用于中子能谱测量的反冲质子磁谱仪

根据神光-Ⅲ原型内爆实验条件下初级中子能谱诊断的要求,提出了反冲质子磁谱仪原型的设计方案,并通过蒙特卡罗程序Geant4对设计方案进行了仿真模拟。该质谱仪的测量能区在6～30MeV,测量产额范围大于1012,能够测量内爆实验的全中子能谱。模拟结果表明:设计的谱仪对于14MeV的中子探测效率大于10-11,能量分辨达到1%,信噪比大于10,满足神光-Ⅲ原型装置内爆实验离子温度诊断的要求。

聚变脉冲中子源特性的近距离测量方法

介绍在近距离条件下,测量聚变脉冲中子源的时间谱、能谱和产额的一种方法-两测点解谱法,对该方法的局限性作了简要地讨论。

磁质子反冲谱仪磁分析系统的设计

磁质子反冲谱仪（MPR）是测量惯性约束聚变（ICF）实验和高功率聚变装置中子能谱的一种新型高性能诊断仪器,磁分析系统是其核心部分。通过2维束流输运和3维粒子输运模拟完成了紧凑型MPR谱仪磁分析系统的设计,对系统参数及系统性能进行了分析,分别根据能量分辨力、探测效率和计数率优先原则提出3种系统设计方案。结果表明：磁分析系统在1.5%-3.0%的能量分辨力范围达到10^-5-10^-4量级的探测效率,结构紧凑,符合MPR谱仪的设计目标。

一个研究聚变中子辐照损伤的蒙特卡罗程序

文章描述计算机模拟聚变中子辐照损伤的蒙特卡罗程序。该程序适用于含轻、重核素的非晶态复合材料及能量低于１５ＭｅＶ的中子和各种能量的离子。文中给出辐照后靶原子Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ的ＤＰＡ截面、ＰＫＡ能谱和发射角分布的计算结果，并给出作为混合堆第一壁材料的３１６ｓｓ、钨、石墨、碳化硅位移损伤率和气体产生率。

聚变脉冲中子源时间谱测量的非弹散射技术

介绍DT聚变反应产生的非单能的高能脉冲中子时间谱的一种测量技术——非弹散射法。利用安装在脉冲中子源附近的氧化铍(BeO)材料作为辐射转换体,测量DT聚变反应产生的高能脉冲中子与16O的非弹散射(n,n′γ)过程中产生的γ辐射时间谱,实现对DT反应脉冲中子时间谱的测量。

HFETR ^6LiD转换器内聚变谱中子源强分析

建立了6Li D转换器中14Me V中子源强的计算模型,对转换器不带辐照样品和分别带2、3、4个辐照样品时的中子源强进行了计算,对转换器产生的中子和来自于堆芯的中子在样品内的能谱和中子注量率进行了计算。结果表明,辐照管内充水和氦气时,辐照样品内由转换器产生的能量大于13Me V的中子分别占能量在1Me V以上中子的25.7%、24.6%,辐照样品内由堆芯产生的能量大于13Me V的中子仅占能量在1Me V以上中子的10·5左右,样品内14Me V中子源强分别可达4.31×1013nT·s·1、3.34×1013 nT·s·1;中子注量率分别可达2.66×1010nT·cm·2·s·1、3.53×1010nT·cm·2·s·1。

多方向加权方法在D-T聚变中子能谱测量中的应用

中子能谱是研究和诊断核反应过程特性最重要的特征量之一。建立了一种新的多方向加权方法用于D-T聚变中子能谱测量:在反冲质子出射方向的多个不同角度上,同时布置探测器,最终的中子能谱由各方向所获取的反冲质子能谱结合相应的权重值确定。Geant4模拟结果显示,多方向加权方法可以提升探测效率和求解结果精度。利用多方向加权方法对高斯分布中子源以及实际的D-T聚变中子能谱进行测量模拟与求解分析,分析结果验证了该方法的可行性和有效性。

聚变中子能谱测量系统脉冲中子灵敏度的实验研究

为多种复杂环境下的稳态和脉冲DT聚变中子能谱测量建立了一种灵敏度优化反冲质子磁谱仪.使用成像板和同位素α源测量了谱仪的反冲质子能量-位置投影关系.利用稳态加速器中子源平台、通过单粒子计数方法结合三维带电粒子输运程序模拟,研究了谱仪脉冲中子灵敏度能量响应.通过高探测效率参数设置使谱仪对DT中子的探测效率达到2×10 5cm2水平,从而在较弱中子源上获得了较高统计精度实验数据.程序模拟结果与谱仪α粒子刻度和DT中子标定实验结果取得了良好的一致性,可由此发展精细解谱技术,以提高脉冲中子能谱测量的灵敏度和能量分辨.

反冲质子磁分析技术用于氘氚中子能谱测量研究

介绍了一种基于反冲质子法和磁分析技术的氘氚聚变诊断方法,适用于稳态及脉冲条件下的等离子体温度、燃料密度和中子产额的精确诊断.设计了小型的原理性装置,磁分析器使用高性能钕铁硼二极永磁铁,焦平面上使用CR-39固体径迹探测器或PIN探测器测量质子位置分布.使用^(239)Puα源对磁分析器进行了实验标定,建立了配套的模拟程序.利用蒙特卡罗方法模拟分析了装置整体性能,并在K-400加速器上进行了中子实验研究.