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中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计

沈飞 梁泰然 殷雯 于全芝 左太森 姚泽恩 朱涛 梁天骄

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中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计

沈飞, 梁泰然, 殷雯, 于全芝, 左太森, 姚泽恩, 朱涛, 梁天骄

Shielding design of the multi-purpose reflectometer of China spallation neutron source

Shen Fei, Liang Tai-Ran, Yin Wen, Yu Quan-Zhi, Zuo Tai-Sen, Yao Ze-En, Zhu Tao, Liang Tian-Jiao
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  • 本文介绍了利用蒙特卡罗粒子输运程序MCNPX2.5.0进行中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计的屏蔽需求、辐射源项、计算方法和设计结果等内容. 在计算中考虑慢化器泄漏源项、中子导管损失源项等不同辐射源项,使用分步计算和源项角度偏移、源项能量偏移、几何分裂等多种减方差方法,在保证计算结果精度的同时提高计算速度. 在谱仪束线传输段、第二中子开关、散射室等的屏蔽计算中,通过比较了不同条件下的所需屏蔽确定最终屏蔽设计,确保谱仪屏蔽外人员可到达区域的剂量低于安全限值2.5 Sv/h.
    The shielding design employing the Monte Carlo simulation code of MCNPX 2.5.0 for multi-purpose reflectometer of China spallation neutron source (CSNS) is introduced, including the shielding needs, radiation source terms, calculating methods and simulation results, etc. Various radiation source terms such as the moderator leakage source term, and the neutron guide loss source term etc. are taken into account in the simulation, and step-by-step calculation method and variance reduction methods such as source angular biasing, source energy biasing, and geometry splitting, are adopted to improve the computing speed while the precision of the results is guaranteed. In the shielding design of instrument transport beamline, second shutter, and scattering room etc., the final shielding parameters are determined by comparing the shielding need under different operating conditions, to ensure the dose rate below the 2.5 Sv/h limitation in accessible locations outside the shielding.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:91026009,11174358,11075203)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 91026009, 11174358, 11075203).
    [1]
    [2]

    Wang F W, Liang T J, Yin W, Yu Q Z, He L H, Tao J Z, Zhu T, Jia X J, Zhang S Y 2013 Sci. China-Phys. Mech. Astron. 56 2410

    [3]
    [4]

    Yin W, Liang T J Yu Q Z 2011 Nucl. Instrum. Meth. A 631 105

    [5]

    Gallmeier F, Ferguson P, Iverson E, Popova I, Lu W 2006 Nucl. Instrum. Meth. A 562 946

    [6]
    [7]
    [8]

    Harada M, Oikawa K, Kasugai Y, Maekawa F 2011 Prog. Nucl. Sci. Tech. 1 94

    [9]

    Song J, Yin Y P Li J, Liu L J, Wang H, Sun G A 2013 Nucl. Phys. Rev. 30 47 (in Chinese) [宋建明, 尹延朋, 李建, 刘丽鹃, 王虹孙光爱 2013 原子核物理评论 30 47]

    [10]
    [11]
    [12]

    Pelowitz D 2005 MCNPXTM user's manual version 250 LA-CP-05-0369

    [13]
    [14]

    Yin W, Yu Q Z, Liang T J 2011 Acta Phys. Sin. 60 052501 (in Chinese) [殷雯, 于全芝, 梁天骄 2011 物理学报 60 052501]

    [15]

    Zsigmond G, Lieutenant K Mezei F 2002 Neutron News 13 11

    [16]
    [17]

    Lefmann K Nielsen K 1999 Neutron News 10 20

    [18]
    [19]

    Bertini H W 1969 Phys. Rev. 188 1711

    [20]
    [21]
    [22]

    Deng L, Li S, Mo Z Y, Li G 2011 Acta Phys. Sin. 60 022401 (in Chinese) [邓力, 李树, 莫则尧李刚 2011 物理学报 60 022401]

    [23]
    [24]

    Dai C J, Liu X Q, Liu Z L, Liu B L 2013 Acta Phys. Sin. 62 152801 (in Chinese) [戴春娟, 刘希琴, 刘子利刘伯路 2013 物理学报 62 152801]

