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散裂中子源靶站谱仪的物理设计

物理 2008年第6期37卷 449-453页

作者：王芳卫贾学军梁天骄何伦华殷雯张绍英朱涛于全芝王平中国科学院物理研究所中国散裂中子源靶站谱仪工程中心北京100190

中子散射广泛地应用于凝聚态物质研究和应用的众多学科领域,是研究物质微观结构和动态的理想工具之一.散裂中子源能是新一代的加速器基脉冲中子源,能为中子散射提供高通量的脉冲中子.文章重点介绍了散裂中子源项目CSNS中靶站和谱仪的建... 详细信息

中子散射广泛地应用于凝聚态物质研究和应用的众多学科领域,是研究物质微观结构和动态的理想工具之一.散裂中子源能是新一代的加速器基脉冲中子源,能为中子散射提供高通量的脉冲中子.文章重点介绍了散裂中子源项目CSNS中靶站和谱仪的建设内容和设计工作的进展.

关键词：中子散射散裂中子源靶站中子谱仪

基于COSMOSFloworks的CSNS的靶站反射体热分析

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基于COSMOSFloworks的CSNS的靶站反射体热分析

作者：范娜山西大学

学位级别：硕士

随着计算机应用技术的发展,运用计算机进行数值模拟已成为现代研究的一种重要的科研手段,它在可行性论证、工程设计和寻求最佳方案等方面发挥着重要作用。本论文结合当前中国散裂中子源(China Spallation Neutron Sources,CSNS)工程概... 详细信息

随着计算机应用技术的发展,运用计算机进行数值模拟已成为现代研究的一种重要的科研手段,它在可行性论证、工程设计和寻求最佳方案等方面发挥着重要作用。本论文结合当前中国散裂中子源(China Spallation Neutron Sources,CSNS)工程概念设计的需要,选择COSMOSFloworks流体分析软件作为研究工具,对CSNS靶站反射体系统各元件的温度及流场作分析。本论文的研究结果为中子散裂源工程建设提供了必要的研究数据,为靶站反应中心的的设计方案提供了基本数据。本文第一章首先介绍了中子散射和散裂中子源的概念,目前国际上正在建造和运行的散裂中子源的现状,以及CSNS的装置,主要包括加速器、靶站和谱仪。第二章介绍了靶站热分析的理论基础,应用传热学知识,建立了靶站热分析温度场的边界条件。第三章首先用MCNP4C计算了反射体材料对中子通量的影响,然后在系统学习SolidWorks和COSMOSFloworks的基础上,结合靶站散裂反应中心的结构特点,在SolidWorks软件中建立了靶站散裂反应中心的三维实体模型及冷却通道;再对模型施加合理的初始条件及边界条件,用COSMOSFloworks流体分析软件对靶站反应中心各元件及流体的温度作分析。研究结果表明:反应中心各元件及流体的最高温度均在100℃以下,靶站内冷却水流通道结构设计合理,也为进一步的优化设计方案提供了基本依据。第四章对本论文的工作做了总结以及以后要进行的工作。

关键词：中子散射散裂中子源靶站反射体 SolidWorks COSMOSFloworks

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散裂中子源靶站中子慢化和屏蔽的计算模拟

散裂中子源靶站中子慢化和屏蔽的计算模拟

作者：李佳昕暨南大学

学位级别：硕士

散裂中子源是一种大型科学实验装置,它的建设可以带动很多学科发展。自从中子被发现以来,由于其具有的不带电、穿透性强、对氢原子比较敏感等特性,可以成为CT影像很好的互补,所以科学家们一直希望能将其发展为中子散射技术。散裂中子源... 详细信息

散裂中子源是一种大型科学实验装置,它的建设可以带动很多学科发展。自从中子被发现以来,由于其具有的不带电、穿透性强、对氢原子比较敏感等特性,可以成为CT影像很好的互补,所以科学家们一直希望能将其发展为中子散射技术。散裂中子源的出现极大的提高了中子的通量,带动了一大批前沿学科的发展。中国散裂中子源(CSNS)就是在为了满足国内科研需要,提高我国科研水平,使国内科研工作能够迅速与国际接轨的大环境背景下诞生的。它的建成将使中国成为世界上第一个拥有散裂中子源的发展中国家。本论文利用蒙特卡罗通用程序MCNP对中国散裂中子源靶站进行了数学建模和计算机模拟,并对慢化器和屏蔽体进行了计算测试,给出模拟计算结果并对结果进行分析,可为中国散裂中子源靶站的慢化器和屏蔽体的建设提供相关参考信息。本文首先测试了铍反射体的反射效果,通过建立简单球体模型来对不同厚度的铍反射体进行计算,得出的各面中子通量与中子流量,观察铍反射体厚度的不同对中子通量的影响,测试铍反射体反射能力与厚度的关系。接下来对三种不同慢化材料(液态甲烷、液态氢和水)的慢化能力进行测试,计算分别使用以上三种慢化材料时各面的中子通量与中子流量,以此来判断各种材料的慢化能力,并对测试结果进行分析。最后将整个中国散裂中子源(CSNS)靶站系统在MCNP软件中进行几何建模,并填入真实材料,利用高性能计算机对整个靶站模型的各区间厚度内中子通量、中子流量、慢化能力以及对周围环境的辐射影响等方面进行大量计算并得到可信任的计算结果。

