快中子成像系统机械结构设计的研究

发布时间：2017-09-03 23:01

  本文关键词：快中子成像系统机械结构设计的研究

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【摘要】：快中子成像技术是射线成像技术的一种,它以X射线照相和热中子照相为基础,大范围的应用于无损照相领域。相较于热中子照相,快中子穿透能力强,可完成X射线照相检测很难完成的检测任务；快中子由于对轻元素作用率大,而与重元素作用几率小,因而可检测重元素材料中的轻元素材料,实现与X射线照相的互补。近年来,快中子成像技术在快速发展,研究快中子成像,可扩展中子照相的应用,发掘射线照相技术的应用领域。目前,快中子照相已经广泛应用于航空、航天、机械、石化、地学生物学领域、核工业领域以及医学等领域,有着广泛的应用,文中根据某项目需要,根据快中子成像系统光学技术指标参数,研究成像系统的机械结构。 由于快中子的探测困难,相比较于热中子照相,快中子照相发展较为缓慢。本文针对快中子照相中探测困难的问题,根据快中子成像原理,设计了基于CCD相机的高效率的快中子成像系统。设计的快中子成像系统以反射镜、窗口保护玻璃组镜、透镜组为光学系统,利用有限元方法完成其安装设计,且合理的设计了成像系统暗箱、CCD相机法兰盘、升降系统等机械结构。采用有限元分析方法求解结构的重力、温升、重力和温升耦合变形以及结构的模态,计算结果显示结构设计合理。为了进一步验证所设计的快中子成像系统机械结构是否满足光学设计指标要求,利用分辨率板、显微镜和光源以及一些辅助设备对快中子成像系统进行测试,检验结果表明各项光学设计参数指标都符合设计要求,说明设计的基于CCD相机的高效率快中子成像系统结构合理,本文的研究对于快中子成像系统的设计方面具有一定的参考价值。
【关键词】：中子照相 快中子成像系统 有限元分析
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122;TP274.5
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-15
• 1.1 中子照相概述6
• 1.2 中子照相的原理及装置6-10
• 1.2.1 中子照相原理6-7
• 1.2.2 中子照相装置7-10
• 1.3 中子照相的分类10-12
• 1.4 中子照相技术的特点及应用12-13
• 1.5 中子照相国内外现状13-14
• 1.6 本文主要研究内容14
• 1.7 本章小结14-15
• 第二章 快中子成像系统机械结构设计15-29
• 2.1 快中子成像系统技术指标要求15-18
• 2.2 反射镜组件设计18-23
• 2.2.1 反射镜组件材料的选取18-19
• 2.2.2 反射镜组件的设计19-20
• 2.2.3 反射镜的支撑结构设计20-23
• 2.3 窗口保护玻璃组件设计23-24
• 2.3.1 窗口保护玻璃组件的设计23
• 2.3.2 窗口保护玻璃支撑方式的设计23-24
• 2.4 透镜组组件设计24-26
• 2.4.1 透镜组的设计24-25
• 2.4.2 透镜组支撑方式的设计25-26
• 2.5 CCD相机联接结构设计26
• 2.6 暗箱结构的设计26-27
• 2.7 升降机构的设计27-28
• 2.8 本章小结28-29
• 第三章 快中子成像系统结构性能有限元分析29-45
• 3.1 快中子成像系统结构性能有限元分析概述29
• 3.2 影响快中子成像系统的主要环境因素29-30
• 3.2.1 载荷工况29-30
• 3.2.2 评价指标30
• 3.3 反射镜组件有限元分析30-35
• 3.4 窗口保护镜组件有限元分析35-40
• 3.5 透镜组组件有限元分析40-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 快中子成像系统性能检测45-49
• 4.1 快中子成像系统性能检测概述45
• 4.2 快中子成像系统性能检测纲要45-47
• 4.3 快中子成像系统性能检测结果47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 结论49-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-53
• 作者简介53-54
• 攻读硕士学位期间研究成果54-55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：787835