摘要：蒙特卡罗程序已经广泛应用在裂变反应堆设计和验证过程中,快速获得高效的计算模型可以有效缩短反应堆的设计周期。本研究提出并实现了一种裂变堆芯快速蒙特卡罗建模的方法,该方法基于参数可视化和层次化两种建模思想快速构建出精细裂变堆芯计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)模型且将其快速转换成蒙特卡罗计算模型,同时采用一种新的堆芯分段管理方法实现了大规模裂变堆模型流畅交互。基于此方法快速构建了加速器驱动次临界反应堆(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)的精细堆芯模型,通过与蒙特卡罗程序计算的参考结果进行对比,证明了此建模方法的高效性和可靠性。

摘要：本文针对聚变堆新型波导管结构材料CuCrZr合金开展电子束焊接探索,结合微观表征和力学试验,系统研究了焊接工艺和焊后热处理条件对接头显微组织与力学性能的影响。在此基础上解析了接头的形成机制及焊接工艺调控接头组织性能的本质原因。结果表明:CuCrZr合金电子束焊接头由热影响区、熔合区和焊缝区组成,其中热影响区又可分为细晶区和粗晶区。接头最佳抗拉强度达到了333 MPa,满足ITER中波导管的焊接要求(>280 MPa)。焊后热处理能显著改善接头的显微组织与应力分布。接头在500℃热处理12 h的抗拉强度达到了408 MPa,比未热处理的接头提高了22.3%。焊后热处理促进了焊缝区中Cr相析出,增强了析出强化效应。

摘要：如何更高效发挥减方差的作用是蒙特卡罗方法在先进核能系统屏蔽分析应用中的研究热点之一。本文发展了一种基于自动网格划分与权窗平滑的自适应减方差方法,在蒙特卡罗和确定论耦合的一致性伴随驱动的重要性抽样方法(Consistent Adjoint Driven Importance Sampling,CADIS)基础上,利用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)自动转换和自由程自动划分SN网格,通过确定论方法伴随预计算,实现基于伴随通量的区域权窗参数自动配置,并对伴随通量变化剧烈区域进行权窗平滑处理,保证了粒子在不同区域的有效偏倚,进一步提高计算的效率,从而解决大空间蒙特卡罗计算难以收敛的问题。该方法已初步应用于中国铅基反应堆(China Lead-based Reactor,CLEAR)堆顶盖的屏蔽计算分析,该案例具有结构复杂、屏蔽材料厚重的特点,测试结果表明本方法将计算效率提高近10倍。

摘要：临界硼浓度搜索是反应堆设计和物理分析的重要组成部分。本文针对传统搜索方法需要多次临界计算、效率低的问题,发展了一种基于共轭通量的蒙特卡罗临界硼浓度搜索方法。该方法将临界硼浓度搜索视为微扰问题,采用共轭通量法进行微扰计算,并在蒙特卡罗模拟中使用反复裂变几率法计算共轭通量,只需对系统进行一次临界计算,就可以得到系统初始的共轭通量以及有效增殖因子对硼浓度变化的响应系数,使用该响应系数可直接计算得到系统临界硼浓度。西屋公司标准17×17组件模型的数值验证结果表明:本文方法可以有效应用于临界硼浓度搜索。

摘要：先进镁合金材料具有储量丰富、密度低、比强度高、减震性好、电磁屏蔽性能出色及易回收等特点,有极为广阔的应用前景。焊接是实现复杂金属构件成型的重要手段,也是拓宽镁合金应用的主要途径。目前镁合金主要是通过熔焊、固相焊等焊接方式。钎焊作为一种特种连接方式,仅钎料熔化而母材不发生熔化,适合复杂焊缝的精密成型。随着结构精细化趋势,镁合金复杂结构的焊接要求更加苛刻。与熔焊、固相焊相比,镁合金钎焊尚处于初始阶段,存在大量亟需深入研究的问题。本文首先简要介绍了镁合金焊接的研究现状,随后从钎料设计、钎焊方法、去膜机理等方面详述了镁合金钎焊的研究现状,总结了存在的问题及相应的解决措施;最后,对镁合金钎焊未来的研究方向进行了展望。

摘要：超导托卡马克聚变实验装置(EAST)极向场电源为极向场超导线圈供电,实现各种不同要求的等离子体位形和不同运行模式下等离子体的产生、加热、平衡以及控制。为了检测极向场电源系统中变流器的电流,本文设计了由具有低漂移特性的新型积分器和具有电磁感应功能的罗柯线圈组成的电流检测系统,可获取与检测电流成正比的电压信号,用于计算极向场电源系统参数并诊断故障。作为电流检测系统的核心部分,新型积分器具有低误差、低漂移、高信噪比、输入输出电气隔离等优点。目前已成功设计安装100路积分器,可在极向场电源系统中同时检测多个测试点的电流。

摘要：本文通过对TOKAMAK实验中各个子系统可能存在的问题进行分析,找到了一些解决思路,基于CSS-Control System Studio,以EPICS控制系统为基础,研究并设计了CSS控制软件,实现了HL-2A实验系统的集中配置、统一监测、实时报警、授权认证和自动更新等功能,有效解决了实验中配置不便、监测不准、报警不及时等问题,能极大提高实验平台效率和可靠性、对及时发现系统故障提供了很好的途径,也对实验的正常运行提供了可靠保障。

摘要：随着术中放疗、FLASH放疗等医疗技术的发展,对医用电子直线加速器的技术要求更高,本文设计了一款适用于FLASH放疗的中高能S波段同轴耦合驻波加速管。其同轴耦合结构结合了边耦合结构稳定性高和传统轴耦合结构对称性好、易于加工装配等优势。该结构有利于设计外形尺寸更加紧凑的,易于维护和低成本的中高能加速管,适用于新一代中高能医疗加速器。通过CST仿真优化后的同轴耦合加速管整体Q值达到了17024,分路阻抗达到163 MΩ/m,整体性能优于轴耦合结构并十分接近边耦合结构。通过粒子动力学仿真,该加速管束流输出能量大于18 MeV、脉冲流强达到295 mA、俘获率为42%。

摘要：随着EAST实验中数据存储和数据访问数量的增加,数据存储状态和用户行为的监控变得更加重要。为了方便DBA和不同的科研人员远程监控、分析、比较和管理实验数据,设计并实现了EAST数据存储监控系统。系统体系结构包括EPICS+Linux驱动层、数据监听层、数据处理层、统计分析层、显示层、功能层六个部分,系统的每一层都提供了相应的接口,降低了系统的耦合程度,同时支持数据多拷贝,确保数据安全性。系统采用SpringBoot+Nginx+Mybatis技术栈对统计分析层数据进行可视化,直观反映整个EAST数据存储状态,EAST数据存储监控系统为整个EAST实验数据提供了标准化的监控方案。

摘要：稳定的等离子体放电是开展高质量物理实验的主要基础,在等离子体垂直位移发生偏移时,需对其进行反馈控制以修正偏移量。为了对等离子体垂直位移进行有源反馈控制,文章设计了一种24脉波变流器,其需要满足特殊的供电条件,即双星形联结发电机供电。优化设计的24脉波变流器,其通过正、负两组变流器协同工作,实现大电流下的四象限运行;通过变压器和变流器的有序组合,使得发电机两个星级供电的负荷均衡;采用逻辑带环流的控制方式,使得电流过零连续平滑;并充分利用双星形联结发电机阻抗较大的特点来抑制环流,且省去平衡电抗器,降低了电源成本。仿真结果表明,这种24脉波变流器在双星形联结发电机供电的特殊供电条件下,能够满足等离子体垂直不稳定控制的基本要求。