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《兰州大学》 2007年
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GTAF探测器屏蔽体系统的MCNP模拟计算设计

王强  
【摘要】: 为了精确测量一些重要核(n,γ)反应的中子俘获截面,中国原子能科学研究院的GTAF(gamma-ray total absorption facility)实验小组正在研制一个4π全吸收型γ探测器装置。 本论文就是基于这套GTAF探测器,使用MCNP程序,进行了GTAF探测器屏蔽体系统的模拟计算设计工作。首先,本文模拟计算设计了中子源屏蔽体及准直器,在整个球型BaF_2探测器系统中,中子源的性能指标是个很重要的指标,而中子源屏蔽体和中子束准直器就起到一个为中子俘获反应提供一个理想的实验本底和中子束的作用;其次,本文进行了中子吸收体的模拟计算设计工作,中子吸收体球壳内部,就是中子俘获反应发生的场所,为了保证BaF_2晶体探测器探测到的γ信号是准确的,对中子吸收体进行科学的模拟计算设计是很必要的,使其尽可能地吸收散射中子,降低γ本底,同时,保证对γ能谱的影响尽量小;最后,本文也模拟计算设计出了中子捕集器,中子捕集器的设计也是很必要的,它的使用能有效地减小样品处和BaF_2晶体及边缘的散射中子及附加光子的本底,从而更加保证了(n,γ)反应的中子俘获截面的精确测量,尤其是在实验大厅空间较小的情况。 在模拟计算设计中,本论文采用了MCNP程序。MCNP程序是一个大型的多功能MonteCarlo粒子输运模拟计算程序,此程序可以计算中子、电子和光子的输运问题及其它们之间的耦合输运问题。在核物理中,MCNP对于中子光子输运的辐射屏蔽体的设计问题是很有优势的。 最终,本文模拟计算设计出了GTAF探测器屏蔽体系统,包括中子源屏蔽体及准直器、样品处的中子吸收体和中子束末端的中子捕集器,其性能的模拟计算结果都达到了预期要求,本文所进行的一系列模拟计算设计工作为以后GTAF探测器屏蔽体系统的顺利建设提供了一个重要的依据。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O571.552

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