大面积氘/氚靶制备及中子产额分析

1

作者 梁斌斌 巴伟伟 +2 位作者 王子默 彭怡刚 高翔 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期137-142,I0005,共7页

大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经... 大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经过除气、净化、高温吸氘/氚、尾气回收等流程,生产了氘/氚钛原子比大于1.85的氘靶、氚靶,采用φ22 mm的小靶片,进行氘束流加速器中子产额测试,研制的氘靶中子产额达到8.0×10^(8)/s,根据氘靶与氚靶反应截面计算氚靶中子产额,相同条件下,氚靶的中子产额在1.0×10^(11)/s以上。以上测试结果表明,本工作研制的φ500 mm大面积氘/氚靶,可实现强流中子源的高产额中子输出,达到国际先进水平。 展开更多

关键词 氘靶 氚靶 中子源 中子发生器

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中子发生器用氚靶的研究进展 被引量：35

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作者 罗顺忠 杨本福 龙兴贵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期290-296,共7页

对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求 ,包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的3 He释放率和掉粉率等作了简要介绍。在此基础上 ,综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面... 对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求 ,包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的3 He释放率和掉粉率等作了简要介绍。在此基础上 ,综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面性质、金属氚化物的氦释放和新型靶材料的研制等方面的进展 ,提出了今后中子发生器氚靶的研究方向 ,主要涉及新型靶材料设计开发、新型结构靶研制。 展开更多

关键词 中子发生器 氚靶 扩散 解吸-吸附 中子源 粒子加速器 密封中子管 金属氚化物膜

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氚靶生产现场氚监测系统的构建 被引量：6

3

作者 陈志林 常瑞敏 +5 位作者 贺月虹 吴冠银 穆龙 王和义 陈平 华生 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期893-896,共4页

氚靶生产过程中的氚监测是保障工作安全进行的有力条件。通过建立1套中央控制多区域监测子系统,并辅之以便携式监测仪器及取样设备,构建成1套完整的氚靶生产现场氚监测系统。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,中央控制多区域监测... 氚靶生产过程中的氚监测是保障工作安全进行的有力条件。通过建立1套中央控制多区域监测子系统,并辅之以便携式监测仪器及取样设备,构建成1套完整的氚靶生产现场氚监测系统。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,中央控制多区域监测系统的响应时间小于10s,其它设备运行正常,能很好地满足氚靶生产现场的监测要求。 展开更多

关键词 氚靶 在线监测 氚防护

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惯性约束聚变低温冷冻氘氚靶制备技术 被引量：4

4

作者 彭述明 夏立东 +3 位作者 龙兴贵 陈绍华 张伟光 李海容 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期756-761,共6页

低温冷冻氘氚靶对于惯性约束聚变研究至关重要,主要有塑料微球靶、金属铍球靶、泡沫球壳靶等。根据微球球壳材质的不同,采用不同的低温冷冻氘氚靶制备技术。塑料微球靶采用"高压充氘氚-冷冻法"或"充气管充气法";金... 低温冷冻氘氚靶对于惯性约束聚变研究至关重要,主要有塑料微球靶、金属铍球靶、泡沫球壳靶等。根据微球球壳材质的不同,采用不同的低温冷冻氘氚靶制备技术。塑料微球靶采用"高压充氘氚-冷冻法"或"充气管充气法";金属铍球靶采用"低温、低压冷凝法"或"高温、高压扩散连接半球壳法";多孔泡沫球壳靶采用"球壳材料吸附氘氚液体法"。本文简述上述技术和方法的发展状况和趋势。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 低温冷冻氘氚靶 制备

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两种测量氚靶^3He释放方法比较 被引量：3

5

作者 丁伟 王辉 龙兴贵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期466-468,共3页

对开放式离子源四极质谱计和封闭式离子源四极质谱计实验装置进行了标定 ,并用其对氚靶中3 He释放进行了测量。标定与测量结果表明 :开放式离子源四极质谱计可定量测量3 He的最低原子数为6× 10 6,封闭式离子源四极质谱计则为 3... 对开放式离子源四极质谱计和封闭式离子源四极质谱计实验装置进行了标定 ,并用其对氚靶中3 He释放进行了测量。标定与测量结果表明 :开放式离子源四极质谱计可定量测量3 He的最低原子数为6× 10 6,封闭式离子源四极质谱计则为 3× 10 10 ;对于氚量较大的氚靶 ,两者均能对其3 He释放进行定量测量 ,测量结果间的相对偏差约为 5 3 % ;对于小氚量氚靶 ,前者可用于3 He定量测量 ,测量结果的不确定度主要来源于质谱计的标定过程 ,约为 7 2 % 。 展开更多

