导读:本文包含了中子管论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中子管,射频离子源,H~+密度,仿真实验
中子管论文文献综述
曲婉菊,张天,姜瀚,乔双[1]（2019）在《中子管射频离子源放电特性仿真研究》一文中研究指出国外射频离子源中子管的中子产额已经达到10~(14) n/s,明显优于潘宁源中子管。为了深入了解用于中子管射频离子源的放电特性,从射频感应耦合等离子体的放电原理入手,建立用于氢气放电模拟研究的理论模型。设计中子管射频离子源几何结构,运用麦克斯韦方程组在理论上推导了等离子体放电过程中影响粒子密度的因素。结合Comsol软件中的二维轴对称的电感耦合等离子体模型,采用单一变量法,通过仿真实验得到了线圈匝间距、线圈匝数、线圈直径、线圈功率和放电气压等参数对H~+密度分布和大小的影响。总结出H~+在不同参数下的变化规律,得到了一些有价值的结论,为优化中子管射频离子源的实验参数和结构设计提供重要依据。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年11期）
[2]（2019）在《高性能长寿命中子管取得重要进展日期》一文中研究指出由江西东华金科实业有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项"高性能长寿命中子管研制与应用"项目经过近两年的努力,在靶膜制备、离子源设计和制造、中子管寿命提升等关键技术方面取得了突破,研制出了具有自主知识产权的高性能长寿命中子管。近日,项目通过了科技部高技术中心组织的中期检查。(本文来源于《真空电子技术》期刊2019年04期）
于子童,景士伟,年瑞雪,郭勇[3]（2019）在《小型中子管潘宁离子源磁路模拟设计》一文中研究指出为改善潘宁离子源磁场均匀性和提高中子产额,通过模拟离子源内部磁场来设计磁路系统以改善粒子分布,获得阴极下方圆柱形磁体结构、阳极周围环形筒磁体结构、双磁环结构、多磁环结构、弧形环结构和加导磁结构等多种磁场模式设计结果及实验数据。实验表明模拟结果与实验数据符合较好;圆环形磁体比圆柱形磁体磁场分布更均匀;圆环数越多,磁场均匀效果越好;加导磁结构有明显固磁效果,可满足小型中子管潘宁离子源对磁场模式的要求。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2019年04期）
年瑞雪[4]（2019）在《靶膜材料及表面层对D-T中子管产额和靶寿命影响的研究》一文中研究指出中子管是一种小型加速器中子源,它把离子源、加速系统、靶、气压调节系统密封在一个陶瓷管内,构成一支结构紧凑的电真空器件。它是一种进行中子物理及中子应用技术研究的重要中子源,广泛应用于中子测井、爆炸物及毒品检测、辐照育种、中子照相、在线中子活化分析等领域。针对不同应用研究,需要获得高中子产额和长寿命的中子管。靶特性是中子管的重要参数之一,中子管靶由靶膜和靶衬底两部分构成,靶膜在中子管内部用来储存氚气,也是发生氘氚核反应的界面,其制作工艺、材料、厚度等因素直接决定中子管产额和寿命。钛是迄今为止发现的吸氢密度最高的单质金属,常被用作中子管靶膜材料,但单质钛作中子管薄膜材料存在固有缺陷,如单质钛金属抗溅射能力差,吸氢后塑性、柔韧性及抗拉强度下降,易出现氢脆现象,甚至在体内产生大量裂纹影响使用。针对单质金属靶材料存在的缺陷,我们向钛靶膜材料中掺杂其他金属形成合金靶材料,来提高单质金属力学性能。不仅靶膜材料会影响中子管中子产额和寿命,在中子管靶运输和贮存过程中,靶膜表面易形成氧化层,也会影响中子产额与寿命。另外,中子管离子束流中存在杂质离子,轰击靶后置换出氚气并损伤靶,也会降低中子管的产额与寿命。