磁約束聚變是解決全球能源危機(jī)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(yùn)行、包層設(shè)計(jì)、氚增殖和輻射防護(hù)等研究領(lǐng)域是非常有用和可靠的。通過(guò)中子通量監(jiān)測(cè)和能譜診斷,可以獲得等離子參數(shù)的一系列關(guān)鍵物理信息,包括等離子體溫度、快離子份額和雜質(zhì)水平等。在中子能譜診斷中,探測(cè)效率和能量分辨率是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。本文對(duì)中子飛行時(shí)間譜儀的原理進(jìn)行了分析,并通過(guò)模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的方式給出了最終的飛行時(shí)間譜儀的設(shè)計(jì)。由于EAST在今后的中子產(chǎn)額有望進(jìn)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(shí)兼顧飛行時(shí)間譜儀的探測(cè)效率。本文的具體工作如下：1.分析了中子飛行時(shí)間譜儀的原理。本文中的中子飛行時(shí)間譜儀采用初級(jí)和次級(jí)兩塊塑料閃爍體。經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的DD中子入射到初級(jí)閃爍體上,散射后的中子入射到次級(jí)閃爍體上。初級(jí)和次級(jí)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(shè)計(jì)TOF譜儀的幾何結(jié)構(gòu)。蒙卡程序以MCNP5為基礎(chǔ),采用ENDF/B-Ⅵ數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)算中考慮了能量分辨率和探測(cè)效率...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 能源問(wèn)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(biāo)要求分析
    2.1 TOF譜儀原理
    2.2 TOF譜儀關(guān)鍵指標(biāo)分析
第3章 TOF譜儀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 標(biāo)準(zhǔn)TOF模型及解析計(jì)算
    3.2 基于蒙特卡羅方法優(yōu)化設(shè)計(jì)TOF譜儀結(jié)構(gòu)
    3.3 優(yōu)化之后TOF譜儀的結(jié)構(gòu)
第4章 TOF譜儀電子學(xué)調(diào)試
    4.1 探測(cè)器考慮
    4.2 倍增管調(diào)試
    4.3 探測(cè)器性能測(cè)試
    4.4 系統(tǒng)時(shí)間分辨測(cè)試
第5章 TOF屏蔽體優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 EAST的環(huán)境
    5.2 EAST大廳散射量的計(jì)算
    5.3 初級(jí)屏蔽體的設(shè)計(jì)計(jì)算
    5.4 次級(jí)屏蔽體的設(shè)計(jì)計(jì)算
    5.5 屏蔽體在K-400加速器大廳內(nèi)的屏蔽效果計(jì)算
第6章 利用DD中子源對(duì)TOF探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定
    6.1 中子源概況
    6.2 探測(cè)器布置
    6.3 實(shí)驗(yàn)電子學(xué)
    6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與處理
第7章 與國(guó)內(nèi)外TOF譜儀的比較
第8章 結(jié)論和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3866084