关键词 测量 氚靶 开放式离子源 封闭式离子源 四极质谱计 释放量 氦3

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氚靶片核素组成对氘氚中子源强的影响 被引量：2

6

作者 张思纬 王永峰 +5 位作者 王伟 季翔 王志刚 刘超 吴宜灿 FDS凤麟团队 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期389-395,共7页

氘氚中子源通过氘离子束轰击氚靶片引发氘氚聚变反应,产生 14.1 MeV 高能中子。高能中子调控后亦可产生宽能谱中子场,是先进核能及核技术交叉应用研究的重要实验平台。作为中子源的核心部件,氚靶片由靶片基底和储氚薄膜组成,其中储氚薄... 氘氚中子源通过氘离子束轰击氚靶片引发氘氚聚变反应,产生 14.1 MeV 高能中子。高能中子调控后亦可产生宽能谱中子场,是先进核能及核技术交叉应用研究的重要实验平台。作为中子源的核心部件,氚靶片由靶片基底和储氚薄膜组成,其中储氚薄膜的核素组成会影响氚原子密度与入射氘离子射程,最终直接关系到中子源强的高低。本文基于 MATLAB 和 SRIM 软件建立氘氚中子源强计算模型,对比计算了不同新型储氢金属材料组成的储氚薄膜(TiT2、MgT2、Mg2NiT4、VT2、LiBT4和 LaNi5T6)和不同氘离子能量对中子源强的影响。计算结果表明,在同等束流条件下,MgT2的中子源强相比 TiT2可提高 30%以上,且制备工艺较为成熟,是氘氚中子源的优秀储氚薄膜材料。 展开更多

关键词 氘氚中子源 氚靶片 中子源强 新型储氢金属材料

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氘轰击下氚靶中氚浓度深度分布的变化 被引量：2

7

作者 董艾平 李文杰 王强 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1991年第2期35-38,共4页

本文推广了低温局部混合模型,并把它用于中子管氚靶的研究中。计算出了在不同氚量轰击下,靶中氚浓度的深度分布;还计算了靶的寿命曲线。计算结果和实验结果符合的很好。文章指出,氚靶内在氘射程内氚的消耗主要是由于氘对氚对氚的置换。

关键词 中子管 氚深度分布 氚靶 靶寿命

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掺入Li元素氘氚靶丸的激光核聚变能 被引量：1

8

作者 吴同成 吴凯玲 吕怡敏 《淮海工学院学报（自然科学版）》 CAS 2018年第3期10-13,共4页

关于激光核聚变的研究是最近几年的研究热点,其中"快点火"核聚变的研究更是得到了广泛关注.在"快点火"核聚变传统的靶丸中掺杂锂,研究新靶丸对激光能量的吸收情况,通过计算相关重要参数,重新估算预压缩靶丸产生点... 关于激光核聚变的研究是最近几年的研究热点,其中"快点火"核聚变的研究更是得到了广泛关注.在"快点火"核聚变传统的靶丸中掺杂锂,研究新靶丸对激光能量的吸收情况,通过计算相关重要参数,重新估算预压缩靶丸产生点火热斑的能力.结果表明,当掺入10%的Li元素后,激光能量在靶丸中沉积传输的距离可以减小近10%,所用的时间也减小了约6%,这对核聚变的实现有重要意义. 展开更多

关键词 核聚变 高能激光器 热电子 氘氚靶丸

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氚靶制备玻璃系统的退役

9

作者 文炜 孙宇 +3 位作者 邱永梅 吴波 苏冰野 但贵萍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期650-653,共4页

介绍了某氚靶制备玻璃系统的退役流程及退役过程中氚的辐射防护,估算了退役过程中氚对公众和工作人员的照射剂量,两者的照射剂量均远低于国家标准。

关键词 氚靶制备玻璃系统 退役 辐射监测

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仪器中子活化分析技术在氚靶靶膜材料分析中的应用

10

作者 李梅 徐存礼 +1 位作者 刘国平 王小坤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期559-562,共4页

采用仪器中子活化分析技术(INAA)对中子发生器用氚靶的靶膜材料Ti、Y中的12种杂质元素进行了分析。对实验结果中存在的问题进行了讨论,计算了实验条件下各杂质元素的检出限,用作质控标准的国标物质测量值与推荐值的相对标准偏差(RSD)≤&... 采用仪器中子活化分析技术(INAA)对中子发生器用氚靶的靶膜材料Ti、Y中的12种杂质元素进行了分析。对实验结果中存在的问题进行了讨论,计算了实验条件下各杂质元素的检出限,用作质控标准的国标物质测量值与推荐值的相对标准偏差(RSD)≤±10%。 展开更多

关键词 中子活化分析 氚靶 钛 钇

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中子发生器用TiMo合金薄膜氚靶制备及储氢性能研究 被引量：2

11

作者 艾梦婷 蒋洪川 +2 位作者 孙宁恺 王亮 张万里 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期85-89,共5页

