密封中子管靶膜材料优化研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvyuxuan3652008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中子管是由离子源、靶、加速系统、气压调节系统密封构成的一种小型加速器中子源。中子管被广泛应用于很多领域的研究工作中,如原子核物理、中子测井、中子照相、爆炸物检测、癌症治疗等等。中子产额是中子管的主要参数之一,提高中子管产额可以满足更多研究领域的要求。靶是中子管的主要部件之一,常用的密封中子管主要有商品靶中子管和自成靶中子管两种。靶膜不仅储存氘(氚)原子,而且是发生核反应的界面。中子管的产额和寿命会受到靶膜的制作工艺、材料、厚度等因素的影响。钛金属因其良好的吸氢性能而被广泛用作中子管靶膜材料,但其存在的缺陷会影响中子管的寿命和输出。中子管在工作过程中,离子束流经离子源引出时会伴随着C+、N+、O+等杂质离子,使氢在靶膜表面的吸附几率有所下降,影响离子在靶膜中的分布且易造成靶损伤。钛靶合金化可以有效地改善纯钛靶膜的氢脆现象,提高靶膜的抗溅射能力。在合金靶膜表面镀适当厚度的保护层,不仅可以防止靶膜的氧化,还可以减少入射离子的能量损失,提高中子管中子产额。本文首先用磁控溅射镀膜仪在Al2O3衬底上制备纯钛靶膜,并利用实验室中的中子监测系统测量了纯钛靶D-D中子管和自成靶中子管的中子产额,测量结果与模拟值符合较好。计算使用不同比例的三种合金靶(钪钛、钼钛、铌钛)中子管的靶中子产额和溅射产额。结果表明:中子产额随着入射束流能量的增加而增加,且比例为0.4的钪钛合金原子溅射产额相对较低。计算不同掺杂比例(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)镀有7.5 nm钯保护层的中子管中子产额。根据计算结果可知,比例为0.4的钪钛合金是理想的中子管靶膜材料,且镀7.5 nm厚的钯保护层可以进一步优化靶材,提高中子产额。计算了使用三种(潘宁、微波、射频)离子源的中子管中子产额,由于不同离子源引出的质子比不同,潘宁离子源的中子产额明显低于另外两种。尽管在中子管的实验操作中,中子产额的实际测量值低于理论值,但靶膜材料的优化仍可有效的提高中子管中子产额。
其他文献
以苔原带为代表的寒冷地区是土壤有机碳库变化的关键和敏感区域。在全球气候变化背景下苔原带植被已经发生显著变化,会引起土壤有机碳库的变化;同时苔原生态系统受氮限制明显,一旦氮素增加,不仅直接影响土壤有机碳的变化;还将通过改变植被,进而改变外源性碳的数量与质量,影响土壤的碳输入,间接影响土壤有机碳变化。近三十年来,以小叶章为代表的草本植物上侵到长白山苔原带,灌木苔原退化为灌草苔原;并且该区域已监测到氮沉
土壤中碳氮元素的动态变化和空间分布对土壤的质量有重要的指示作用,作为陆地生态系统中最大的碳库,土壤碳库在调节全球气候变化方面有着巨大的作用。土壤氮是植物生长需求量最大的元素,土壤氮在自然生态系统中对植物的生长至关重要,研究土壤中碳氮的储量对整个陆地生态系统有着重要的作用。长岭县位于吉林省西部,五十年代初自然资源丰富,草原辽阔,畜牧业和农业都比较发达。但是随着近几十年来自然气候的变化、人类因素的影响
随着遥感技术的发展,使用现代遥感技术工具来分析和监测生态空间中的空间现象需要更多的关注。土壤,作为全球生态系统的组成部分,是构成地球的最上层,是植物、动物和其他生物的家园,为了保持其可持续性功能,需要不断地进行研究。土壤结构参数与太阳能(光)能量相互作用产生种类型的反应,分别是吸收、反射和透射。在土壤参数与光能相互作用的三种反应中,反射在遥感分析和估算土壤固有性质方面起着至关重要的作用。土壤颗粒大
