緊湊型D-D中子發(fā)生器因其不使用放射性氚,與D-T中子發(fā)生器相比有更好的安全性能,在中子活化分析、快中子照相、爆炸物及毒品檢測等方面有廣泛的應(yīng)用價值。本研究開展了中子產(chǎn)額大于108n/s的緊湊型D-D中子發(fā)生器的物理設(shè)計和相關(guān)問題的模擬研究工作。開展了D-D反應(yīng)中子產(chǎn)額、能譜、角分布等方面的理論及計算方法研究,給出了低能D束流下的D-D反應(yīng)中子產(chǎn)額、能譜和角分布。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,并結(jié)合D-D中子發(fā)生器中子產(chǎn)額的總體指標(biāo)要求,確定其D束流物理參數(shù)為D束能量120keV,靶上D束流強度大于1mA。給出了緊湊型D-D中子發(fā)生器的總體設(shè)計方案；完成了雙等離子體離子源的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并對其電磁場進行了模擬；完成了中子發(fā)生器主體的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并采用Poisson/Superfish軟件,開展了引出加速區(qū)電場的模擬,模擬結(jié)果顯示,離子源擴張杯區(qū)域的引出電場分布有利于D離子束的聚焦引出,關(guān)鍵區(qū)域的最強電場約為50kV/cm,不大于100kV/cm的高真空條擊穿電場限值；采用MAGIC軟件模擬了D束流引出加速傳輸狀態(tài),結(jié)果顯示,離子源陽極與引出加速極之間的合適距離應(yīng)選在50mm-55mm區(qū)間,此時靶上束斑直徑約... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)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)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?Ａｍ－Ｂｅ源中子能譜間??

發(fā)生散列反應(yīng)產(chǎn)生中子。散裂反應(yīng)分為兩步：首先是核內(nèi)級聯(lián)（Ｉｎｔｒａ－ｎｕｃｌｅａｒ??ｃａｓｃａｄｅ）過程，接著是裂變過程（Ｈｉ班－ｅｎｅｒｇｙ?ｆｉｓｓｉｏｎ）和蒸發(fā)（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）過??程。圖１－４給出了高能質(zhì)子轟擊重核祀發(fā)生散列反應(yīng)的物理過程Ｗ。散列中子源??能量分布范圍廣，能提供從超冷中子能區(qū)（ｌ〇－７ｅＶ?Ｗ下）直到ＧｅＶ能區(qū)的中子，??圖１－５給出了一個散列中子源的典型能譜Ｗ。??散列中子源具有十分廣泛的應(yīng)用價值，國際上己發(fā)展了多臺散列中子源，表??１－１給出了國際上已發(fā)展巧正在建造的散裂中子源的基本參數(shù)Ｗ。圖１－６為英國??ＩＳＩＳ散列中子源結(jié)構(gòu)示意圖。??〇??ｆ??Ｉ??０?４－一－交支－＊?一ｊ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??每．。＾覆??Ｉｍｌｒａ?口?ｕｒｋａｒ?ｒ貞ｖｒａｄｅ??？?ｊ?，?／?＼，．公＼??０?ｒ?／?０??Ｈｒａ＼ｙ?ｎｕｃｌｅｕｓ?＾?＊?／?０?’■，?。??—－資一贊＾�！桑�??ｌｉｔｄｄｃｎｔ?，、?？一＾?／?Ｅｖａｐｄｒａｔ相?１??＼?＞發(fā)—一邀??？?＊?／?ｉ?＼??０?▼?＊?ＥｖａｐＯｉｗＵ々Ｂ??ｂ?０?＂?ｐｉ々ｄｕ＂??圖１－４散裂反應(yīng)過程示意圖Ｗ??１〇４????Ｐ?（８００?ＭｅＶ）?＋Ｐｂ??１０?＇■???ｄｅｇ??１１滬?ｒ?＼ｙ?＼??一獻?——＼ｗ??

中巧化娜郎化室??圖１－６散裂中子源裝置結(jié)構(gòu)示意圖??散裂中子源的突出優(yōu)點是中子產(chǎn)額高Ｗ。其強度遠大于其他中子源，可大于??ｌ（Ｐｎ／ｓ量級。還具有Ｗ下優(yōu)點：相對于反應(yīng)堆比較容易控制，可根據(jù)具體需求??調(diào)節(jié)質(zhì)子束；脈沖時間結(jié)構(gòu)性能好，可工作在ｎｓ或ＷＳ量級；中子能譜寬達１６??個量級＾＾＾＞上；相比于電子直線加速器中子源丫本底較小。目前散裂中子源主要應(yīng)??６??

【參考文獻】：
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本文編號：3274546