上海光源光束线站的屏蔽设计研究
发布时间：2022-12-09 21:00
上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF）由150MeV电子直线加速器、3.5GeV增强器、3.5GeV电子储存环以及沿环外侧分布的同步辐射光束线站组成。光束线站首期项目的7条光束线站已稳定运行并向用户供光；属于梦之线项目和蛋白质5线6站项目的6条新线站目前正在调试阶段；上海光源Ⅱ期线站项目也于2013年进入可研阶段，将建设16条线站；未来上海光源的建设目标是拥有60多条光束线站。光束线站的辐射屏蔽设计是线站建设中的一项重要工作，它通过设计合理有效的辐射屏蔽设备，包容同步辐射利用过程中产生的有害辐射，使线站工作人员受到照射剂量合理可行并尽可能的低。 本论文通过研究上海光源光束线站的主要辐射源项，根据上海光源光束线站的结构和布局，建立射线追迹，采用蒙特卡罗方法（MC方法）模拟计算，对上海光源的典型线站进行了辐射屏蔽设计，对已有的Ⅰ期代表性线站的屏蔽设施进行了回顾性评价，计算并实验测量研究了的典型线站的辐射剂量场，归纳总结了应用于光束线站屏蔽设计和辐射水平评价的方法和数据。 本论文共有七章，其中： 第一、二...
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
1 研究背景及意义
1.1 同步辐射光源及光束线站
1.2 线站辐射防护的相关研究
1.2.1 线站辐射防护的研究进展
1.2.2 线站屏蔽设计方法的发展
1.3 研究目的和意义
2 辐射源项
2.1 储存环内电子的束流损失
2.2 轫致辐射
2.3 光核反应中子
2.4 同步辐射
2.5 本章小结
3 上海光源光束线站及其特点
3.1 上海光源的光束线站
3.1.1 光束线站分类
3.1.2 光束线站的基本构成
3.2 几个典型的光束线站
3.2.1 典型的波荡器线站
3.2.2 典型的扭摆器线站
3.3 线站辐射屏蔽的主要问题
4 光束线站的屏蔽计算模型和方法
4.1 气体轫致辐射的源项和屏蔽参数
4.1.1 轫致辐射屏蔽计算的建模
4.1.2 次级轫致辐射的计算模型
4.1.3 模拟计算光核反应中子计算模型
4.2 同步辐射的屏蔽计算
4.2.1 同步辐射计算软件-STAC0836
4.2.2 同步辐射屏蔽计算所需参数
4.3 线站屏蔽设计的方法
4.3.1 射线追迹
4.3.2 辐射场分布的计算
4.4 本章小结
5 屏蔽设计与结果讨论
5.1 轫致辐射的计算结果与讨论
5.1.1 初级轫致辐射屏蔽计算结果
5.1.2 次级轫致辐射的计算结果与讨论
5.2 同步辐射屏蔽
5.3 上海光源线站 I 期代表性线站的回顾性评价
5.3.1 医学成像光束线站的辐射场研究
5.3.2 医学成像线站的屏蔽效果评价
5.4 典型线站的屏蔽设计
5.4.1 梦之线的屏蔽设计
5.4.2 BL18U 蛋白质微晶线屏蔽设计
5.5 本章小结
6 实验测量
6.1 实验测量的目的
6.2 轫致辐射的剂量测量实验
6.3 线站辐射棚屋外的剂量测量实验——BL18U
6.3.2 剂量率的模拟计算
6.3.3 剂量率的测量
6.3.4 结果比较
6.4 光核反应中子分布测量实验
6.4.1 光中子剂量率分布的模拟计算
6.4.2 光中子的剂量测量
6.4.3 结果比较和讨论
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
附录 1 已发表文章
附录 2 MC 模拟计算使用文件
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SSRF储存环直线节气体韧致辐射功率计算（英文）[J]. 花正东,许浔江,方克明,徐加强,王建华,蔡军,刘鑫. 中国物理C. 2008(S1)
[2]SSRF前端区锯齿墙束流孔洞中子屏蔽的蒙特卡罗估算（英文）[J]. 王建华,徐加强,许浔江,蔡建华,蔡军,花正东,方克明,刘鑫. 中国物理C. 2008(S1)
[3]电子储存环直线节中的轫致辐射的剂量率的计算[J]. 杨春,李裕熊. 高能物理与核物理. 2004(05)
本文编号：3715367
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
1 研究背景及意义
1.1 同步辐射光源及光束线站
1.2 线站辐射防护的相关研究
1.2.1 线站辐射防护的研究进展
1.2.2 线站屏蔽设计方法的发展
1.3 研究目的和意义
2 辐射源项
2.1 储存环内电子的束流损失
2.2 轫致辐射
2.3 光核反应中子
2.4 同步辐射
2.5 本章小结
3 上海光源光束线站及其特点
3.1 上海光源的光束线站
3.1.1 光束线站分类
3.1.2 光束线站的基本构成
3.2 几个典型的光束线站
3.2.1 典型的波荡器线站
3.2.2 典型的扭摆器线站
3.3 线站辐射屏蔽的主要问题
4 光束线站的屏蔽计算模型和方法
4.1 气体轫致辐射的源项和屏蔽参数
4.1.1 轫致辐射屏蔽计算的建模
4.1.2 次级轫致辐射的计算模型
4.1.3 模拟计算光核反应中子计算模型
4.2 同步辐射的屏蔽计算
4.2.1 同步辐射计算软件-STAC0836
4.2.2 同步辐射屏蔽计算所需参数
4.3 线站屏蔽设计的方法
4.3.1 射线追迹
4.3.2 辐射场分布的计算
4.4 本章小结
5 屏蔽设计与结果讨论
5.1 轫致辐射的计算结果与讨论
5.1.1 初级轫致辐射屏蔽计算结果
5.1.2 次级轫致辐射的计算结果与讨论
5.2 同步辐射屏蔽
5.3 上海光源线站 I 期代表性线站的回顾性评价
5.3.1 医学成像光束线站的辐射场研究
5.3.2 医学成像线站的屏蔽效果评价
5.4 典型线站的屏蔽设计
5.4.1 梦之线的屏蔽设计
5.4.2 BL18U 蛋白质微晶线屏蔽设计
5.5 本章小结
6 实验测量
6.1 实验测量的目的
6.2 轫致辐射的剂量测量实验
6.3 线站辐射棚屋外的剂量测量实验——BL18U
6.3.2 剂量率的模拟计算
6.3.3 剂量率的测量
6.3.4 结果比较
6.4 光核反应中子分布测量实验
6.4.1 光中子剂量率分布的模拟计算
6.4.2 光中子的剂量测量
6.4.3 结果比较和讨论
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
附录 1 已发表文章
附录 2 MC 模拟计算使用文件
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SSRF储存环直线节气体韧致辐射功率计算（英文）[J]. 花正东,许浔江,方克明,徐加强,王建华,蔡军,刘鑫. 中国物理C. 2008(S1)
[2]SSRF前端区锯齿墙束流孔洞中子屏蔽的蒙特卡罗估算（英文）[J]. 王建华,徐加强,许浔江,蔡建华,蔡军,花正东,方克明,刘鑫. 中国物理C. 2008(S1)
[3]电子储存环直线节中的轫致辐射的剂量率的计算[J]. 杨春,李裕熊. 高能物理与核物理. 2004(05)
本文编号：3715367
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3715367.html
