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快中子探测器辐照样件设计及温度特性研究

蒋天植 韦峥 包超 廖龙涛 孙聪健 杨振雷 李进 林超 喻恒 卢佳玮

蒋天植, 韦峥, 包超, 廖龙涛, 孙聪健, 杨振雷, 李进, 林超, 喻恒, 卢佳玮. 快中子探测器辐照样件设计及温度特性研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(S2): 60-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0060
引用本文: 蒋天植, 韦峥, 包超, 廖龙涛, 孙聪健, 杨振雷, 李进, 林超, 喻恒, 卢佳玮. 快中子探测器辐照样件设计及温度特性研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(S2): 60-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0060
Jiang Tianzhi, Wei Zheng, Bao Chao, Liao Longtao, Sun Congjian, Yang Zhenlei, Li Jin, Lin Chao, Yu Heng, Lu Jiawei. Design of Fast Neutron Detector Irradiation Sample and Study of Its Temperature Characteristics[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(S2): 60-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0060
Citation: Jiang Tianzhi, Wei Zheng, Bao Chao, Liao Longtao, Sun Congjian, Yang Zhenlei, Li Jin, Lin Chao, Yu Heng, Lu Jiawei. Design of Fast Neutron Detector Irradiation Sample and Study of Its Temperature Characteristics[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(S2): 60-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0060

快中子探测器辐照样件设计及温度特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0060
详细信息
    作者简介:

    蒋天植(1990—),男,工程师,硕士研究生,现主要从事反应堆仪表与控制系统核测量方面的工作,E-mail: 13699422315@163.com

  • 中图分类号: TL816

Design of Fast Neutron Detector Irradiation Sample and Study of Its Temperature Characteristics

  • 摘要: 为实现核动力装置堆外快中子注量率监测的目的,开展了基于硫化锌(ZnS)闪烁体的小型化快中子探测器研制工作。为验证快中子探测器的耐中子辐照性能,结合辐照装置特性及辐照部件需求等开展了快中子探测器辐照样件设计,采用蒙特卡洛软件及COMSOL Multiphysics 5.5对基于ZnS闪烁体的快中子探测器内粒子输运及整体温度场分布进行了仿真模拟分析,并对探测器辐照样件进行迭代设计,完成了ZnS闪烁体的快中子探测器辐照样件设计。同时基于对仿真数据的深入分析,提取出各种材料在辐照场下的温度特征,为后续快中子探测器辐照样件加工制造及单个材料的辐照验证试验提供理论指导。

     

  • 图  1  快中子探测器样件

    Figure  1.  Fast Neutron Detector Sample

    图  2  高含氢ZnS闪烁体晶体结构示意图

    Figure  2.  Schematic Diagram of Crystal Structure of High-Hydrogen ZnS Scintillator

    图  3  快中子探测器辐照样件(方案1)模型

    Figure  3.  Model of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 1)

    图  4  快中子探测器辐照样件(方案1)温度场

    Figure  4.  Temperature Field of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 1)

    图  5  快中子探测器辐照样件(方案2)模型

    Figure  5.  Model of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 2)

    图  6  快中子探测器辐照样件(方案2)温度场

    Figure  6.  Temperature Field of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 2)

    图  7  快中子探测器辐照样件(方案3)模型

    Figure  7.  Model of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 3)

    图  8  快中子探测器辐照样件(方案3)温度场

    Figure  8.  Temperature Field of Fast Neutron Detector Irradiation Sample (Scheme 3)

    图  9  不同设计方案的ZnS闪烁体探头测温点的温度变化   

    Figure  9.  Temperature Change of ZnS Scintillator Probe Temperature Measuring Point with Different Design Schemes

    图  10  不同设计方案的闪烁体中心轴线温度分布

    方案1—对应左边纵坐标;方案2 、方案3—对应右边纵坐标

    Figure  10.  Temperature Distribution of Central Axis of Scintillator of Different Design Schemes

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-19
  • 录用日期:  2021-12-06
  • 修回日期:  2021-10-29
  • 刊出日期:  2021-12-29

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