束流損失監(jiān)測系統(tǒng)是對束流損失加以監(jiān)測的加速器工具,在現(xiàn)代大型加速器中已經(jīng)得到廣泛的應用,可以為加速器故障的診斷、機器安全的保護等提供有力的幫助。注入器-Ⅱ是中國科學院戰(zhàn)略先導專項加速器驅(qū)動次臨界潔凈核能系統(tǒng)ADS強流質(zhì)子加速器的注入器之一,采用全超導結(jié)構(gòu),質(zhì)子束能量為10MeV,設計流強高達10mA。本論文從輻射場的模擬計算、擬選用探測器的研究、系統(tǒng)的在線監(jiān)測實驗三個方面對注入器-Ⅱ束流損失監(jiān)測的基本問題進行了探索性研究。首先利用Monte-Carlo方法對注入器-Ⅱ的輻射場進行了模擬計算,給出了束流損失在不同位置條件下的中子、γ輻射場的分布,對束流損失探測器的安放位置的合理性進行了研究;而后,通過廣泛的調(diào)研,結(jié)合輻射場的特點,選擇了金剛石探測器、閃爍體中子探測器及正比計數(shù)管作為束流損失監(jiān)測的探測器解決方案,并對其可行性進行了研究。對備選的E6876型正比計數(shù)管、EJ-410快中子探測器、EJ-420熱中子探測器及金剛石探測器的基本性能進行了實驗測試,結(jié)果顯示:正比計數(shù)管具有較高的靈敏度、較快的時間響應以及良好的信噪比等特點,可作為輔助探測器。EJ-410和EJ-420閃爍體中子探測器... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文工作的背景
        1.1.1 ADS系統(tǒng)簡介及發(fā)展
        1.1.2 中國ADS系統(tǒng)及注入器-Ⅱ簡介
    1.2 束流損失監(jiān)測的重要意義
    1.3 論文工作的研究內(nèi)容
第二章 束流損失的探測原理及常用探測器
    2.1 束流損失的類型
    2.2 探測原理
    2.3 探測器的選擇
        2.3.1 長電離室
        2.3.2 短電離室
        2.3.3 閃爍體計數(shù)器
        2.3.4 CVD金剛石探測器
        2.3.5 雙PIN型光電二極管
    2.4 本章小結(jié)
第三章 注入器-Ⅱ束流損失輻射場的蒙特卡羅模擬
    3.1 Monte-Carlo方法及FLUKA程序簡介
    3.2 射線與物質(zhì)的相互作用
        3.2.1 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用
        3.2.2 光子與物質(zhì)的相互作用
        3.2.3 中子與物質(zhì)的相互作用
    3.3 質(zhì)子束的射程模擬
    3.4 注入器-Ⅱ次級輻射場模擬計算
        3.4.1 Cryomodule幾何結(jié)構(gòu)及FLUKA簡化模型
        3.4.2 瞬發(fā)輻射場模擬
        3.4.3 剩余輻射場
        3.4.4 束流收集
        3.4.5 場致發(fā)射
    3.5 本章小結(jié)
第四章 注入器-Ⅱ擬用到的束流損失探測器研究
    4.1 短電離室
        4.1.1 E6876型正比計數(shù)管
        4.1.2 正比計數(shù)管響應性模擬計算研究
    4.2 閃爍體探測器
        4.2.1 EJ-410型快中子探測器
        4.2.2 EJ-420型熱中子探測器
    4.3 金剛石探測器
        4.3.1 金剛石探測器暗電流測試
        4.3.2 金剛石探測器響應性測試
        4.3.3 金剛石探測器在束流損失監(jiān)測中的應用分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗測試及初步測量結(jié)果
    5.1 本底測試
    5.2 Pu-Be中子源上的實驗
        5.2.1 實驗布局
        5.2.2 實驗結(jié)果及分析
    5.3 注入器-Ⅱ上的實驗
        5.3.1 實驗布局
        5.3.2 實驗結(jié)果及分析
    5.4 128#終端上的實驗
        5.4.1 實驗布局
        5.4.2 實驗結(jié)果及分析
    5.5 探測器響應及注入器-Ⅱ束流損失分析
        5.5.1 探測器響應分析
        5.5.2 注入器-Ⅱ束流損失監(jiān)測分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Monte Carlo simulation of carbon ion radiotherapy for the human eye[J]. 龐成果,蘇有武,王文軍,羅曉明,徐俊奎,李武元,袁嬌,姚澤恩.  Chinese Physics C. 2015(01)
[2]End-to-end simulation of the C-ADS Injector Ⅱ with a 3-D field map[J]. 王志軍,何源,王旺生,劉淑會,賈歡,李超,徐顯波,陳熙蔭.  Chinese Physics C. 2013(04)
[3]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學院院刊. 2012(03)
[4]The design simulation of the superconducting section in the ADS injector Ⅱ[J]. 王志軍,何源,劉勇,岳偉明,楊曉亮,吳巍,李超,肖陳,賈歡.  中國物理C. 2012(03)
[5]加強ADS技術(shù)研究 促進核能大規(guī)�？沙掷m(xù)發(fā)展[J]. 夏海鴻,羅璋琳,趙志祥.  現(xiàn)代物理知識. 2011(04)
[6]CSNS束流損失監(jiān)控（BLM）系統(tǒng)電離室的改進[J]. 趙中亮,陳昌,徐美杭,田建民,阮向東,韓晨霞,陳元柏,徐韜光,陸雙桐.  核電子學與探測技術(shù). 2011(01)
[7]加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）與核能可持續(xù)發(fā)展[J]. 趙志祥,夏海鴻.  中國工程科學. 2008(03)
[8]溫室效應對環(huán)境的影響[J]. 鄭京.  山東環(huán)境. 2003(01)

博士論文
[1]ADS強流質(zhì)子加速器低β超導HWR腔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析與調(diào)諧研究[D]. 賀守波.中國科學院研究生院（近代物理研究所） 2014
[2]電流型CVD金剛石探測器研制[D]. 王蘭.清華大學 2008



本文編號：2972357