    [25]

    Grande P, O'Riordan M C 1971 Data for Protection against Ionizing Radiation from External Sources: Supplement to ICRP Publication 15, ICRP-21, International Commission on Radiological Protection (Pergamon Press)

  • [1]
    [2]

    Wang F W, Liang T J, Yin W, Yu Q Z, He L H, Tao J Z, Zhu T, Jia X J, Zhang S Y 2013 Sci. China-Phys. Mech. Astron. 56 2410

    [3]
    [4]

    Yin W, Liang T J Yu Q Z 2011 Nucl. Instrum. Meth. A 631 105

    [5]

    Gallmeier F, Ferguson P, Iverson E, Popova I, Lu W 2006 Nucl. Instrum. Meth. A 562 946

    [6]
    [7]
    [8]

    Harada M, Oikawa K, Kasugai Y, Maekawa F 2011 Prog. Nucl. Sci. Tech. 1 94

    [9]

    Song J, Yin Y P Li J, Liu L J, Wang H, Sun G A 2013 Nucl. Phys. Rev. 30 47 (in Chinese) [宋建明, 尹延朋, 李建, 刘丽鹃, 王虹孙光爱 2013 原子核物理评论 30 47]

    [10]
    [11]
    [12]

    Pelowitz D 2005 MCNPXTM user's manual version 250 LA-CP-05-0369

    [13]
    [14]

    Yin W, Yu Q Z, Liang T J 2011 Acta Phys. Sin. 60 052501 (in Chinese) [殷雯, 于全芝, 梁天骄 2011 物理学报 60 052501]

    [15]

    Zsigmond G, Lieutenant K Mezei F 2002 Neutron News 13 11

    [16]
    [17]

    Lefmann K Nielsen K 1999 Neutron News 10 20

    [18]
    [19]

    Bertini H W 1969 Phys. Rev. 188 1711

    [20]
    [21]
    [22]

    Deng L, Li S, Mo Z Y, Li G 2011 Acta Phys. Sin. 60 022401 (in Chinese) [邓力, 李树, 莫则尧李刚 2011 物理学报 60 022401]

    [23]
    [24]

    Dai C J, Liu X Q, Liu Z L, Liu B L 2013 Acta Phys. Sin. 62 152801 (in Chinese) [戴春娟, 刘希琴, 刘子利刘伯路 2013 物理学报 62 152801]

    [25]

    Grande P, O'Riordan M C 1971 Data for Protection against Ionizing Radiation from External Sources: Supplement to ICRP Publication 15, ICRP-21, International Commission on Radiological Protection (Pergamon Press)