针对中子发生器用氚靶存在的储氢量小、易粉化、工作温度低等问题,采用磁控溅射法制备TiMo合金薄膜氚靶。氚靶是由Ф15 mm×2 mm的Cu基底,厚度为200 nm的Au阻挡层,厚度为2μm的TiMo合金薄膜储氢层以及厚度为20 nm的Ta保护层组成。其... 针对中子发生器用氚靶存在的储氢量小、易粉化、工作温度低等问题,采用磁控溅射法制备TiMo合金薄膜氚靶。氚靶是由Ф15 mm×2 mm的Cu基底,厚度为200 nm的Au阻挡层,厚度为2μm的TiMo合金薄膜储氢层以及厚度为20 nm的Ta保护层组成。其中,采用镶嵌靶调节TiMo合金薄膜中Mo的含量,采用容量法对氚靶样品的储氢含量进行测试,重点研究了Mo含量、基底温度和测试温度对TiMo合金薄膜氚靶储氢量的影响。结果表明,随着Mo含量的提高,氚靶样品的抗粉化性能和薄膜附着力逐渐提高。随着基底温度的升高,样品的储氢能力逐渐提高。TiMo合金薄膜氚靶样品的优化制备工艺参数为:基底温度300℃,Mo含量为40%(质量分数)。优化工艺制备的样品具有优异的高温储氢性能。在200~280℃的测试温度范围内,随着测试温度的升高,氚靶的储氢量逐渐提高,最大储氢量达到12.95%(质量分数)。经过5次吸放氢试验后,氚靶表面未出现粉化脱落的现象。 展开更多

关键词 氚靶 TiMo合金薄膜 磁控溅射技术 储氢量 抗粉化性能 容量法

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加速器氚靶膜厚误差对BIXS方法反演的影响

12

作者 张哲 张伟光 +2 位作者 安竹 孙洪伟 胡双林 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1956-1960,共5页

BIXS(β-ray induced X-ray spectrometry)方法是一种氚β衰变诱发X射线谱的氚无损分析技术,在反演过程中会受到诸多因素的影响,氚靶膜厚误差的影响不可忽略。本文基于蒙特卡罗方法程序PENELOPE模拟和实验验证研究,表明加速器氚靶膜厚... BIXS(β-ray induced X-ray spectrometry)方法是一种氚β衰变诱发X射线谱的氚无损分析技术,在反演过程中会受到诸多因素的影响,氚靶膜厚误差的影响不可忽略。本文基于蒙特卡罗方法程序PENELOPE模拟和实验验证研究,表明加速器氚靶膜厚误差会对BIXS方法反演有一定的影响,其中对递增分布的影响最大,对递减分布的影响最小;氚在靶膜中的深度分布的斜率越大,膜厚误差对BIXS方法反演的影响也越大。 展开更多

关键词 加速器 BIXS 蒙特卡罗模拟 氚靶 反演

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日本成功制成开展核聚变研究所需的中子源氚靶

13

作者 李韡 《国外核新闻》 2008年第4期32-32,F0003,共2页

关键词 科学研究所 核聚变 中子源 氚靶 日本 研究开发中心 研究开发机构 研究设施

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高速旋转氚钛靶系统设计和靶温度的数值模拟 被引量：12

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作者 姚泽恩 陈尚文 +2 位作者 苏桐龄 曹磊 陈勤 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期787-791,共5页

给出了用于强流中子发生器的高速旋转氚钛靶系统的设计方案,并对靶的温度变化进行了数值模拟,给出了强流中子发生器的运行参数。

关键词 氚钛靶 中子发生器 温度

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离子溅射对氚钛靶寿命的影响 被引量：6

15

作者 姚泽恩 陈尚文 +2 位作者 董明义 贾文宝 关永超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第1期25-27,共3页

应用TRIM程序模拟了离子在氚钛靶上的溅射产额。结果显示,O+、N+、C+和D+2等在氚钛靶上的溅射是导致氚钛靶寿命下降的重要因素。为了减小离子溅射对氚钛靶寿命的影响,束流入射角应小于45°。

关键词 离子溅射 氚钛靶 寿命 中子产额 数值模拟 中子源

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氚钛靶系统靶温升瞬态分析的方法研究 被引量：2

16

作者 曹文钢 展亮 +1 位作者 曹昌胜 陈长琦 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期575-578,共4页

完成了中子发生器的关键装置——真空氚钛靶系统的设计方案,并对影响氚钛靶寿命的各个因素及靶温升对氚钛靶寿命的影响做了介绍,着重研究旋转靶的温度变化瞬时分析的新方法。该方法将旋转靶的受热区域分为若干个相等的受热点,利用循环... 完成了中子发生器的关键装置——真空氚钛靶系统的设计方案,并对影响氚钛靶寿命的各个因素及靶温升对氚钛靶寿命的影响做了介绍,着重研究旋转靶的温度变化瞬时分析的新方法。该方法将旋转靶的受热区域分为若干个相等的受热点,利用循环往复的"跳格"加热的方式完成旋转靶的瞬态分析,计算结果表明:通过该方法,能够控制旋转靶的靶点温升在允许温度范围之内。 展开更多