本文首先利用SRIM软件计算纯钛靶表面具有氧化层的中子产额,与~3He中子监测仪测得的纯钛靶中子产额进行比较,模拟结果与实验结果符合良好,证明了SRIM软件模拟本模型的可靠性,可利用其进行相关材料的开发及性能预测。之后改变入射离子能量、氧化层厚度、保护层材料、合金靶材料以及合金掺杂比例,利用SRIM研究以上条件对中子管中子产额和靶寿命的影响,结果表明合金靶材料提高靶的抗溅射能力,在靶表面镀保护层可进一步提高靶寿命,并防止靶表面氧化层的生成,获得高中子产额。最后经过大量模拟数据分析得到高产额和长寿命中子管的最佳靶设计方案。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
杨智清[5]（2019）在《用于中子管的数控高压脉冲电源的研制》一文中研究指出中子管是一种电可控的中子源,与其他中子源相比较,它成本低,重量轻,操作维护简单,防护容易,适于现场流动式检测。中子管可以运行在直流、快脉冲、快-慢脉冲状态。通过中子管离子源数控高压脉冲电源可以控制脉冲发射的频率、宽度和中子产额,以满足实际应用需求。中子管离子源高压直流电源采用反激拓扑与Cockroft-Walton倍压整流电路级联结构进行设计。为实现离子源电源输出电压稳定以及可调,利用ICM7555芯片产生开关管驱动信号和高频运放HA17358设计TYPEI型电压反馈网络,实现0~2.5V外部输入电压对应0~2000V电源输出电压。设计MOSFET栅源两端电容参数,降低MOSFET漏源两端开通和关断电压尖峰,解决2kV直流电源从零起调阶段变压器发出异响的问题。采用PC40材质EI33型号磁芯绕制反激式高频高压变压器,其初级输入电压为24V,次级最高输出电压600V,工作频率40kHz。采用2阶4倍压整流结构实现2kV直流电压输出,为进一步减小电源纹波,对2kV直流电压进行一阶RC低通滤波,降低电源输出电压的交流成分,提高中子产额稳定性。同时设计负载电流检测电路与基准电压源电路,实现电源的过流保护。为实现中子管工作在脉冲模式,采用多管串联IGBT推挽结构对2kV直流电压进行斩波。与传统上下桥臂单管斩波方案相比,多管串联结构降低了单管IGBT的电压应力和成本。利用MAX4428芯片将一路PWM转换成两路不带死区时间的互补PWM,设计RCD硬件延迟电路改变互补PWM下降沿时间,经过74HC14反相施密特触发器高低阈值比较后,可输出3路死区时间可调的互补PWM波,避免上下桥臂开关管直通。应用高速数字电路使得上下叁路PWM驱动信号上升沿延迟时间在100ns以内,减小上下桥臂串联IGBT开通和关断的延迟时间差,降低IGBT漏源两端承受过电压的时间,提高电路运行的可靠性。由于IGBT导通和关断的特性不同,上下桥臂IGBT漏极和源极之间的电压在串联工作时分配不均衡,设计由阻容和瞬态抑制二极管组成的静态和动态均压网络,解决IGBT静态和动态开关过程中耐压不足的问题,并给出电压均衡网络参数的选择和计算方法。通过Saber开关电源软件仿真,分析引线分布电感参数对脉冲尖峰电压的影响以及均压网络电容参数和阻尼电阻对脉冲尖峰电压的抑制作用,并通过实际电路测试,验证原理分析的正确性。在满足2kV脉冲电压上升沿时间小于2μs的情况下,通过设计上桥臂阻尼电阻参数和负载端脉冲尖峰电压阻容吸收网络,将2kV脉冲尖峰电压过冲百分比从33.1%降低到14%以下。使用STM32F103ZET6芯片和轨至轨运放TLV2374设计核心控制板和驱动板电路完成高压直流电源的电压电流采集和调节。为提高离子源直流电源调节精度,设计二阶无源低通滤波器完成PWM波到直流信号的转换,用来调节离子源直流电源电压输出。利用LABVIEW开发平台设计上位机界面,完成对直流电源电压电流参数的监控功能以及对脉冲电源触发信号频率、脉宽的调节功能。