宽能谱多球中子谱仪的设计

发布时间：2023-08-15 18:07

　　中子辐射场的基本信息是加速器辐射防护研究的主要内容之一。随着加速器技术的不断发展，加速器类型繁多，可加速的粒子能量不断升高，相应地产生的次级中子能量也不断升高。目前，国内研制的多球中子谱仪均不能用于高能中子辐射场的测量，本文在现有多球中子谱仪的基础上，参考改进型A-B中子雷姆仪的设计方法，选择合适的热中子灵敏探测器和常用的聚乙烯慢化材料，采用蒙特卡罗FLUKA程序模拟计算纯聚乙烯慢化球和辅助材料（Cu、Pb、W）慢化球对不同能量段中子的响应函数曲线。分析比较计算所得的响应函数曲线，以覆盖尽可能宽的能量范围、并且能量响应函数曲线差别较大的原则确定宽能谱多球中子谱仪的尺寸组合：纯聚乙烯慢化球的慢化球壳厚度分别为0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5.0、7.0、9.0、13.0、16.0（单位cm）；辅助材料慢化球的慢化球壳组合分别是3C4-6、3P4-6、3P4.5-6.5、2P5-7（单位cm）。从理论分析和计算结果上看，选择纯聚乙烯慢化球和辅助材料慢化球组成的宽能谱多球中子谱仪可以实现从热中子到高能区（GeV量级）中子的辐射场测量。 从计算所得的纯聚乙烯慢化球和辅助材料慢化球...

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 概述
    1.2 中子的探测
        1.2.1 中子探测的基本原理和方法
        1.2.2 常用中子探测器
    1.3 中子能谱测量
        1.3.1 Bonner 球中子谱仪
        1.3.2 飞行时间法
        1.3.3 核反应法
        1.3.4 反冲核方法
        1.3.5 阈探测器法
    1.4 中子测量的发展现状
        1.4.1 剂量巡测仪
        1.4.2 个人剂量计
        1.4.3 场所能谱仪
    1.5 设计内容
第二章 蒙特卡罗计算方法
    2.1 蒙特卡罗计算方法简介
    2.2 蒙特卡罗方法的特点
    2.3 常用的蒙特卡罗程序
        2.3.1 MCNP
        2.3.2 FLUKA
        2.3.3 Geant4
        2.3.4 EGS
        2.3.5 MORSE
第三章 宽能谱多球中子谱仪的模型建立
    3.1 中心探测器的选择
    3.2 慢化球模型
    3.3 本章小结
第四章 宽能谱多球中子谱仪能量响应的 MC 模拟
    4.1 能量响应计算
    4.2 能量响应计算验证
    4.3 能量响应影响因素
        4.3.1 球形3He 正比计数器气压的影响
        4.3.2 慢化球壳密度的影响
    4.4 本章小结
第五章 计算结果及分析
    5.1 纯聚乙烯慢化球的响应函数曲线
    5.2 辅助材料慢化球的响应函数曲线
        5.2.1 辅助材料铜（Cu）
        5.2.2 辅助材料铅（Pb）
        5.2.3 辅助材料钨（W）
        5.2.4 辅助材料总结
    5.3 宽能谱多球中子谱仪
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录一
附录二
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3842013