关键词：中子慢化中子屏蔽计算模拟中国散裂中子源靶站

基于二维离散纵标法中国散裂中子源靶站屏蔽初步优化

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基于二维离散纵标法中国散裂中子源靶站屏蔽初步优化

作者：张斌华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

中国散裂中子源将建设在广东东莞市,精确屏蔽计算对靶站的建设非常重要。中子输运计算精度主要受核截面参数库和计算程序的影响,因此选用精确度高、通用性好的截面参数库是保证计算结果可靠的前提。基于NJOY程序和ENDF/B评价核数据库制... 详细信息

中国散裂中子源将建设在广东东莞市,精确屏蔽计算对靶站的建设非常重要。中子输运计算精度主要受核截面参数库和计算程序的影响,因此选用精确度高、通用性好的截面参数库是保证计算结果可靠的前提。基于NJOY程序和ENDF/B评价核数据库制作了高能多群参数库HEST1.0,并通过大量基准实验验证。离散纵标(SN)方法由于在求解“深穿透”问题方面的优势,在屏蔽计算中广泛应用。采用基于输运理论的二维离散纵标DORT程序对靶站中子导出孔道及生物屏蔽体的各种设计方案屏蔽效果进行计算分析。计算得出二维剂量场分布及剂量当量率分布曲线,并得到较优化的屏蔽方案及模型,确保谱仪大厅内工作人员接受的剂量低于规定的标准。

关键词：中国散裂中子源靶站离散纵标法屏蔽

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CSNS散裂中子源靶站方案设计

苏州市职业大学学报 2009年第2期20卷 33-35页

作者：杜建红苏州市职业大学机电工程系江苏苏州215104

散裂中子源能是新一代的加速器基于脉冲中子源,能为中子散射提供高通量的脉冲中子.文章重点介绍了中国散裂中子源项目中靶站各部件的功用及其布置方式,在用IDEAS软件包有限元方法分析计算的基础上对部分零部件结构进行了初步设计.

关键词：散裂中子源靶站方案布置

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ESS靶前束流剖面及束晕监测器样机的研制

强激光与粒子束 2019年第11期31卷 129-134页

作者：牛海华李有堂张斌何源 Cyrille Thomas 谢宏明贾欢王志军兰州理工大学机电工程学院兰州730050 中国科学院近代物理研究所兰州730000 欧洲散裂中子源瑞典伦德SE-22100

为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行... 详细信息

为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行程大的特点,提出一种适用于小通道的多点定位多丝束流剖面探头,将其与束晕探头集成在一个样机上,结构紧凑,可实现双探头的独立驱动。使用ANSYS workbench对探头及传动杆进行了变形分析,完成了样机的研制,通过丝间距光学影像测量、真空检漏、小孔通过性测试及通断检测,确保了样机的可靠性。

关键词：束流剖面监测器束晕监测器束流收集器靶站欧洲散裂中子源

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第一讲中子散射与散裂中子源

物理 2005年第10期34卷 731-738页

作者：王芳卫严启伟梁天骄殷雯张泮霖傅世年唐靖宇方守贤章综张杰中国科学院物理研究所北京100080 中国科学院高能物理研究所北京100049

中子散射是研究物质微观结构和动态的理想工具之一,广泛地应用于凝聚态物质研究和应用的众多学科领域.散裂中子源能是新一代的加速器基脉冲中子源,能为中子散射提供高通量的脉冲中子.文章简明地介绍了中子散射的特点和它作为物质结构和... 详细信息

中子散射是研究物质微观结构和动态的理想工具之一,广泛地应用于凝聚态物质研究和应用的众多学科领域.散裂中子源能是新一代的加速器基脉冲中子源,能为中子散射提供高通量的脉冲中子.文章简明地介绍了中子散射的特点和它作为物质结构和动态探针的优越性,以及散裂中子源的基本原理、发展状况和多学科的应用优势.我国计划建设的散裂中子源CSNS中,靶站将由多片钨靶、铍/铁反射体和铁/重混凝土生物屏蔽体组成.质子束功率100kW下,脉冲中子通量约为2.4×1016n/cm2/s.第一期将设计建造高通量粉末衍射仪、高分辨粉末衍射仪、小角散射仪、多功能反射仪和直接几何非弹性散射仪等五台典型的中子散射谱仪,以覆盖大部分的中子散射研究领域.

关键词：中子散射散裂中子源靶站中子谱仪脉冲中子源研究和应用粉末衍射仪物质微观结构凝聚态物质物质结构