为确保通信的可靠性,在上位机中加入自定义通信协议,利用LABVIEW字符串匹配控件设计通信协议数据头诊断程序,防止通信数据包解析错误。本文开发的中子管数控高压脉冲电源测试结果如下:在直流工作模式下,直流电源输出电压可在0~2000V范围内连续可调,最大输出功率为40W,输出电压稳定性小于等于0.2%,整体纹波电压比小于0.01%,效率最高可达78.96%;控制板电压和电流采集精度分别为1V和5μA;在脉冲模式下,脉冲电源工作频率可在0~20kHz范围内连续调节,最小脉宽为10μs,2kV脉冲电压上升沿时间和下降沿时间小于2μs,脉冲尖峰电压过冲百分比为13.1%,满足脉冲中子发生器进行元素分析的需求,性能良好。该设备目前运用于中国原子能科学研究院防水型脉冲中子发生器项目中,运行良好,满足项目总体要求。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
孟晓慧[6]（2019）在《中子管中离子束束流品质影响因素的数值模拟研究》一文中研究指出紧凑型中子管是一种小型、加速器型中子发生器,由于具有的例如高产额、长寿命、便携等优点,具有非常广阔的应用前景,成为国内外的研究热点。紧凑型中子管的主要组成部分为真空弧离子源、等离子体扩散区、抽取加速系统以及靶系统。其中氘离子离子从离子源中由真空弧放电产生,经扩散均匀后在抽取加速系统电场作用下被抽取成束且不断受到加速后抵达靶面,与靶中氚核发生核反应生成中子。中子产额不仅取决于入射氘离子束能量(受DT反应截面影响),还与束流品质、束流强度以及待轰击靶的状态等密切相关。百keV量级的氘离子束流轰击含氚金属靶膜表面,不可避免地会产生二次电子,而由于荷质比的原因,二次电子电流不仅会大大增加加速电源的负载而且可能会反轰损坏抽取栅网,因此通常人们会采取加弱反向电压屏蔽筒或屏蔽网等方法来加以抑制,这是一个由外电路所描述的动态过程。由于靶膜中的氚元素具有天然放射性,会自发地衰变成氦原子,而氦原子除少量会通过早期氦释放从靶膜逃逸出来形成本底气体以外,大多数氦原子会在靶膜中游离并在缺陷处会聚成氦泡而被“固化”在靶膜中。当具有100keV左右能量的氘离子轰击靶表面时,除了会产生二次电子效应以外,同时还会击破膜面附近的氦泡导致大量原来被固化在膜内的氦原子快速释放出来。而这些释放出来的氦原子会与加速进行中的氘离子通过弹性碰撞、电荷交换、电离等反应而使其偏离原轨迹无法正常抵达靶面、变成中性粒子而无法得到加速或者无法在有限的加速区内获取足够的能量(导致产率降低),从而降低束流的品质,进而减少中子产额。针对这两个动态过程,本文基于数值模拟的方法对其进行了分析研究。构建了紧凑型中子管中的简化的离子发射加速模型,通过加入外加电路模型动态模拟了在加速电源作用下离子束从发射、加速到轰击靶面产生二次电子(及其在电场作用下运动、耗能等)的整个物理过程,研究了二次电子对氘离子束流品质的影响。使用在加速区外加电路模型,动态研究了二次电子发射及其运动对加速电压以及离子束束流品质影响规律。结果表明,当有55.44mA的二次电子电流产生时,加速电压会下降45.135%,离子束束流品质随之下降,离子打在靶面的能量也随之下降。随后,引入屏蔽筒,即在靶面和屏蔽筒间引入线性电阻,研究了弱反向电场抑制二次电子的效果。模拟结果表明,该方法可以起到良好的抑制效果,可以通过改变抑制电压的大小来控制抑制效果。同时构建加速区离子束碰撞模型,氘离子束在加速过程中小断地与早期释放的本底氦原子发生弹性碰撞、电荷交换以及电离反应,并在最终轰击含氚金属靶膜时导致氦泡破裂释放出大量氦原子(类似于轰击释气),从而考察静、动态释气对氘离子束加速、品质的影响。模拟结果表明,粒子与氦原子碰撞发生上述反应后,到靶离子数量会有所减小,设定模拟条件下束流减小0.26%,离子束束流品质降低,打在屏蔽电极上的离子数量增加。二次电子以及靶面氦释放对紧凑型中子管的影响不可忽视,本文的研究结论为改善中子管的性能以及更精细的设计奠定了基础。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-10）
