摘要：设计了一种单球3个位置灵敏计数器不同分区方法,借用蒙特卡罗模拟对5个计数区的中子能量响应进行了计算,并分析5个计数区的能量响应合理性。基于能量响应假设实验,利用少道解谱UMG软件包对诸如注量和周围剂量当量的剂量学量进行计算,并对计算的结果进行了讨论。设计了一种单球3个位置灵敏计数器不同分区方法,借用蒙特卡罗模拟对5个计数区的中子能量响应进行了计算,并分析5个计数区的能量响应合理性。基于能量响应假设实验,利用少道解谱UMG软件包对诸如注量和周围剂量当量的剂量学量进行计算,并对计算的结果进行了讨论。

摘要：随着加速器技术的发展,基于加速器的硼中子俘获治疗装置越来越受到国内外关注。为了研究基于能量为14 MeV、流强为80μA的回旋质子加速器获得硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)中子源的可能性,利用Geant4软件对中子产生靶以及束流整形组件进行了优化设计,旨在获得理想的超热中子束实验终端。由于加速器的流强较低,增设了天然铀作为中子倍增器以提高中子注量。经过对铍靶、天然铀增殖层、AlF_(3)和TiF_(3)复合慢化体、热中子吸收层和γ屏蔽层等进行优化设计,在束流出口处能够获得超热中子占比高达95.6%,注量率可达6.26×10^(7) n·cm^(−2)·s^(−1)的中子源终端。该方案可初步用于加速器BNCT中子源实验终端的技术验证。

摘要：基于强流氘氚中子源科学装置HINEG设计了一套快中子照相准直屏蔽系统。采用中子输运设计与安全评价软件系统SuperMC和ENDF/B-Ⅶ.0数据库计算了准直中子束的中子能谱及注量率、γ射线能谱及注量率、直射中子注量率与γ射线注量率比值(φd/φγ)、直射与散射中子注量率比值(φd/φs)、准直束中子注量率的不均匀度等特性参数,并采用MCNP5程序进行了对比验证。研究了准直屏蔽系统的内衬材料、尺寸等对特性参数的影响规律,并通过优化获取了最优设计方案。计算结果显示,在同等计算条件下,SuperMC计算结果与MCNP计算结果相对偏差小于1%,准直屏蔽系统的φd/φγ为50.1,φd/φs为5.7,在Ф30cm视野范围内的中子注量率为4.80×10^7cm^-2·s^-1,其中直射中子注量率为4.09×10^7cm^-2·s^-1,中子注量率不均匀度为5.8%,满足快中子照相对准直束特性参数的要求。

摘要：超高温锂热管冷却的核反应堆因其静默性、体积小等优势,在深海核动力和深空探测方面具有广泛的应用前景。为掌握超高温锂热管的传热特性,开展了超高温锂热管设计,并基于热阻网格法开发了超高温锂热管的Python程序,在此基础上对锂热管进行热输运性能分析。通过与其他现有模型和实验数据对比,验证了本文开发的模型精度,且应用该程序校核了本文设计的超高温锂热管,并分析了超高温锂热管在变功率工况下热管结构对热管达到新的稳定状态所需转变时间的影响。结果表明,本文设计的超高温锂热管符合设计要求;增加管壁厚度和吸液芯厚度会增加转变时间;增加冷凝段长度有利于减少转变时间。本文研究为热管堆的优化设计和安全分析提供了依据。

摘要：为测量高能辐射场及宇宙射线中的中子剂量,基于SMMC设计,对二元慢化型中子剂量探测器进行改进。在慢化球体中加铅等高原子序数材料层,高能中子与铅产生(n,xn)核反应,可提高高能中子的探测灵敏度,使分析的剂量单调能量上限可达10GeV。利用MCNP和FLUKA程序,对铅层位置、铅层厚度、外计数器位置、慢化体直径等因素进行注量响应计算,最终确定探头设计。

摘要：高能中子的测量在空间中子所致剂量评估和高能粒子加速器辐射防护等方面越来越重要。介绍了一种能量拓展型长中子计数器的性能研究模拟及测试结果。这种能量拓展型长中子计数器是基于De Pangher的设计,通过在长中子计数器内层慢化体嵌入金属铅和铬材料,利用中子与金属材料的(n,xn)增殖反应,改善了其高能响应。采用蒙特卡罗模拟优化了长中子计数器的结构,获得在1 keV~20 MeV、1 keV~150 MeV能量范围内最大值相对平均值偏差为12.2%响应特性曲线。利用Am-Be中子源和D-T中子源标准辐射场测试了长中子计数器的有效中心和能量响应,验证了长中子计数器在20 MeV内的能量响应。将实验结果与蒙特卡罗模拟计算相比较,结果表明:理论计算与实验在误差范围内一致。

摘要：本文基于多球中子谱仪的设计原理,加工单慢化球多计数器的中子测量探头,搭建多路测量装置,形成了以双球测量方式的少道解谱剂量估算模式,并对陆地宇宙射线的中子辐射场进行测试,得到哈尔滨地区中子所致年剂量约为78μSv/a。与多球中子谱仪的测量结果相比,中子注量率和中子周围剂量当量率的双球测量结果的相对偏差分别小于3%和12%。

摘要：辐射伏特式同位素电池使用寿命长、易于小型化,是微能源领域的优良选择。使用宽禁带半导体材料作为电池换能元件理论具有更高的能量转换效率,然而实验制备的样品能量转换效率仍偏低,仅在1%水平。本文综合分析了能量转换效率影响因素,指出制备工艺的重要性。通过理论计算与数值模拟方法,对比分析了4种代表性半导体材料PIN构型下同位素电池理论输出性能,结果显示PIN结构SiC电池理论效率最高,可达17%。结合制备工艺水平,针对PIN型SiC电池进行了优化设计,并进行了样品制备。在3.7×10^(8) Bq 63Ni源辐照条件下,电池样品获得短路电流8~10 nA、开路电压0.45~0.82 V、效率0.26%~0.60%。实验测试结果与理论设计值相比仍有一定差距,通过分析明确了表面工艺是未来提高电池性能的重点。

摘要：介绍了一种适合于便携式二元慢化型高能中子剂量仪的模拟电路系统的设计解决方案。该方案采用低噪声结型场效应管和高性能运算放大器构成具有暗电流消除功能的电荷灵敏前置放大器。前置放大器信号经极零相消后由一级二阶S-K滤波器和低通滤波器成型放大为满足后续电路需求的准高斯信号,然后经过甄别电路和单稳态成型电路把模拟脉冲变成固定宽度的数字脉冲,以便于后续数字电路的进一步处理。由Multisim电路仿真软件仿真结果和实际电路测试结果可知,在计数率从0.1～20 kHz范围内,该方案完全满足便携式二元慢化型高能中子剂量仪的信号处理要求。

摘要：针对中子辐射场所工作人员所受剂量评估结果偏差较大的问题,提出了用少道解谱方法来估算中子个人剂量当量。为检验该方法的有效性,本工作以已设计好的热释光个人剂量计(TLD)为研究对象,使用蒙特卡罗程序MCNP计算31个单能点的中子单位注量能量响应,通过Lagrange线性插值求得2×58响应矩阵,并利用MXD-FC31和GRV-FC31两种少道解谱软件分析了单能中子情况下的剂量估算问题。结果表明,少道解谱方法对中子个人剂量当量合理评价是可行的。