关键词 氚钛靶 中子发生器 瞬态分析 温度 真空

原文传递

HI-13 串列加速器上的氚气体靶装置 被引量：2

17

作者 祁步嘉 周祖英 +4 位作者 周陈维 唐洪庆 杜岩峰 陈庆望 李济民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期385-389,共5页

在ＨＩ－１３串列加速器上建立了我国第一台氚气体靶装置。氚气体靶采用双窗结构，入射窗为Ｍｏ箔。Ｍｏ窗把气室分成氚气室和氦气室两部分。实验运行时，氚气室的氚气压力为２×１０５Ｐａ，氦气室的氦气压力为３×１０４Ｐａ... 在ＨＩ－１３串列加速器上建立了我国第一台氚气体靶装置。氚气体靶采用双窗结构，入射窗为Ｍｏ箔。Ｍｏ窗把气室分成氚气室和氦气室两部分。实验运行时，氚气室的氚气压力为２×１０５Ｐａ，氦气室的氦气压力为３×１０４Ｐａ。氚气体靶装置在入射氘束流能量为２０ＭｅＶ、流强１．５μＡ时，可长时间安全运行。该靶装置已应用于中子物理的实验测量工作。 展开更多

关键词 氚气体靶 中子源 中子物理实验

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氚钛薄膜靶中氚深度分布的反演 被引量：4

18

作者 胡广春 张伟光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期259-262,共4页

金属氚化物中体相氚的总量和深度分布测定是体相中氚行为研究的难点,利用氚β衰变诱发X射线谱的氚分析技术分析了金属薄膜靶中体相氚的深度分布情况,建立了薄膜靶中氚深度分布计算模型,利用Tikhonov正则化方法反演了薄膜靶中体相氚的深... 金属氚化物中体相氚的总量和深度分布测定是体相中氚行为研究的难点,利用氚β衰变诱发X射线谱的氚分析技术分析了金属薄膜靶中体相氚的深度分布情况,建立了薄膜靶中氚深度分布计算模型,利用Tikhonov正则化方法反演了薄膜靶中体相氚的深度分布。反演结果表明,正则化数值算法能够有效提高对薄膜靶法向非均匀性的分辨。 展开更多

关键词 氚钛薄膜靶 正则化 反演问题 蒙特卡罗方法

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高速旋转氚钛靶系统热应力分析

19

作者 黄国兴 曹文钢 +2 位作者 李志远 展亮 陈长琦 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期376-379,共4页

建立了旋转靶的三维模型并对其进行了网格划分,利用ANSYS Workbench Fluent对旋转靶的温度分布进行了计算,得到了靶面温度分布云图。最后将FLUENT计算出的温度分布数据提取出来,并将之作为温度载荷引入至ANSYS Mechanical,利用间接热分... 建立了旋转靶的三维模型并对其进行了网格划分,利用ANSYS Workbench Fluent对旋转靶的温度分布进行了计算,得到了靶面温度分布云图。最后将FLUENT计算出的温度分布数据提取出来,并将之作为温度载荷引入至ANSYS Mechanical,利用间接热分析法对旋转靶进行了热应力分析,得到了不同管压下的旋转靶等效应力及总位移分布云图。 展开更多

关键词 氚钛靶系统 热应力分析 温度分布

原文传递

HI-13串列加速器上的氚气体靶装置

20

作者 祁步嘉 周祖英 +4 位作者 周陈维 唐洪庆 杜岩峰 陈庆望 李济民 《青岛大学学报（自然科学版）》 CAS 1997年第2期86-89,共4页

在ＨＩ－１３串列加速器上建立了我国第一台氚气体靶装置．氚气体靶采用双窗结构，入射窗为Ｍｏ箔．Ｍｏ窗把气室分成氚气室和氦气室二部分．实际运行时，氚气室的氚气压力为２×１０５Ｐａ，氦气室的氦气压力为３×１０４Ｐａ... 在ＨＩ－１３串列加速器上建立了我国第一台氚气体靶装置．氚气体靶采用双窗结构，入射窗为Ｍｏ箔．Ｍｏ窗把气室分成氚气室和氦气室二部分．实际运行时，氚气室的氚气压力为２×１０５Ｐａ，氦气室的氦气压力为３×１０４Ｐａ．氚气体靶装置在入射氘束流能量为２０ＭｅＶ、流强１．５μＡ时，可长时间安全运行，已应用于中子物理的实验测量工作． 展开更多

关键词 氚气体靶 中子源 中子物理 串列式 加速器

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