影响和适用的范围,采用蒙特卡罗方法对等效结果进行了验证。证明该方法优于入射角的算术平均,尤其在靶材浅层与混合束符合较好。

模拟X射线热-力学效应电子束能谱的优化研究

实验室中主要采用电子束辐照来研究材料的热-力学响应规律,并以此为依据对材料抗核爆X射线的能力进行评估,此种评估方式忽略了电子束与X射线与物质相互作用中的差异,必然造成评估偏差。利用MCNP软件和约束最小二乘法,以1keV和3keV黑体X射线为优化对象,以电子束在介质中产生与X射线相同的能量沉积剖面为优化目的,对用于辐照铝、铜和钽三种材料的电子束能谱进行了优化计算,分别得到了它们的等效电子能谱。结果表明:等效电子能谱能够获得与相应的X射线一样的能量沉积剖面,可用作评估材料抗核爆X射线能力的依据;但等效电子谱与X射线和辐照材料均相关,应用中需依据辐照材料做出相应调整。