用BF3探测器阵列测量"神光Ⅱ"辐射驱动DD中子产额

利用激光辐射驱动充纯氘燃料的内爆靶丸,完成了"神光Ⅱ"激光装置辐射驱动内爆出中子实验.通过BF3探测器阵列测到了DD中子产额.中子产额103～105,测量误差±20%到±100%.实验结果表明燃料中加杂质后,中子产额明显下降.     

激光直接驱动内爆中子产额实验诊断

利用激光驱动充 DT燃料的内爆靶丸 ,完成了“神光 ”激光装置首轮内爆出中子实验。通过超快猝灭塑料闪烁探测器测到了直接驱动内爆中子产额。中子产额 10 7～ 10 9,测量误差± 7%～± 10 %。中子产额实验值与理论部提供的计算值 (爆推靶 )在± 2 0 %范围内一致。     

“神光Ⅲ原型”装置首轮实验中子产额诊断

利用激光辐射驱动充D-D燃料的内爆靶丸,完成了"神光Ⅲ原型"大型激光装置首轮出中子实验。通过塑料闪烁探测器测到了辐射驱动内爆中子产额。中子产额107~108,测量不确定度~10%。     

44GeV或18GeV ^12C离子轰击Cu靶或Pb靶时中子产额的研究

用ＣＲ－３９迭层探测器测量了４４ＧｅＶ或１８ＧｅＶ１２Ｃ离子轰击Ｃｕ靶或Ｐｂ靶时中子产额与入射粒子能量以及靶核质量的关系。当入射能量由１８ＧｅＶ增至４４ＧｅＶ时，Ｃｕ靶的中子产额增大２．１２±０．１９倍，Ｐｂ靶的中子产额增大２．０４±０．１５倍。Ｐｂ靶和Ｃｕ靶中子产额之比在４４ＧｅＶ和１８ＧｅＶ分别为２．５４±０．２０和２．５６±０．２０。     

用D-D反应对自生靶膜最佳厚度的研究

本文用D-D反应对密封中子发生器用钛膜自生靶膜最佳厚度做了实验研究。在对实验结果分析的基础上,提出选择自生靶膜最佳厚度的一般原则,并得出在130 keV氘离子轰击下钛膜自成靶的最佳厚度为1.25～1.55μm,该靶在82.5μA束流轰击下D-D反应中子产额为6.5×10~6n/s。     

核乳胶在激光直接驱动内爆DT燃料离子温度诊断中应用

在神光Ⅱ基频光直接驱动内爆实验中，采用国产核乳胶测量了DD反应产生的质子产额，根据DD反应的质子产额与DT反应的中子产额的比值，诊断了DT燃料离子温度；由于核乳胶对质子的探测效率比中子探测效率高，产额比值法在低产额特别是间接驱动实验条件下诊断燃料离子温度是一种较好的方法。     

用大角度伴随粒子法测量聚变中子产额及其校对实验

描述了用大角度（178.2°）伴随α粒子方法测量绝对D-T 聚变中子产额及其校对实验。为此,设计和加工了一套三叉管校对靶室,α粒子探测器分别置于与D∧ 束成90°、135°和178.2°的方向上,测量和比较了三个方向的α粒子谱和绝对中子产额。分析了实验误差来源,并对实验结果进行了讨论。     

大面积氘/氚靶制备及中子产额分析

大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经过除气、净化、高温吸氘/氚、尾气回收等流程,生产了氘/氚钛原子比大于1.85的氘靶、氚靶,采用Ф22 mm的小靶片,进行氘束流加速器中子产额测试,研制的氘靶中子产额达到8.0×10⁸/s,根据氘靶与氚靶反应截面计算氚靶中子产额,相同条件下,氚靶的中子产额在1.0×10¹¹/s以上。以上测试结果表明,本工作研制的Ф500 mm大面积氘/氚靶,可实现强流中子源的高产额中子输出,达到国际先进水平。     

等熵稀疏靶的制备及靶参数精密测量

本工作研究等熵稀疏靶的制备工艺和靶参数的测量方法.采用精密激光加工工艺将Al、Au、Ag、Cu、Zn等高纯金属薄膜切割成百微米量级宽度的窄条,再结合精密微装配技术获得应用于状态方程实验所需的等熵稀疏靶.运用白光干涉仪对等熵稀疏靶进行参数精密测量.将等熵稀疏靶运用到"神光Ⅱ"上进行实验打靶,并获得优质的实验图像.     

