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固体径迹探测器测量束流装置内的中子通量密度

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核技术 2005年第9期28卷 697-699页

作者：李义国朱庆福夏普高永春朱国盛郑伍钦史永谦中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

在微型反应堆零功率装置上搭建了硼中子俘获治疗拟采用的热中子束流装置。利用固体径迹探测器(SSNTD)测量了束流装置中心轴线上不同位置处的中子通量密度。结果显示,在束流装置入口处中子通量密度为5.39×107cm–2·s–1时,出口处热中... 详细信息

在微型反应堆零功率装置上搭建了硼中子俘获治疗拟采用的热中子束流装置。利用固体径迹探测器(SSNTD)测量了束流装置中心轴线上不同位置处的中子通量密度。结果显示,在束流装置入口处中子通量密度为5.39×107cm–2·s–1时,出口处热中子通量密度为5.63×104cm–2·s–1,热中子通量密度衰减到入口处的1/957。而利用热释光(TLD)方法和MCNP/4B程序测量和计算结果分别为1/1032和1/972。

关键词：固体径迹探测器中子通量密度束流装置

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热分析法测量中子通量密度的探测器材料选择

核电子学与探测技术 2014年第10期34卷 1169-1172页

作者：李来冬朱庆福杨铜锁史永谦鲁瑾王璠中国原子能科学研究院北京102413 西京学院西安710123

热分析法测量中子通量密度是一种新测量方法,它基于热分析技术测量经中子辐照后的探测器材料所放出的退火热量。选择合适的探测器材料是对该方法进行研究的前提,工作的主要内容是根据该测量方法的原理采用多种含10B物质进行实验研究,选... 详细信息

热分析法测量中子通量密度是一种新测量方法,它基于热分析技术测量经中子辐照后的探测器材料所放出的退火热量。选择合适的探测器材料是对该方法进行研究的前提,工作的主要内容是根据该测量方法的原理采用多种含10B物质进行实验研究,选出合适的探测器材料。通过对实验结果的对比分析,总结出了热分析法探测器材料需要满足的条件,并初步选定晶体硼与磷灰石的混合物作为热分析法探测器材料,为以后进一步的研究提供参考。

关键词：中子通量密度热分析退火热量含^10B物质

界面流法计算反应堆六角形燃料组件中子通量密度分布

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核动力工程 2002年第2期23卷 87-92页

作者：张颖谢仲生陈达景春元西北核技术研究所西安710024 西安交通大学核热能系 710049

利用界面流法计算两维六角形轻水堆燃料组件内中子通量密度分布。子区内中子源在空间上采用二次分布近似,还考虑了六角形组件周边水隙对组件内中子通量密度的影响。根据提出的模型,编制了TPHEX-E程序,并对一些轻水堆六角形组件问题作了... 详细信息

利用界面流法计算两维六角形轻水堆燃料组件内中子通量密度分布。子区内中子源在空间上采用二次分布近似,还考虑了六角形组件周边水隙对组件内中子通量密度的影响。根据提出的模型,编制了TPHEX-E程序,并对一些轻水堆六角形组件问题作了计算,计算结果与蒙特卡罗方法计算结果进行了比较,符合良好。本程序可用于六角形轻水堆燃料组件计算。

关键词：界面流法计算反应堆六角形燃料组件界面流中子通量密度分布轻水堆

核电站反应堆中子通量密度的一种预测控制方法

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电机与控制学报 2002年第1期6卷 80-83页

作者：史小平王子才哈尔滨工业大学仿真中心黑龙江哈尔滨150001

利用核电站反应堆中子动力学系统的单位阶跃响应数据，得到了该系统的非参数模型。提出了一种中子通量密度恒值问题的预测控制方法、与基于精确模型的控制方法相比，该方法不必苛求模型的具体形式，实时控制的计算量小、跟踪调节性能好... 详细信息

利用核电站反应堆中子动力学系统的单位阶跃响应数据，得到了该系统的非参数模型。提出了一种中子通量密度恒值问题的预测控制方法、与基于精确模型的控制方法相比，该方法不必苛求模型的具体形式，实时控制的计算量小、跟踪调节性能好、鲁棒性强、能消除不可测干扰。通过与状态反馈控制方法的仿真比较，验证了这种控制律的有效性和优越性。

