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《多束脉冲作用下韧致辐射转换靶照射量模拟_图文(精).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、.word可编辑. 第44卷第8期原子能科学技术Vol.44,No.8 2010年8月AtomicEnergyScienceandTechnologyAug.2010多束脉冲作用下韧致辐射转换靶照射量模拟朱 隽,禹海军,谢 龙(中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳 621900摘要:20MeV的强流脉冲电子束经加速聚焦后轰击韧致辐射转换靶,在产生脉冲X光的同时将大量能量沉积在靶内,导致靶材迅速膨胀飞散。在多个束脉冲作用下,后续脉冲由于靶材密度的降低可能无法产生足够的X光照射量。本文采用Monte2Carlo软件MCNP以及流体动
2、力学软件ANSYSAUTODYN对靶材的动力学响应以及各脉冲所能产生的照射量进行了数值模拟,结果表明,在3个间隔500ns的20MeV、2kA、70ns、束斑1.5mm(FWHM的电子束脉冲作用下,X光照射量无明显降低。关键词:脉冲电子束;束靶相互作用;流体动力学;ANSYSAUTODYN:TL503.92 文献标志码:A 文章编号:100026931(20100821003203SimulationofX2rayDoseProducedbyMulti2pulseElectronBeamImpactingonBremsstra
3、hlungConversionTargetZHUJun,YUHai2jun,XIELong(ChinaAcademyofEngineeringPhysics,P.O.Box9192106,Mianyang621900,China.专业.专注..word可编辑.Abstract: Whenhigh2currentpulseelectronbeamof20MeVisfocusedontothebrems2strahlungconversiontarget,highintensitypulseX2raysareproduced.Atthes
4、ametime,alargeamountofenergyisdepositedintothetarget,whichresultsinthetargetmaterialexpansionandblowingoff.X2raysdosesmaybereducedsignificantlywhenmulti2pulsebeaminteractingwiththeconversiontarget,becausethedensityofthetargetmaterialdecreasesduringthebeampulses.Inthepap
5、er,theMonte2CarlocodeMCNPandhydrodynamiccodeANSYSAUTODYNwereusedtosimulatethehydro2responseofthetargetmaterialandtheX2raysdoseofeachpulse.TheresultsshowthatX2raydosesareonlyslightlyreducedwhen3pulses(20MeV,2kA,70ns,spotsize1.5mm(FWHMand500nsseparationimpactingontheconve
6、rsiontarget.收稿日期:2009208219;修回日期:2010203201基金项目:国防科技基础研究基金资助项目作者简介:朱 隽(1981—,男,江西景德镇人,工程师,硕士,核技术及应用专业Keywords:pulseelectronbeam;beam2targetinteraction;hydrodynamics;ANSYSAUTODYN “神龙一号”直线感应加速器能够产生能量20MeV、电流强度2.5kA、脉冲平顶宽度60ns、焦斑1.5mm(FWHM的电子束脉冲,轰击钽金属靶后能够在靶正前方1m处产生约0.129C
7、/kg的照射量,同时将约8kJ/g的能.专业.专注..word可编辑.量沉积在靶内,足以导致靶材部分电离,形成的等离子体将迅速膨胀飞散,其轴向速度可达3mm/μs[1]。美国的DARHTⅡ装置在1.6μs内计划有4个束脉冲依次打到韧致辐射转换靶上[2],靶材的迅速膨胀导致密度降低,将可能导致后续脉冲无法产生足够的照射量,而在数百ns的脉冲间隔内显然无法更换靶材[3]。因此,有必要研究多束脉冲作用下靶材的流体动力学响应以及对应状态能够产生的照射量。本文模拟研究3个间隔500ns的电子束脉冲依次打靶后靶材的动力学响应以及所能产生的照射量。
8、物理模型主要分为3个部分:1通过Monte2Carlo软件MCNP计算电子束在靶内的能量沉积;2将能量沉积作为初始条件输入流体动力学模拟软件ANSYSAUTO2DYN;3根据流体动力学模拟中得到的靶材密度采用MCNP软件