离子源及厚靶参数对氘氚反应中子源中子产额的影响

用厚靶氘氚(D-T)反应中子产额的计算方法模拟计算了入射氘离子能量为120 keV时D-T中子源的中子产额。研究了氘离子源产生的束流中单原子氘离子(D+)及双原子氘离子(D2+)比例对中子产额的影响。结果表明,提高D+比例,同时降低D2+比例将有效提高中子产额。另外还研究了不同靶膜材料及组分引起的中子产额变化。表明中子产额与靶膜中氚的含量成正比,与靶膜元素的原子质量成反比。同时分析讨论了离子源品质及靶参数对中子源整体性能的影响,得出离子源束流品质的提高对中子源整体的设计至关重要。最后,模拟计算了靶膜表面有氧化层情况下中子产额的变化,并与实验结果作了对比。在此基础上提出了一种新的靶设计方案,并对其物理可行性进行了研究。     

ENT2465长寿命中子管设计及性能测试

中子管是可控中子源测井仪的核心部件,其工作的稳定性、耐高温、中子产额等指标对仪器的工作性能有重要影响。目前,随着深地探测的发展,应用于石油测井的中子管中子产额、耐高温性能、寿命、工作稳定性均有待提升。从结构、材料、制造工艺三方面,对自成靶中子管进行优化设计,进一步降低功耗,提高工作时间。通过耐高温、寿命和中子产额三项指标对外径为25 mm的ENT2465样管进行了性能评估测试,将样管置于中子实验测试平台的油槽内,连接激励线缆,记录样管工作过程中的温度、累计工作时间、中子产额、靶压、靶流和阳极电流。结果表明：在靶压为80 kV、靶流小于60μA条件下,该样管累计使用寿命超过了1 000 h,其中175℃下连续工作时间持续23 h、累计工作超过500 h,室温下连续工作时间持续36 h。在相同靶压、靶流条件下,1 000 h后中子产额仅下降5.3%。     

加速器驱动次临界系统的中高能质子轰击厚靶中子学实验研究

利用俄罗斯杜布纳联合核子研究所的高能加速器进行加速器驱动次临界系统 (ADS)靶区中子学研究。用 0 .5 33、1 .0、3.7和 7 4GeV质子轰击U(Pb)、Pb和Hg靶的测量结果表明 :U(Pb)和Pb与Hg靶的中子产额比分别为 ( 2 0 1± 0 1 0 )和 ( 1 76± 0 33) ,从获得较强中子的角度看 ,Hg作为ADS靶是不利的 ;沿厚 2 0cm靶的中子产额随入射质子穿透深度增大而下降 ,质子能量越低 ,中子产额下降越快 ,为在较大厚度范围内获得较均匀的中子场 ,质子能量不应低于 1GeV ;不同能量质子产生的次级中子能谱相近 ,但随质子能量提高 ,较高能量中子的比例逐渐增大。     

分析束强流中子发生器中子比产额及靶寿命

将在分析束(D_1~-)轰击下,大面积高速旋转靶半寿命、中子比产额等指标与非分析束作了比较。中子比产额从1.1×10~(11)s~(-1)·mA~(-1)提高到1.6×10~(11)s~(-1)·mA~(-1),氚钛靶半寿命提高一个数量级,靶寿期由1mA·h/cm~2提高到6.9 mA·h/cm~2。     

