氘氚中子發(fā)生器是一種加速器型氘氚聚變中子源,所產(chǎn)生的14MeV準(zhǔn)單能中子束可在以聚變堆和快中子反應(yīng)堆為代表的先進(jìn)核能系統(tǒng)研究、以中子照相和中子治癌為代表的核技術(shù)應(yīng)用研究及國防竣工基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。本文在廣泛調(diào)研和深入分析國內(nèi)外強(qiáng)流氘氚中子發(fā)生器及氚靶系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所直流/脈沖兩用型強(qiáng)流氘氚中子發(fā)生器HINEG（Highly Intensified Neutron Generator）項(xiàng)目中直流束傳輸系統(tǒng)和氚靶系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題展開研究,完成了HINEG直流束傳輸系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì),并利用TRANSPORT程序進(jìn)行了系統(tǒng)束流光學(xué)計(jì)算與分析,完成了直流束傳輸系統(tǒng)中關(guān)鍵傳輸元件螺線管透鏡、加速管和三單元磁四極透鏡的初步設(shè)計(jì)和計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果表明,本文所完成的直流束傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,可滿足HINEG中子發(fā)生器直流中子強(qiáng)度3×1013n/s的設(shè)計(jì)要求。同時(shí),本文開展了強(qiáng)流中子發(fā)生器氚靶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究工作,完成了固定氚靶和旋轉(zhuǎn)氚靶系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),利用ANSYS程序開展了氚靶系統(tǒng)的機(jī)械應(yīng)力計(jì)算和傳熱分析,并且利用MCNP程序?qū)λO(shè)計(jì)固定氚靶和... 

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 中子源的分類及特點(diǎn)
        1.1.2 氘氚中子發(fā)生器的重要用途
    1.2 氘氚中子發(fā)生器發(fā)展概況
        1.2.1 大型氘氚中子發(fā)生器裝置
        1.2.2 緊湊型密封中子管
    1.3 氘氚中子發(fā)生器氚靶發(fā)展概況
    1.4 論文研究目的和意義
    1.5 論文的主要工作與結(jié)構(gòu)
第2章 強(qiáng)流離子束傳輸理論及束流包絡(luò)計(jì)算方法
    2.1 強(qiáng)流離子束傳輸理論
        2.1.1 相空間基本概念
        2.1.2 相空間束流匹配
    2.2 束流包絡(luò)計(jì)算方法
        2.2.1 模擬計(jì)算程序簡介
        2.2.2 傳輸元件的矩陣表示
    2.3 小結(jié)
第3章 強(qiáng)流氘氚中子發(fā)生器直流束傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
    3.1 總體方案設(shè)計(jì)與束流光路計(jì)算
        3.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則
        3.1.2 總體方案設(shè)計(jì)
        3.1.3 束流光路計(jì)算與分析
    3.2 束流傳輸元件基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原理
        3.2.1 螺線管透鏡
        3.2.2 加速管
        3.2.3 磁四極透鏡
    3.3 束流傳輸元件設(shè)計(jì)與計(jì)算分析
        3.3.1 螺線管透鏡
        3.3.2 加速管
        3.3.3 磁四極透鏡
    3.4 小結(jié)
第4章 強(qiáng)流氘氚中子發(fā)生器氚靶系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
    4.1 需求分析
    4.2 初步設(shè)計(jì)方案
        4.2.1 固定靶初步設(shè)計(jì)
        4.2.2 旋轉(zhuǎn)靶初步設(shè)計(jì)
    4.3 固定靶的計(jì)算與分析
        4.3.1 強(qiáng)度計(jì)算與分析
        4.3.2 傳熱計(jì)算與分析
        4.3.3 中子學(xué)計(jì)算與分析
    4.4 旋轉(zhuǎn)靶的計(jì)算與分析
        4.4.1 強(qiáng)度計(jì)算與分析
        4.4.2 傳熱計(jì)算與分析
        4.4.3 中子學(xué)計(jì)算與分析
    4.5 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 特色與創(chuàng)新
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其它研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鉛鉍冷卻快堆子通道熱工水力初步數(shù)值分析[J]. 王俊,田文喜,田永紅,蘇光輝,秋穗正.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(01)
[2]400kV強(qiáng)流中子發(fā)生器的物理設(shè)計(jì)[J]. 盧小龍,姚澤恩,楊堯,閆思齊,何雄英,嚴(yán)曉軍.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(12)
[3]準(zhǔn)直D-T中子束穿過大塊板狀聚乙烯樣品積分實(shí)驗(yàn)[J]. 聶陽波,鮑杰,阮錫超,任杰,周祖英.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(12)
[4]氘氚源中子穿過聚乙烯樣品泄漏中子譜的測量與模擬[J]. 聶陽波,鮑杰,阮錫超,周祖英.  原子核物理評論. 2012(03)
[5]高產(chǎn)額中子發(fā)生器研制[J]. 肖坤祥,冉漢正,曾清,向偉,梅林.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(S1)
[6]測井用小直徑自成靶中子管[J]. 郤方華,王建民,王志全,嚴(yán)青伍,陳路,陸海英.  石油儀器. 2012(03)
[7]未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏.  中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[8]未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[9]175℃自成靶中子管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和指標(biāo)測試[J]. 郤方華,王建民,王志全,于傳武,錢莉.  測井技術(shù). 2011(06)
[10]315中子/42光子耦合細(xì)群核數(shù)據(jù)庫HENDL3.0/FG研發(fā)[J]. 曾勤,鄒俊,許德政,邱岳峰,蔣潔瓊,王明煌,陳忠,陳艷,吳宜燦,FDS團(tuán)隊(duì).  核科學(xué)與工程. 2011(04)

博士論文
[1]D-T/D-D中子發(fā)生器技術(shù)研究[D]. 張宇.蘭州大學(xué) 2011
[2]1MeV強(qiáng)流中子發(fā)生器供電系統(tǒng)研究[D]. 張義民.蘭州大學(xué) 2006

碩士論文
[1]D-T中子發(fā)生器中子產(chǎn)額、能譜、角分布及中子伽瑪混合場的模擬研究[D]. 岳偉明.蘭州大學(xué) 2008
[2]聚變堆材料輻照損傷數(shù)值模擬初步研究[D]. 鄒俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[3]聚變中子學(xué)積分實(shí)驗(yàn)[D]. 聶陽波.蘭州大學(xué) 2007
[4]300kV加速管的研制[D]. 黃青華.中國原子能科學(xué)研究院 2006



本文編號：3665078