关键词：核电站反应堆中子通量密度预测控制

微机化多时空通道中子通量密度数据采集技术开发与研究

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微机化多时空通道中子通量密度数据采集技术开发与研究

作者：赵修良中国原子能科学研究院

学位级别：硕士

本文介绍了用于加速器驱动反应堆中子学实验装置启明星—1号上的微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的设计方案、电路原理设计研制和数据采集应用软件、驱动程序等软件设计开发。对一些电路原理进行了软件仿真研究、性能指标参... 详细信息

本文介绍了用于加速器驱动反应堆中子学实验装置启明星—1号上的微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的设计方案、电路原理设计研制和数据采集应用软件、驱动程序等软件设计开发。对一些电路原理进行了软件仿真研究、性能指标参数测试，该数据采集系统的单通道样机在中国原子能科学研究院微型反应堆上进行了中子时间分布规律测量试验。论文分为六章，第一章为中子通量密度时空分布与中子动力学研究及相关研究工作;第二章介绍了微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的总体设计方案;第三章为微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的模拟电路设计;介绍了中子探测器的型号、性能指标参数，直流高压电源供电有关问题，电流灵敏前置放大器研制与性能指标参数，放大器、甄别成形电路的研制，信号的长距离电缆传输方案及仿真研究;第四章为微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的数据采集及软件设计开发;具体介绍了用于本系统中子脉冲计数的定时计数板卡应用原理、使用设置方案，数据采集应用软件和驱动程序设计编程，数据采集软件界面和功能;第五章介绍使用该系统在微型反应堆上进行的中子时间分布规律测量试验，试验表明微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统将能够同时进行多个空间位置点中子通量密度分布测量。第六章为总结及展望。本论文是研制微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统的技术基础，将为最终实现微机化多时空通道中子通量密度数据采集系统提供技术支持。

关键词：中子通量密度多通道时空分布模拟信号处理数据采集系统

基于深度学习的压水堆堆芯中子通量密度及有效增值系数预测

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基于深度学习的压水堆堆芯中子通量密度及有效增值系数预测

作者：张海明哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着反应堆工程技术的不断发展,对于反应堆物理计算的要求不断提高,传统的中子扩散方程求解存在计算时间长以及所需存储空间较大等问题。因此,对于如何快速、准确的获得扩散方程结果的研究具有重要意义。现代计算机技术和性能在不断地... 详细信息

随着反应堆工程技术的不断发展,对于反应堆物理计算的要求不断提高,传统的中子扩散方程求解存在计算时间长以及所需存储空间较大等问题。因此,对于如何快速、准确的获得扩散方程结果的研究具有重要意义。现代计算机技术和性能在不断地改进和发展以及现代人工智能迅猛的发展,计算机的性能足够维持现代人工智能研究所迫切需要的高性能算力需求,人工智能也得到了快速的发展,其中深度学习已成为了解决一些实际问题的重要手段。在核反应堆堆芯物理分析,对于扩散方程求解方面,由于其结构复杂及多系统耦合等特点,传统的数值计算方法存在的计算时间长,储存空间要求较大的缺陷。鉴于传统方法的这些不足之处,本文提出一种深度学习模型进行扩散方程求解,首先采用传统数值分析方法进行堆芯数值模拟,采用差分法,通过原迭代方法以及超松弛迭代,计算大量核反应堆堆芯数值模拟数据,建立样本数据集,之后分别采用BP神经网络以及卷积神经网络来构建能够反应堆堆芯结构与堆芯参数之间映射关系的深度学习模型,对有效增值系数采用了BP神经网络及卷积神经网络进行预测,对中子通量密度采用单通道及多通道卷积神经网络建立预测模型。本文中均采用Python作为编程语言,Tensor Flow作为深度学习框架进行实验,最终得到替代数值计算方法的深度学习模型来预测具体堆型的堆芯参数。结果表明:在有效增值系数预测方面,卷积神经网络与BP神经网络预测模型预测MSE分别为2.54×10、8.14×10,BP与卷积神经网络预测模型对测试集样本的预测平均相对误差分别为4.23×10、2.08×10。因此,对比来看卷积神经网络的预测精度要优于BP神经网络。在中子通量密度预测方面,多通道卷积神经与单通道卷积神经网络预测模型MSE分别为6.09×10、7.33×10,因此,对比来看多通道卷积神经网络的预测精度与单通道卷积神经网络处于同一数量级,相差不大,但多通道卷积神经网络在堆芯参数预测方面通用性更强。不论BP还是卷积神经网络在对堆芯参数预测时,单样本预测时间均在0.25毫秒左右,相较于传统数值模拟方法,在保持其精度的同时,预测效率得到很大提升。

