重离子辐照核微孔膜监视系统的研制

发布时间：2023-03-04 12:41

　　重离子核微孔膜是（以下简称核微孔膜）是应用核技术生产的一种径迹蚀刻膜（Track-etched membranes，TEM），属于筛孔型薄膜精滤介质。核微孔膜上具有核径迹所形成的微米级的微孔，这些微孔是由核设施进行加工所形成的。一般而言，多采用反应堆或者加速器辐照而成。核微孔膜的制备由几个独立的步骤组成：重离子的辐照加工、敏化及化学蚀刻。本论文研制的核微孔膜是在中国原子能科学研究院下属核物理研究所的HI-13静电串列加速器平台上制备的。由于在核微孔膜的生产过程中，膜的辐照是其生产工艺的关键，辐照工序决定了核孔的密度分布状况，直接影响核微孔膜的质量。因此，准确掌握核微孔膜真实的被辐照强度及其辐照后核孔密度分布的均匀性具有现实意义，不仅能够提高核微孔膜的生产质量，同时能让工作人员及时了解辐照情况，减轻工作量，减少了时间的浪费，节约了辐照成本。 本文详细地介绍了针对HI-13静电串列加速器L70°辐照设备所开发的重离子辐照核微孔膜监视系统的研制思路、制作过程以及测试结果。创新性地采取了膜后测量方式，当重离子束流穿过薄膜后打到法拉第筒探测器上，会产生正比于束流强度的电流信号，将该电流信号经过I...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
目录
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景、研究目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义和目的
    1.2 重离子核微孔膜简介
        1.2.1 核微孔膜的起源与制备
        1.2.2 核微孔膜的特点
        1.2.3 核微孔膜的应用
    1.3 研究现状及国内外研究方法
        1.3.1 项目现状
        1.3.2 测量重离子束流强度的方法
        1.3.3 数据采集系统的开发平台
    1.4 研究方案和创新点
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 创新点
2 理论基础
    2.1 方案选择的理论基础
        2.1.1 HI-13 静电串列加速器出束原理
        2.1.2 核微孔膜辐照专用束流线装置概况
        2.1.3 静电的产生
        2.1.4 剩余能量计算
        2.1.5 法拉第筒探测器的工作原理
        2.1.6 次级电子的产生及应用
    2.2 系统设计框图
3 制作部分
    3.1 束流测量装置的设计及制作
        3.1.1 辐照靶室概况
        3.1.2 束流测量装置设计
        3.1.3 加压栅极的设计
        3.1.4 装置的制作
    3.2 I-V 转换电子学线路
        3.2.1 电路设计原理
        3.2.2 电路设计的基本思路
        3.2.3 芯片的选择
        3.2.4 Multisim 仿真模拟
        3.2.5 电路实际效果
    3.3 基于 Labwindows/cvi 的虚拟仪器的设计
        3.3.1 硬件部分--PCI-8620 采集卡性能参数及安装
        3.3.2 PCI-8620 数据采集卡与 I-V 转化器硬件接口及其驱动接口函数
        3.3.3 软件部分-Labwindows/cvi 的选取及模拟信号的采集实现过程
    3.4 系统测量结果与分析
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
附录 主要程序代码
成果目录
致谢



本文编号：3754307