黑土地是大自然留给人类的宝贵财富,土壤肥沃,质地松软,并含有丰富的有机质,是非常适合农作物生长的农耕土地。而近年来由于自然因素、人类的耕作和生态破坏,导致东北黑土区水土流失、土壤侵蚀退化日益加剧,严重威胁我国的粮食安全。坡耕地侵蚀沟严重危害着东北黑土区的粮食生产,植物措施是侵蚀沟治理中的重要措施。本研究针对近年来侵蚀沟治理中栽植灌木苗木成活率低,长势差的问题,选择了6种灌木,以覆盖地膜+短截油漆封
农业排水渠除了承担着灌溉和排水功能外,渠中沉积物-水生植物-微生物系统能有效地净化水体中的污染物。季节性冻融是一种广泛分布于北半球陆地的自然现象,并可划分为秋季冻融和春季冻融。冻融过程对土壤物理、化学性质产生剧烈影响,改变土壤中微生物群落结构,进而影响能量流动和物质循环。在全球气候变化加剧背景下,原有冻融格局将被打破。本论文选择东北农业排水渠,以磷脂脂肪酸法(PLFA)和高通量测序技术,开展秋季冻
东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地。因地处高纬度地区,多种侵蚀营力复合交错,加上地形长缓以及机械垄作的影响,使得其土壤侵蚀环境十分复杂。同时,由于耕作和化肥农药的大量使用,导致水土流失严重,黑土层变薄,土壤有机质含量下降,土壤耕性变差。秸秆资源综合利用是农业废物资源就地利用转化并有望遏制黑土退化、提升黑土质量的现实选择;同时,在某种意义上,也是人工草地建设的一种替代方案,是北方冬季饲草及其他用途
氮元素是构成植物叶片中叶绿素和蛋白质的主要成分,在叶片光合作用发挥着重要作用,是植物生长过程中重要的营养元素,因此叶片氮含量(Leaf Nitrogen Concentration,LNC)是衡量植物营养水平和健康状况的重要指标。遥感技术由于其采集数据速度快,周期短,逐渐成为估算植物叶片氮含量的有效方式。在实际遥感监测过程中,受探测器自身视场角、随机分布的叶倾角和野外不同光照条件的影响,遥感探测器
在目前和未来相当长的一段时间内,乡村振兴战略将作为我国"三农"工作的总抓手。渔业经济作为"三农"的一部分,面临着海洋捕捞传统渔场范围缩小,渔业资源不断衰退等困境。如何以乡村振兴战略为指导,推动传统渔业转型、寻找渔业经济新引擎成为新的研究方向。本文基于乡村振兴战略背景下,分析渔业经济现状和存在的问题,并提出了打造渔业经济示范点、科学规划建设渔港、保障水产养殖发展、
期刊
土壤碳和氮是土壤的关键质量参数,是土壤肥力的重要指标,传统土地耕作使土壤肥力下降,严重限制了农业的可持续发展。而通过施肥和间作的耕作方式来提高土壤肥力逐渐成为当今农业生态系统的研究热点之一。目前研究多关注于禾本科占主导地位的间作系统对土壤碳、氮储量的影响,而对以多年生豆科为优势种的间作系统中土壤碳、氮储量特征变化的研究还十分薄弱。此外,磷肥在农业生产中也起着至关重要的作用,在土壤碳、氮固存方面也扮
氮作为植物叶片中的主要化学元素,是产生蛋白质和叶绿素的必要条件之一。植物叶片氮含量的变化影响了植物光合作用、生长发育以及植物再生和繁殖等生理过程,进而影响了林业和农业生态系统的功能和动态变化情况。因此,及时快速地准确估算植物叶片氮含量(Leaf Nitrogen Concentration,LNC)对林业和农业都具有实际意义的。随着光学遥感的快速发展,其凭借耗时短、范围广、效率高等优势,已经成为快