密封中子管氘-氘产额及二次电子抑制

中子管的工作参数是影响中子产额的重要因素。为了更准确地调控D-D中子管的中子产额,对中子管的工作参数与产额关系进行了研究,同时为了提高中子管束流品质及寿命,对中子管的二次电子抑制进行实验。采用控制参数变量的方法分别研究了D-D中子管的热子电流、阳极高压、靶极高压对中子产额的影响,以及二次电子抑制电阻阻值与靶极电流之间的关系。结果表明：中子产额随着热子电流的增加而增加,当靶极高压为-80 kV、阳极高压为2.6 kV时,热子电流的最佳调控范围为290~305 mA;阳极高压与中子产额呈非线性关系,最佳阳极高压需要高于2.6 kV;靶极高压升高,中子产额随之增加,而且高压越高产额增加越快,靶极高压最佳工作范围为-120~-100 kV;D-D中子管二次电子抑制电阻阻值为8.7 MΩ或者抑制电压为403 V时,便可以完全抑制住二次电子。中子管的工作参数与中子产额的关系为今后中子管产额稳定性自调节可提供参考,二次电子抑制实验为抑制二次电子电流的产生提供依据。     

用阈探测器活化法测量50MeV／u重离子实验靶区的中子注量率,…

用阈探测器中子活化法测定了５０ＭｅＶ／ｕ＾１２Ｃ离子实验靶区的次级中子平均注量率、角分布、粗略能谱，并估算了重离子反应的中子产额。     

150 MeV加速器驱动的反应堆系统固态金属靶优化研究

对150MeV加速器驱动的反应堆系统的固态靶进行了优化，就靶的几何设计、靶中泄漏中子产额、泄漏中子能谱及靶中能量沉积问题进行了研究。提出了钨饼与水组成的组合靶的概念，在中子产额影响较小的情况下，较好地解决了固态靶散热问题。     

厚铍靶9Be(d,n)反应中子产额测量

能量在3MeV以下厚靶D-Be反应的中子产额实验数据至关重要,但较为缺乏。本工作在北京大学4.5MV静电加速器上对氘束轰击厚铍靶的中子产额进行测量。对入射氘核能量在0.35~2MeV之间的若干能量点用长中子计数管进行了0°方向中子产额、中子角分布及中子总产额的测量。与已有的测量结果和经验公式进行了比较,并拟合出氘束轰击厚铍靶中子总产额的经验公式。     

用于中子测井的自成靶密封中子管性能评价

采用自成靶工艺,研制了SNT-DT/25型密封氘氚中子管,对其工作温度、使用寿命、功耗、中子产额及其稳定性等性能参数进行了测试。结果表明:中子管使用温度可达175℃,最高中子产额≥1×109 n/s,中子产额浮动≤10%;在靶极电压-80kV、阳极电流300μA、靶流80μA的工作条件下,中子产额可达1×108 n/s,中子管的性能指标完全满足中子测井使用要求。此外,本文还对中子产额随靶极电压、阳极电流的影响进行了分析。     

150MeV质子入射固态金属靶性质研究

对150MeV质子入射钨、铅和铅－铋合金固态金属靶的性质进行了研究。就靶的几何设计、靶材料选择、150MeV质子入射靶中子产额和从靶中泄漏的中子产额、泄漏中子的能谱和空间分布、靶的放射性活度累积以及靶的辐射损伤进行了研究。     

可用一台ADS验证装置的150 MeV固态金属散裂中子靶的性质研究

对可以用于中国“加速器驱动洁净核能系统”的入射质子能量为150MeV,束流为3 mA的固态金属靶进行了研究。采用锥型几何结构作为靶的结构,材料选择钨,靶厚度为3 mm,对“靶-束窗”一体化结构进行了研究。研究了泄露中子产额和中子产额,泄露中子的能谱分布和空间分布,散裂碎片的分布以及能量沉积和辐射损伤。