HT-7超导托卡马克上伽玛辐射与光中子特性的研究

摘要

本文通过系统地分析HT-7托卡马克装置上中子伽玛辐射特性以及对聚变中子进行数值模拟计算来研究托卡马克上的光中子行为。
　　 伽玛辐射测量是利用一套高分辨的伽玛测量系统来实现的，该系统的计数率可以达到1MHz每秒，主要测量HT-7装置产生的伽玛射线，同时还对装置的材料被活化情况进行了测量分析，结果表明HT-7装置上的活化行为的主导者是中子。
　　 为了评估HT-7装置上的聚变中子产额，结合中子实验的数据，根据聚变中子研究理论编写了中子计算程序，该程序估算了聚变中子产额以及在某一空间测量点的中子通量，分析结果表明聚变中子的产额相对比较少，光中子占主导。
　　 对于中小型托卡马克，等离子体密度和温度都不是很高，聚变中子产额相对来说比较少，产生的中子主要是光中子。为了研究中子的行为，我们建立了中子测量系统，它是由三个BF3正比计数管、一个3He正比计数管组成。我们利用这个系统进行中子通量的测量，得到装置真空室外面不同位置不同放电参数的中子通量，同时还结合伽玛辐射测量研究来分析光中子的产生机制与HT-7装置上的光中子特征。结果表明HT-7上的光中子行为是丰富多样的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1关于核聚变研究的介绍

1.2托卡马克

1.3国际热核聚变实验反应堆ITER

1.4 HT-7超导托卡马克简介

1.5中子伽玛测量在聚变实验装置上的应用现状

1.6 HT-7上的中子伽玛辐射研究

1.6.1 研究的意义

1.6.2研究方法

1.6.3论文内容组成

第二章中子伽玛辐射探测原理

2.1伽玛射线的探测

2.1.1 光电效应

2.1.2康普顿效应

2.1.3 电子对效应

2.2中子的探测

2.2.1 核反冲法

2.2.2核反应法

2.2.3核裂变法

2.2.4活化法

2.3 HT-7超导托卡玛克上所辐射出的中子伽玛射线

2.3.1 中子的特点

2.3.2伽玛射线的特点

第三章中子伽玛辐射测量系统

3.1伽玛辐射测量系统简介

3.1.1伽玛闪烁探测器

3.1.2探测系统简单标定

3.1.3探测器屏蔽

3.1.4线性放大器

3.1.5模数转换器件ADC

3.1.6数据采集系统MCA

3.2中子辐射测量系统简介

3.2.1 中子探测器

3.2.2数据采集系统

第四章HT-7上伽玛辐射测量与分析

4.1实验安排

4.2 HT-7托卡马克装置活化分析

4.3伽玛能谱测量与分析

4.4伽玛通量测量与分析

第五章聚变中子计算研究

5.1聚变反应率

5.2坐标系统

5.3中子产额的计算

5.4中子通量的计算

5.5中子计算程序的编写

5.6中子计算程序的计算结果

5.7对聚变中子探测的估算

第六章HT-7上光中子辐射特性研究

6.1托卡马克上产生光中子的物理机制

6.2光中子的空间分布行为研究

6.2.1 实验安排

6.2.2水平方向中子实验结果分析

6.2.3垂直方向中子实验结果分析

6.3各种放电状态下光中子实验研究

6.3.1 实验安排

6.3.2氦等离子体放电时的光中子行为

6.3.3长脉冲等离子体放电时的光中子行为

6.3.4低密度欧姆放电时的光中子行为

第七章论文工作总结

参考文献

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致谢