緊湊型中子管是一種小型、加速器型中子發(fā)生器,由于具有的例如高產(chǎn)額、長壽命、便攜等優(yōu)點(diǎn),具有非常廣闊的應(yīng)用前景,成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。緊湊型中子管的主要組成部分為真空弧離子源、等離子體擴(kuò)散區(qū)、抽取加速系統(tǒng)以及靶系統(tǒng)。其中氘離子離子從離子源中由真空弧放電產(chǎn)生,經(jīng)擴(kuò)散均勻后在抽取加速系統(tǒng)電場作用下被抽取成束且不斷受到加速后抵達(dá)靶面,與靶中氚核發(fā)生核反應(yīng)生成中子。中子產(chǎn)額不僅取決于入射氘離子束能量（受DT反應(yīng)截面影響）,還與束流品質(zhì)、束流強(qiáng)度以及待轟擊靶的狀態(tài)等密切相關(guān)。百keV量級(jí)的氘離子束流轟擊含氚金屬靶膜表面,不可避免地會(huì)產(chǎn)生二次電子,而由于荷質(zhì)比的原因,二次電子電流不僅會(huì)大大增加加速電源的負(fù)載而且可能會(huì)反轟損壞抽取柵網(wǎng),因此通常人們會(huì)采取加弱反向電壓屏蔽筒或屏蔽網(wǎng)等方法來加以抑制,這是一個(gè)由外電路所描述的動(dòng)態(tài)過程。由于靶膜中的氚元素具有天然放射性,會(huì)自發(fā)地衰變成氦原子,而氦原子除少量會(huì)通過早期氦釋放從靶膜逃逸出來形成本底氣體以外,大多數(shù)氦原子會(huì)在靶膜中游離并在缺陷處會(huì)聚成氦泡而被“固化”在靶膜中。當(dāng)具有100keV左右能量的氘離子轟擊靶表面時(shí),除了會(huì)產(chǎn)生二次電子效應(yīng)以外,同時(shí)還會(huì)擊破膜... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電磁場在Yce網(wǎng)格的分布

??３．１．１物理建模??圖３．１為加速區(qū)幾何模型（為節(jié)省計(jì)算資源，將從稠密等離子體中抽取氘離子成束??并加速到靶的過程簡化為從平面電極直接發(fā)射氘離子束）。ａ為氘離子的發(fā)射面，ｂ為??加速屏蔽電極，ｃ為靶面。在實(shí)際的中子管中，氘離子的發(fā)射面是凹向離子源內(nèi)部的彎??月面，在抽取加速電壓的作用下先匯聚再發(fā)散，最后打在靶面上。由于本文研究的主要??是加速電壓對(duì)氘離子束束流品質(zhì)的影響，所以這里將氘離子的發(fā)射面簡化為平面發(fā)射。??２．０??，??ｂ?ｒ￣??１．０?？??Ｉ?°－°?ａ?ｉ??－１．０??－２．０?丨?＊??５．０?１０．０?１５．０?２０．０??ｘｍｍ??圖３．１加速區(qū)幾何模型??由于本節(jié)建立的是靜電場模型，時(shí)間步長不需要滿足ＣＦＬ條件，但要能夠描述電子??熱運(yùn)動(dòng)，設(shè)定模型時(shí)間步長ＷｚＺ．ｏｙｓｘｉｏ１、。為了滿足精細(xì)網(wǎng)格穩(wěn)定性條件，設(shè)定模??型網(wǎng)格寬度ＡＹ?＝?０．１ｍｍ。因?yàn)楸竟?jié)中粒子以束流的形式分布

電極上施加－５０?ｋＶ，?－１００?ｋＶ和－１５０?ｋＶ的電勢(shì)，以得到不同在加速電極上施加－１００?ｋＶ的電勢(shì)即加速電壓１００?ｋＶ時(shí)，電。??＾．－＾１?２０２．１??０?ｊ—Ｉ，．??；??１５１．６．０??－ＩＯｉ．ｌ．０??．０?！??ｉ＿＿Ｉ?????續(xù)評(píng)??．０?Ｌ￣?〇?〇??１０－?ｋＶ／ｍ??５．０?〗０■０?１５．０?２０．０??ｘ，ｍｍ??圖３．４電場強(qiáng)度矢量分布??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2952534