摘要：中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是一台基于强流质子加速器的大型多学科研究平台。CSNS的1.6 GeV高能质子束流在航天设备测试和粒子探测器测试方面都有重要应用。但是,由于单一的质子能量无法满足辐照应用及高性能探测器对束流不同能量的需求,研究设计可行的降能方案将质子束从1.6 GeV降至指定能量范围是十分必要的。本文研究发现,可以通过放置金属降能片的方式实现CSNS 1.6 GeV质子束流的能量调节。使用降能片产生弱流的π粒子测试束也具有可行性。通过比较铜、铁和钨等几种材料降能器后的次级质子及π粒子产额,降能片的活化及辐射屏蔽等多种因素,建议选择铁作为CSNS高能质子降能器的材料。

摘要：将235U与238U两种材料组成的裂变电离室作为散裂中子源反角方向束流监视系统应用的探测器,采用飞行时间方法可以高精度地测量束流的能谱。本文主要介绍整个系统的时间分辨精度对能量分辨的影响以及实际测量中的修正因素,时间分辨引起的能量分辨与能量的3/2幂成正比,能量分辨引起与标准截面的能量差异的修正小于0.1%,实验结果表明该项裂变电离室的设计能满足散裂反角中子能谱测量的要求。

摘要：为获得核数据测量所需的束斑形状及较低的实验本底,反角白光中子源需通过准直器对束流进行刮束准直。以中子开关为例,根据相关要求确定了整体的设计方案。通过将挡块一分为二的设计,解决了小直径深孔加工的难题。利用有限元分析软件,优化了真空盒的外形结构及密封方式。针对挡块的工作环境,搭建了可用于真空的高精度耐辐射移动平台。经测试,中子开关的主要技术指标均满足要求,说明设计合理。

摘要：即将建成的中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)反角白光中子束线可为核数据测量提供高注量率的脉冲白光中子束流,填补我国核数据测量用白光中子源的空白,提高我国核数据测量水平,满足核能、核技术及基础核物理研究对核数据的需求。该束线建成后,其中子能谱及注量率的精确测量将是开展其它物理实验的基础,快裂变电离室因其独特优点被选为中子能谱和注量率测量探测器。通过实验研究了快裂变电离室的粒子分辨性能、时间分辨性能;确定阴、阳极的合理间距为10 mm,据此测得电离室的时间分辨约15 ns;利用235U样品量计算的探测效率与利用伴随粒子法给出的探测效率在不确定度范围内符合,因此可以标定快裂变室的探测效率。通过这些工作,完成了满足反角白光中子束能谱及注量率测量需求的快裂变室的物理设计。

摘要：在设计加速器驱动的次临界系统(ADS)、核废料嬗变装置及钍基熔盐堆时亟需一些关键核数据,当前核数据库受实验条件或中子能区的限制,存在核数据精度不高甚至少部分核素数据缺失的情况。本文综述了国内外相关的核数据研究和相应的白光中子源情况。基于中国散裂中子源(CSNS)的反角通道白光中子源实验终端的中子束流具有非常宽的能谱(0.01eV～200 MeV)和很好的时间特性。模拟得到距靶80m处的实验终端的中子注量率为9.3×106 cm-2.s-1,1eV～1MeV能量间隔内的中子数占总中子数的53%;同时,加速器运行在双束团模式或单束团模式,时间分辨率均在0.3%～0.9%之间,适合开展核数据测量。

摘要：中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是一台基于散裂反应的大型多学科研究平台,于2018年8月竣工并正式运行。实验缪子源(ExperimentalMuonSource,EMuS)是CSNS未来规划建设的重要研究平台之一,其束流打碳靶能量为1.6 GeV、功率为20 kW。为了确保辐射安全要求,应用蒙特卡罗模拟软件FLUKA对该装置的瞬发辐射和剩余辐射进行了计算分析,以剂量限值进行了屏蔽优化设计。计算结果显示:靶区、准直区、垃圾桶和缪子输运线等辐射核心区域屏蔽体外部具有低的剩余辐射;内部设备,如碳靶、磁铁等,以及高能质子输运线真空管道活化严重,具有较高的剩余辐射,未来的维护升级需考虑远程操作方案和严格控制维护时间,以确保工作人员安全。FLUKA计算结果与Moyer模型半经验公式的计算结果基本一致,表明装置的屏蔽可以满足瞬发辐射防护要求。高能质子束轰击碳靶后的废质子束通量约1012 cm^(−2)∙s^(−1),利用此条件可以考虑建设质子辐照实验平台以及中子辐照实验平台,并对辐照位置的本底进行计算和研究。

摘要：中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是一台基于散裂反应的大型的多学科研究平台。2018年8月竣工并正式运行。实验缪子源(Experimental Muon Source,EMuS)是CSNS未来规划建设的重要研究平台之一。根据多步发展的规划,简化方案(Baby Scheme)的实验缪子源将优先考虑建设,设计运行功率5 kW。利用蒙特卡罗粒子输运程序FLUKA模拟1.6 GeV高能质子束轰击碳靶过程,研究了废质子束流处理、靶上能量沉积、缪子束的产生和本底及整个靶区的辐射情况和屏蔽方案等。确定了靶室材料为铝合金材料,优化的屏蔽体结构成功将剩余剂量控制在2.5μSv·h-1以下,为周边维护人员提供低放射环境。

摘要：反角白光中子终端是一条基于散裂中子源的,用于核数据测量的专用实验终端,如果人员进入实验终端时,该终端内正在产生中子束流,可能受到辐射,产生不必要的损失。为预防潜在照射,也为了防止污染扩散,建立了人身安全联锁系统,将控制区进行了物理隔离和划分,并设计了控制进入、限制进入和禁止进入三种管制模式。规定了反角白光中子终端的工作流程并将其固化在联锁程序中。设计了系统软硬件,实现了对控制区的联锁控制和监测管理,目前为止,系统运行情况良好。

摘要：在中国散裂中子源(CSNS)大科学平台中,利用高能质子加速器产生的1.6GeV高能质子轰击固体钨靶,在靶前产生的反向中子束流,经质子通道返回,并引出到中子实验区,被称为反角白光中子源(Back-n),其具有能谱宽(0~200MeV)、中子产额大(2×10^(16)n/s)等特点,适合进行核数据测量等高能物理研究。该反角白光中子源真空系统,由和高能质子束流共用的26m超高真空系统和专供中子束流通过的54m高真空系统组成,两个真空系统采用不同的真空获得方案和工艺路线,并用中子束窗隔开,在超高真空侧安装有超高真空插板阀,避免中子束窗损坏后影响加速器的运行。本文介绍了该真空系统的设计及运行情况,其建成为白光中子源的实验研究提供了良好的真空条件。

摘要：中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用.4πBaF_(2)探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility,GTAF),该装置用28块六棱BaF_(2)晶体和12块五棱BaF_(2)晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n,γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^(nat)C及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了^(197)Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可能与GTAF能量分辨率、Back-n的中子能谱测量精度、以及实验本底扣除方法相关,这也是下一步工作的重点.