摘要：针对传统光路追迹设计方法的不足,建立了遗传算法调用Geant4程序优化设计方法并应用于气体切伦科夫系统的优化设计,取得了较传统光路追迹设计方法优良的系统时间响应和探测效率,对于GCD(gas Cherenkov detector)系统,优化设计后探测效率增加20%且时间响应压缩7.2%,对于GRH(gamma reaction history)系统,优化结果效率较传统光路追迹方法相对提高91.2%。针对聚变测量过程,通过比较研究,确立了MRNSD(modified residual norm steepest descent)方法为聚变反应历史测量过程信号恢复方法,该方法可实现在响应函数半高宽10倍于待恢复信号半高宽,且存在相对信号峰值10%高斯白噪声情况下的亚纳秒信号恢复,适合于氘氚聚变反应历史测量。

摘要：遗传算法调用GEANT4优化设计方法应用于气体切伦科夫探测器GRH(Gamma Reaction History)系统设计过程可有效提高探测器指标,然而GEANT4程序计算耗时。本文研究了GEANT4程序的接续计算方法,采用函数拟合方式和文件读入的方式进行了接续计算源描述,采用文件读入的方式接续计算结果与直接计算结果吻合良好,效率相差1.4%,时间谱半高宽相差2.1%。采用接续计算方法使得整体优化时间下降50%以上,提高了计算效率。该接续计算方法也可应用于其他采用GEANT4直接模拟收敛困难的计算问题。

摘要：针对直接测量16.7 MeV进行烧氚历史诊断所需聚变产额高的情况,模拟研究了利用14 MeV中子与副靶作用产生的非弹伽马进行烧氚历史诊断的情况,计算了几种材料14 MeV中子作用产生的次级伽马能谱以及切伦科夫辐射阈能之上的非弹伽马数目,对副靶材料和厚度进行了选择。计算了14 MeV中子产生的切伦科夫光子时间谱,分析了光电转换器件处伽马、电子以及正电子等噪声信号,分析了气体切伦科夫系统测量统计涨落与聚变中子产额之间的关系,确定了气体切伦科夫系统所适用的最低聚变中子产额,通过测量14 MeV中子与副靶产生的非弹伽马进行烧氚历史诊断较直接测量16.7 MeV伽马可将测量所需聚变中子产额降低2个量级。

摘要：为减小D-D加速器中子源的体积和质量,本文结合遗传算法和MCNP程序建立了一种针对快中子的优化设计紧凑、轻量化屏蔽材料的方法。基于此方法,设计得到了一系列材料样本,采用MCNP程序模拟了各材料对D-D中子的屏蔽性能,并与传统材料PB202、PE-30%B、M-L1、M-L2进行了对比。为直观比较屏蔽材料的性能,假设加速器生物屏蔽体为同轴渐缩圆柱体结构,对不同材料所需体积及质量进行了对比,结果显示,SDGa性能较好,可同时满足紧凑化与轻量化的需求。同时,对SDG3和SDG3*辐照1 000h后的活化伽马剂量率进行了评估,结果显示其活化影响可忽略。

摘要：阐述了射线半影编码成像系统点扩散函数锐度展宽与一般系统点扩散函数半高宽的区别与联系,确立了半影编码成像系统锐度展宽概念,建立了半影编码孔成像系统蒙特卡罗模型。计算获得了0.662、1.25、2.45、5.0、10.0、14.06MeV等一系列能量点的γ射线与中子在半影编码成像系统点扩散函数,并按照定义算出γ射线与中子各能量系统点扩散函数的锐度展宽;得到γ射线和中子能量与半影编码成像系统锐度展宽函数关系,分析了半影编码成像系统点扩散函数锐度展宽的原因,为今后编码孔设计的改进提供理论依据。

摘要：阐述塑料闪烁光纤对14.1 MeV中子的响应机理;建立基于Geant4与MCNPX的蒙特卡洛模拟程序,通过添加发光计算实现MCNPX对中子光响应的计算,并对Geant4进行校验;对14.1 MeV中子在闪烁体内产生反冲质子及发光响应进行了模拟;发现并研究了塑料闪烁内由14.1 MeV中子产生的反冲质子半高宽,与使用阵列型探测器获得的半高宽的差异;给出使用倾斜狭缝源获得的调制传递函数,结合瑞丽判据获得精确光纤阵列分辨率的方法;对正方形光纤阵列与圆柱光纤(四边形排布与六边形排布)阵列空间分辨率随光纤尺寸变化进行模拟与分析.提出的方法与模拟结果可以用于ICF实验中光纤阵列的优化设计.

摘要：为了定量分析反应堆冷却剂加锌工艺对一回路系统堆芯外放射性水平的影响,本文结合描述材料微观腐蚀过程的混合传导模型(MCM)和描述腐蚀产物活化、迁移及沉积的宏观输运模型,形成了能够系统性描述一回路结构材料腐蚀-活化-迁移的联合模型,并通过遗传算法分析及文献调研确定模型各主要参数。经校验表明该模型能够有效计算正常运行工况下一回路中结构材料的均匀腐蚀程度,同时也能给出结构材料表面沉积层的放射性活度分布。使用该模型对加锌前后系统内不同分区的活度分别进行了计算,结果表明加锌工艺能显著降低一回路堆芯外放射性水平。

摘要：针对几十~百keV能量的低强度X射线焦斑源测量,建立了高探测效率环孔编码成像技术。研究给出了环孔成像效率和信噪比与环孔结构参数的关系,采用微联结的环孔结构设计并模拟了联结区尺寸对成像质量的影响,解决了环孔结构同轴成像技术难题。所建立环孔成像系统应用于Unique-II X射线焦斑源成像实验。结果表明,X射线焦斑的空间分布近似为‘马鞍’形状,而且中间部分的强度低于两侧的强度,与针孔成像结果相似,但环孔的探测效率明显高于针孔的效率。最后,分析了维纳滤波与R-L两种复原图像方法的效果。

摘要：记述了“强光一号”高剂量率脉冲辐射装置在状态调试过程中对其出射波形和辐射剂量进行监测的基本情况 .实际监测的结果与设计方监测的结果进行了比对 ,双方的剂量监测值基本一致 ,偏差在 2 0 %以内 ;双方的波形形状十分相似 ,但测量得到的波形半宽度却相差 10～ 2 0ns .最后对双方束流监测产生的差异进行了定性分析 .