D-T/D-D中子发生器技术研究

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研究了强流束传输理论,在建立强流束包络方程的基础上,对中子发生器强流D束传输系统的束包络进行了模拟,确定了中子发生器束流传输线及元件参数;研制了中子发生元件并完成实验测试。使用了双等离子体离子源产生D束,实验测试显示离子源灯丝寿命大于50小时;应用SUPERFISH程序模拟研究了加速管电场分布,结果显示,加速区最大加速电场强度约为21kV/cm,管内最强电场出现在屏蔽电极区,其值约70kV/cm;完成了分析磁铁及磁四极透镜的磁场模拟和实验测试,结果显示,磁场强度及分布满足设计要求;完成了一台2.5kHz/450V中频电源驱动下的高压电源系统的实验调试,空载高压达到了325kV。对D-T/D-D中子产额的伴随粒子法进行了研究,采用新的D-T/D-D反应截面数据,发展了厚靶条件下135°伴随粒子法D-T/D-D中子产额测量修正因子的计算方法,计算并给出了20keV-600keV D束能量范围的修正因子数据,数据的不确定度小于2%,发展了用于D-T/D-D中子产额监测的135°伴随粒子测量系统。完成了中子发生器的总装,开展了中子发生器H束条件下的调试,测量了H混合束和靶位置分析束(质子束)的束斑,质子束流稳定性测试显示,束流强度的波动约为4%。开展了TiT靶条件下D束流调试,利用135°伴随粒子监测系统测量了伴随α粒子谱,给出了D-T中子产额的监测数据,D-T中子产额大于109n/s;开展了Ti膜靶条件下D束流调试,利用135°伴随粒子监测系统测量了伴随质子谱,给出了D-D中子产额的监测数据,D-D中子产额大于108n/s。
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