  • [1] 曹嵩, 殷雯, 周斌, 胡志良, 沈飞, 易天成, 王松林, 梁天骄. 中国散裂中子源二期靶站关键部件辐照损伤模拟计算. 物理学报, 2024, 73(9): 092501. doi: 10.7498/aps.73.20240088
    [2] 王德鑫, 张苏雅拉吐, 蒋伟, 任杰, 王金成, 唐靖宇, 阮锡超, 王宏伟, 陈志强, 黄美容, 唐鑫, 胡新荣, 李鑫祥, 刘龙祥, 刘丙岩, 孙慧, 张岳, 郝子锐, 宋娜, 李雪, 牛丹丹, 利国, 蒙古夫. 不同厚度镥样品中子俘获反应实验研究. 物理学报, 2022, 71(7): 072901. doi: 10.7498/aps.71.20212051
    [3] 张江林, 姜炳, 陈永浩, 郭子安, 王小鹤, 蒋伟, 易晗, 韩建龙, 胡继峰, 唐靖宇, 陈金根, 蔡翔舟. 基于中国散裂中子源反角白光中子束线的天然锂中子全截面测量. 物理学报, 2022, 71(5): 052901. doi: 10.7498/aps.71.20211646
    [4] 张奇玮, 栾广源, 任杰, 阮锡超, 贺国珠, 鲍杰, 孙琪, 黄翰雄, 王朝辉, 顾旻皓, 余滔, 解立坤, 陈永浩, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 韩长材, 韩子杰, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 蒋伟, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏, 朱兴华. 基于CSNS反角白光中子源的中子俘获反应截面测量技术研究. 物理学报, 2021, 70(22): 222801. doi: 10.7498/aps.70.20210742
    [5] 任杰, 阮锡超, 陈永浩, 蒋伟, 鲍杰, 栾广源, 张奇玮, 黄翰雄, 王朝辉, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 顾旻皓, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏. 中国散裂中子源反角白光中子源束内伽马射线研究. 物理学报, 2020, 69(17): 172901. doi: 10.7498/aps.69.20200718
    [6] 王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹. 基于中国散裂中子源的商用静态随机存取存储器中子单粒子效应实验研究. 物理学报, 2020, 69(16): 162901. doi: 10.7498/aps.69.20200265
    [7] 鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏. 更正:中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量. 物理学报, 2019, 68(10): 109901. doi: 10.7498/aps.68.109901
    [8] 詹霞, JoeKelleher, 高建波, 马艳玲, 初铭强, 张书彦, 张鹏, SanjooramPaddea, 贡志锋, 侯晓东. 英国散裂中子源工程材料原位加载衍射实验高温样品环境优化设计. 物理学报, 2019, 68(13): 132901. doi: 10.7498/aps.68.20182295
    [9] 胡志良, 杨卫涛, 李永宏, 李洋, 贺朝会, 王松林, 周斌, 于全芝, 何欢, 谢飞, 白雨蓉, 梁天骄. 应用中国散裂中子源9号束线端研究65 nm微控制器大气中子单粒子效应. 物理学报, 2019, 68(23): 238502. doi: 10.7498/aps.68.20191196
    [10] 王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹. 中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估. 物理学报, 2019, 68(5): 052901. doi: 10.7498/aps.68.20181843
    [11] 鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏. 中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量. 物理学报, 2019, 68(8): 080101. doi: 10.7498/aps.68.20182191
    [12] 李四维, 吴晶晶, 张赛文, 李恒, 陈丹妮, 于斌, 屈军乐. 用于大景深单分子定位显微的多功能全息相位片的设计及数值模拟. 物理学报, 2018, 67(17): 174202. doi: 10.7498/aps.67.20180569
    [13] 温志文, 祁辉荣, 张余炼, 王海云, 刘凌, 王艳凤, 张建, 李玉红, 孙志嘉. 用于中国散裂中子源多功能反射谱仪的高气压多丝正比室探测器的研制. 物理学报, 2018, 67(7): 072901. doi: 10.7498/aps.67.20172618
    [14] 陈巍, 高军, 张广, 曹祥玉, 杨欢欢, 郑月军. 一种编码式宽带多功能反射屏. 物理学报, 2017, 66(6): 064203. doi: 10.7498/aps.66.064203
    [15] 包括, 马帅领, 徐春红, 崔田. 过渡金属轻元素化合物高硬度多功能材料的设计. 物理学报, 2017, 66(3): 036104. doi: 10.7498/aps.66.036104
    [16] 刘国昌, 李超, 邵金进, 方广有. 一种有场旋转和集中功能的新型多功能电磁器件的设计与研究. 物理学报, 2014, 63(15): 154102. doi: 10.7498/aps.63.154102
    [17] 于全芝, 殷雯, 梁天骄. 中国散裂中子源靶站重要部件的辐照损伤计算与分析. 物理学报, 2011, 60(5): 052501. doi: 10.7498/aps.60.052501
    [18] 张洁, 王少峰. 电荷屏蔽对快中子俘获过程的影响. 物理学报, 2010, 59(2): 1391-1395. doi: 10.7498/aps.59.1391
    [19] 张焕乔. 中子平面晶体谱仪的分辨宽度. 物理学报, 1963, 19(8): 477-482. doi: 10.7498/aps.19.477
    [20] 唐孝威. π-介子星裂能谱仪. 物理学报, 1961, 17(2): 104-107. doi: 10.7498/aps.17.104
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-14
  • 修回日期:  2014-04-11
  • 刊出日期:  2014-08-05

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