發(fā)布時間：2023-11-23 19:47

　　磁約束聚變是解決全球能源危機的重要途徑。DD和DT聚變中子是托卡馬克裝置中唯一能夠逃出的粒子,也是唯一可以透射出裝置的粒子。中子診斷在等離子體物理、托卡馬克運行、包層設計、氚增殖和輻射防護等研究領域是非常有用和可靠的。通過中子通量監(jiān)測和能譜診斷,可以獲得等離子參數(shù)的一系列關鍵物理信息,包括等離子體溫度、快離子份額和雜質水平等。在中子能譜診斷中,探測效率和能量分辨率是兩個關鍵參數(shù)。本文對中子飛行時間譜儀的原理進行了分析,并通過模擬計算和實驗的方式給出了最終的飛行時間譜儀的設計。由于EAST在今后的中子產額有望進一步提高,考慮到今后的托卡馬克中子診斷的需求,能量分別率是優(yōu)先考慮的參數(shù),同時兼顧飛行時間譜儀的探測效率。本文的具體工作如下：1.分析了中子飛行時間譜儀的原理。本文中的中子飛行時間譜儀采用初級和次級兩塊塑料閃爍體。經(jīng)過準直的DD中子入射到初級閃爍體上,散射后的中子入射到次級閃爍體上。初級和次級閃爍體都位于TOF常數(shù)球上,這樣可以獲得最佳的能量分辨率。2.采用蒙卡程序優(yōu)化設計TOF譜儀的幾何結構。蒙卡程序以MCNP5為基礎,采用ENDF/B-Ⅵ數(shù)據(jù)庫。計算中考慮了能量分辨率和探測效率...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 能源問題及其解決途徑
    1.2 主要托卡馬克裝置發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 聚變中子能譜診斷
    1.4 譜儀的主要參數(shù)及考慮
第2章 TOF譜儀的原理及指標要求分析
    2.1 TOF譜儀原理
    2.2 TOF譜儀關鍵指標分析
第3章 TOF譜儀結構的優(yōu)化設計
    3.1 標準TOF模型及解析計算
    3.2 基于蒙特卡羅方法優(yōu)化設計TOF譜儀結構
    3.3 優(yōu)化之后TOF譜儀的結構
第4章 TOF譜儀電子學調試
    4.1 探測器考慮
    4.2 倍增管調試
    4.3 探測器性能測試
    4.4 系統(tǒng)時間分辨測試
第5章 TOF屏蔽體優(yōu)化設計
    5.1 EAST的環(huán)境
    5.2 EAST大廳散射量的計算
    5.3 初級屏蔽體的設計計算
    5.4 次級屏蔽體的設計計算
    5.5 屏蔽體在K-400加速器大廳內的屏蔽效果計算
第6章 利用DD中子源對TOF探測系統(tǒng)進行標定
    6.1 中子源概況
    6.2 探測器布置
    6.3 實驗電子學
    6.4 實驗結果與處理
第7章 與國內外TOF譜儀的比較
第8章 結論和展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3866084