發(fā)布時間：2021-01-02 03:10

　　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,具有非常廣闊的應用前景,成為國內(nèi)外的研究熱點。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靶面,與靶中氚核發(fā)生核反應生成中子。中子產(chǎn)額不僅取決于入射氘離子束能量（受DT反應截面影響）,還與束流品質(zhì)、束流強度以及待轟擊靶的狀態(tài)等密切相關。百keV量級的氘離子束流轟擊含氚金屬靶膜表面,不可避免地會產(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大大增加加速電源的負載而且可能會反轟損壞抽取柵網(wǎng),因此通常人們會采取加弱反向電壓屏蔽筒或屏蔽網(wǎng)等方法來加以抑制,這是一個由外電路所描述的動態(tài)過程。由于靶膜中的氚元素具有天然放射性,會自發(fā)地衰變成氦原子,而氦原子除少量會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)氦原子會在靶膜中游離并在缺陷處會聚成氦泡而被“固化”在靶膜中。當具有100keV左右能量的氘離子轟擊靶表面時,除了會產(chǎn)生二次電子效應以外,同時還會擊破膜... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：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，時間步長不需要滿足ＣＦＬ條件，但要能夠描述電子??熱運動，設定模型時間步長ＷｚＺ．ｏｙｓｘｉｏ１、。為了滿足精細網(wǎng)格穩(wěn)定性條件，設定模??型網(wǎng)格寬度ＡＹ?＝?０．１ｍｍ。因為本節(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，以得到不同在加速電極上施加－１００?ｋＶ的電勢即加速電壓１００?ｋＶ時，電。??＾．－＾１?２０２．１??０?ｊ—Ｉ，．??；??１５１．６．０??－ＩＯｉ．ｌ．０??．０?！??ｉ＿＿Ｉ?????續(xù)評??．０?Ｌ￣?〇?〇??１０－?ｋＶ／ｍ??５．０?〗０■０?１５．０?２０．０??ｘ，ｍｍ??圖３．４電場強度矢量分布??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2952534