王蔚,乔双[7]（2019）在《中子管射频离子源前端电路设计》一文中研究指出设计了一套中子管用小功率射频离子源前端电路.该射频离子源前端电路主体由MC1648压控振荡器产生的信号源、功率放大器、耦合天线及阻抗匹配电路等部分组成.利用Smith圆图对前端电路主体进行了设计研究,结果实现了可产生稳定工作频率13.56MHz、最大输出功率为4 W的高频正弦波.(本文来源于《东北师大学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
雷柏茂,李江燕,梁佩博,杨林森,孙强[8]（2019）在《基于模糊综合评判和层次分析法的中子管故障风险评估》一文中研究指出中子管是一种用途广泛的关键部件,然而目前国产中子管的可靠性水平与国外相比还有一定差距,难以满足各行业的使用需求。本文分析了中子管的主要故障模式,采用模糊综合评判和层次分析法对中子管故障进行了多级模糊综合评判,并对中子管故障风险进行了评估。结果表明,中子管总体故障风险水平中等,故障风险前3位的部件为靶、氘氚储存器和加速极,在设计和使用中应重点关注靶释放氦气,靶膜氧化,氘氚储存器吸气剂局部破损,绝缘瓷管破损,加速极离子加速、聚焦不稳定等故障。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2019年11期）
姜瀚[9]（2019）在《负潘宁源中子管的离子源及引出系统仿真研究》一文中研究指出小型潘宁负离子源中子管是一种能够产生中子的加速装置,由离子源、储存器、加速电极、靶等四部分组成,基本原理是通过氘氚聚变反应产生能量为2.5MeV或14MeV的中子。它具有中子能量高、单色性好、产额稳定、使用安全等特点,其在物质元素分析、石油测井、中子医疗等领域有着广泛的应用。目前,国内中子管的离子源主要采用潘宁离子源,具有结构相对简单、寿命长、使用方便、气体电离率高的优点,本文所研究的小型潘宁负离子源中子管除了具备以往潘宁源中子管优点之外,还具有以下特点:(1)离子源径向引出束流多数为单原子氢离子,束流利用率高,可达80%以上;(2)通过离子源磁钢产生磁场和电子屏蔽罩的引出结构可以过滤束流中杂质电子,提高单原子氢离子的纯度;(3)阴极无需外加热源,结构更加紧凑,使用携带方便。离子源的功能是能够使氘氚气体电离并产生离子,离子源的电离过程十分复杂,受到离子源内部的电极几何形状、电极材料、放电电压、气压、电离气体、磁场大小等参数影响,如果采取大量实验堆积数据得到实验规律,无疑会耗费大量人力、物力、财力等,因此,本文为了解决这一问题使用理论研究和模拟仿真相结合的方法。先从理论上进行推导研究,找出能够影响离子源气体电离率结构参数,然后利用这些结构参数,通过大量的电磁模拟仿真,总结出结构参数变化对于提高气体电离率和束流引出率的规律,进一步指导中子管的结构设计。具体研究工作如下:(1)在理论上,采取单粒子轨道理论和等离子体理论,前者从局部范围内分析单个电子的运动轨迹规律,后者从宏观角度上模拟离子源内部电子数密度分布。首先分析离子源内部结构参数对于离子源内部空间区域中电磁场分布的影响,然后研究电磁场的分布对于电子运动轨迹和电子数密度影响,最后总结出离子源内部结构参数对于电子运动轨迹和离子源中电子数密度影响的理论规律。(2)在模拟仿真方面,使用了CST和COMSOL两款仿真软件,前者模拟电磁场空间分布和电子运动轨迹,后者从宏观的角度上模拟负潘宁等离子体的电子数密度。