HT-7超导托卡马克上伽玛辐射与光中子特性的研究

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1、中国科学院合肥物质科学研究院硕士学位论文HT-7超导托卡马克上伽玛辐射与光中子特性的研究姓名：傅彦彰申请学位级别：硕士专业：等离子体物理指导教师：朱玉宝20070524摘要本文通过系统地分析HT．7托卡马克装置上中子伽玛辐射特性以及对聚变中子进行数值模拟计算来研究托卡马克上的光中子行为。伽玛辐射测量是利用一套高分辨的伽玛测量系统来实现的，该系统的计数率可以达到1MHz每秒，主要测量HT-7装置产生的伽玛射线，同时还对装置的材料被活化情况进行了测量分析，结果表明HT．7装置上的活化行为的主导者是中子。为了评估HT-7装置上的聚变中子产额，结合中子实验的数据，根据聚变中子

2、研究理论编写了中子计算程序，该程序估算了聚变中子产额以及在某一空间测量点的中子通量，分析结果表明聚变中子的产额相对比较少，光中子占主导。对于中小型托卡马克，等离子体密度和温度都不是很高，聚变中子产额相对来说比较少，产生的中子主要是光中子。为了研究中子的行为，我们建立了中子测量系统，它是由三个BF3正比计数管、一个3He正比计数管组成。我们利用这个系统进行中子通量的测量，得到装置真空室外面不同位置不同放电参数的中子通量，同时还结合伽玛辐射测量研究来分析光中子的产生机制与HT．7装置上的光中子特征。结果表明HT．7上的光中子行为是丰富多样的。关键字：托卡马克；伽玛辐射；光

3、中子行为；活化AbstractABSTRACTYanzhangFu(Major：PlasmaPhysics)DirectedbyDr．YubaoZhuInthisdissertation，wemeasuredandanalyzedtheneutronandgammaradiationbehaviorsonHT-7SuperconductingTokamak．Forthismotivation．wenumericallycalculatedfusionneutronproducedbyHT-7Tokamak．andthencombiningwithgammaandneu

4、rondiagnosticstOstudyphoto·neutronbehaviorsonTokamak．Detectinggamma··raycangivesomeimportantmessagetOstudyPhoto··neutronbehaviors，SOwebuiltahighresolutiongamma—raydetectingsystem，therateofcountcanreach1MHzpersecond．WeusedittOmeasurethegamma—rayproducedbyHT．7device，meanwhilewealsouseditt

5、oanalyzetheactivationstatusofHT'7，resultsindicatedthatneuronactedasaveryimportantroleinactivation．ForthesakeofevaluatingyieldoffusionneutrononHT．7，wecompiledaneutroncalculationprogrammewithfusionneutronexperimentaldataandtheorytoo，thisprogrammecangivetotalneutronyieldandneutronflux．From

6、theneutroncalculationprogrammeresultsweknewthattheneutronproducedbyHT．7mainlywasphoto—neutronandfusionneutronoccupiedalittle。Insmallormiddletype’sTokamak，yieldoffusionneutronrelativelyaccounmforalittleoftotalneutroninducedbythisexperimentaldevice，becausetheplasmatemperatureanddensityisn

7、otveryhigh．SoitisveryimportanttOstudythephoto-neutroninHT-7，becauseHT．7isamiddletype’STokamak。InordertOstudybehaviorsofneutron，weassembledaneutrondetectingsystem，itcontainsthreeBF3proportioncountersanda3Heproportioncounter．Weusedthissystemtomeasureneutronfluxindifferentoperatio