关键词：中子扩散方程有效增值系数中子通量密度 BP 卷积神经网络

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数字化裂变室宽量程中子通量密度测量的研究

数字化裂变室宽量程中子通量密度测量的研究

作者：袁超中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）

学位级别：硕士

中子通量密度是核反应堆的一个重要参数，通过连续监测反应堆外的中子通量信号，提供反应堆实时的功率、功率变化，不仅用于控制系统的功率控制，即根据此功率信号调节控制棒的升降，防止反应堆发生超功率现象;而且向反应堆保护系统提... 详细信息

中子通量密度是核反应堆的一个重要参数，通过连续监测反应堆外的中子通量信号，提供反应堆实时的功率、功率变化，不仅用于控制系统的功率控制，即根据此功率信号调节控制棒的升降，防止反应堆发生超功率现象;而且向反应堆保护系统提供中子通量及变化周期信号，确保其运行在安全的限定值范围。裂变室（Fission Chamber）不仅具备超高的中子/伽玛抑制比，而且其三种工作可以覆盖反应堆全功率测量范围，即采用单一种类的裂变室进行反应堆中子通量测量;这不仅对工程设计和运行维护有独到的简化优势，而且具备事故后安全监测的高可靠性，因而在美国的核电站得到越来越广泛的应用。本文主要研究数字化裂变室宽量程的中子通量测量相关的方法与技术。本文首先用计算机模拟带电子学噪声的裂变室输出信号仿真波形，根据裂变室和前置放大电路输入参数建立模型，推导出裂变室输出单个脉冲信号的数学表达式，然后根据裂变室输出信号的特点生成不同计数率下的仿真信号。随后开展了数字化信号处理算法研究，提出在低通量和高通量的中子通量密度情况下，用数字梯形成形滤波和数字自适应参数滤波算法，不仅可以实现抗堆积和脉冲噪声有效甄别(脉冲计数模式)处理,提高计数率的准确度和最大计数率，而且能够提高均方值计算(坎贝尔模式)的准确度。为验证上述方法，设计一个基于FPGA的宽量程中子通量密度测量系统中的高速数据采集和数字化信号处理的板卡，将仿真的裂变室输出信号导入到任意波形信号发生器中形成实际物理输出信号，以此作为裂变室输出信号发生器，对设计的板卡分别测试脉冲计数模式和坎贝尔模式两种工作模式，进行了功能原理测试和验证，为设计工程用宽量程数字化中子测量系统研制打下基础。

关键词：中子通量密度数字化宽量程裂变室信号处理算法

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反应堆中子通量密度仿真研究

核动力工程 1999年第3期20卷 209-213页

作者：邓亮邓琛上海交通大学动力与能源工程学院上海工程技术大学

核电厂作为特殊企业，对职工的培训尤为重要，而培训中，仿真系统是必不可少的环节。如果用经典的点堆模型方程，仿真精度不够，不能实现物理仿真。本文利用因子分解方法解中子通量密度函数，在求解中子通量密度形状函数时，通过适当的... 详细信息

核电厂作为特殊企业，对职工的培训尤为重要，而培训中，仿真系统是必不可少的环节。如果用经典的点堆模型方程，仿真精度不够，不能实现物理仿真。本文利用因子分解方法解中子通量密度函数，在求解中子通量密度形状函数时，通过适当的模型简化，使其可以在一般的ＰＣ机上实现。模型采用三维直角坐标系，并引入两根可以随时上下移动的控制棒，实现对中子通量密度分布的瞬态分析。在进行数字仿真时，采用定步长四阶龙格＿库塔（ＲｕｎｇｅＫｕｔａ）法。用该方法对压水堆中子通量密度进行求解，取得了令人满意的结果，并已在核电厂仿真中得到应用。

关键词：反应堆中子通量密度数字仿真核电厂

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核反应堆中子通量密度的一种非线性控制方法

原子能科学技术 2001年第5期35卷 401-405页

作者：史小平哈尔滨工业大学仿真中心黑龙江哈尔滨150001

针对核反应堆点堆动态非线性模型 ,提出了一种非线性状态反馈的中子通量密度恒值控制的新方法。与传统的古典控制方法相比 ,此方法不必对模型进行近似线性化处理 ,因而 ,控制精度较高 ,适用的时域范围较广 ,控制律也不太复杂。

关键词：核反应堆中子通量密度非线性控制数学模型计算机控制