通过改变对阴极表面挖空深度、阳极筒长度、阳极筒半径等参数,并使用电磁仿真软件CST仿真模拟离子源内部的空间电场、磁场分布,再利用CST的粒子追踪模块模拟电子在阳极筒内部的运动轨迹,得到离子源结构参数对于电子运动轨迹影响规律,通过COMSOL中等离子体模块,从统计学角度上探究离子源的结构参数对于离子源空间区域电子数密度分布影响。(3)根据电子运动轨迹和电子数密度模拟仿真结果,设计出小型潘宁负离子源中子管的径向引出结构,并且通过CST模拟仿真,找出合适参数将引出束流中杂质电子进行分离,根据模拟仿真的结果总结出结构参数影响规律,为提高小型负潘宁源中子管的产额提供了理论依据。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-03-01）
李亚球,朱嘉伟,孙强,杨林森,占勤[10]（2018）在《基于FMEA的密封氘氚中子管可靠性分析》一文中研究指出中子管是可控中子发生器的关键核心部件。国产中子管在可靠性、稳定性等方面与国外先进水平还有一定差距。为了得出影响中子管可靠性的关键因素,以预制靶密封氘氚中子管为例,采用风险优先数法(Risk Priority Number, RPN)开展了故障模式及影响分析(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA),按不同约定层次对所有可能的故障模式、故障原因、故障影响、后果严酷度、发生概率及危害程度进行了详细分析。根据FMEA结果,讨论了危害性较大的故障模式,并给出了提高中子管可靠性的设计改进方向。研究表明:离子源和靶是影响中子管可靠性的关键部件,离子源阴极/阳极短路导致的电离异常、靶膜氧化或脱落导致的吸附氘氚气体能力丧失等故障模式的危害性较大。(本文来源于《核技术》期刊2018年11期）
中子管论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由江西东华金科实业有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项"高性能长寿命中子管研制与应用"项目经过近两年的努力,在靶膜制备、离子源设计和制造、中子管寿命提升等关键技术方面取得了突破,研制出了具有自主知识产权的高性能长寿命中子管。近日,项目通过了科技部高技术中心组织的中期检查。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
中子管论文参考文献
[1].曲婉菊,张天,姜瀚,乔双.中子管射频离子源放电特性仿真研究[J].真空科学与技术学报.2019
[2]..高性能长寿命中子管取得重要进展日期[J].真空电子技术.2019
[3].于子童,景士伟,年瑞雪,郭勇.小型中子管潘宁离子源磁路模拟设计[J].核电子学与探测技术.2019
[4].年瑞雪.靶膜材料及表面层对D-T中子管产额和靶寿命影响的研究[D].东北师范大学.2019
[5].杨智清.用于中子管的数控高压脉冲电源的研制[D].东北师范大学.2019
[6].孟晓慧.中子管中离子束束流品质影响因素的数值模拟研究[D].中国工程物理研究院.2019
[7].王蔚,乔双.中子管射频离子源前端电路设计[J].东北师大学报(自然科学版).2019
[8].雷柏茂,李江燕,梁佩博,杨林森,孙强.基于模糊综合评判和层次分析法的中子管故障风险评估[J].原子能科学技术.2019
[9].姜瀚.负潘宁源中子管的离子源及引出系统仿真研究[D].东北师范大学.2019
[10].李亚球,朱嘉伟,孙强,杨林森,占勤.基于FMEA的密封氘氚中子管可靠性分析[J].核技术.2018