水泥CI元素浓度分布测量的模拟研究

对瞬发Y中子活化分析（PGNAA）技术在水泥检测中的应用,本文提出一种结构装置来对水泥中Cl元素浓度分布进行检测并且通过MCNP程序对其慢化体厚度．屏蔽体厚度,扫描宽度等参数进行了模拟分析。计算结果显示：通过该结构对水泥中Cl元素浓度分布检测是可行的。模拟结果显示当慢化体厚度为5．5cm,屏蔽体厚度为70cm,扫描宽度为5cm时为宜。     

d-T源中子照相装置慢化准直系统初步设计

慢化体准直器是热中子照相装置的关键组件之一,利用铅、铍、石墨等为慢化体的材料,对d-T反应中子源中子照相装置的慢化准直系统进行设计.采用MCNP程序模拟d-T反应快中子在慢化体内的中子慢化输运过程,通过计算得到了满足热中子照相的慢化准直系统的设计方案,给出了经慢化后的中子束各项物理参数.     

提高14MeV中子热化效率的研究

为了提高14 MeV中子的热化效率,采用MCNP模拟,用多种材料、多层结构的组合对其慢化.用铅反射中子、慢化快中子,用镁聚集热中子,用水慢化中子.MCNP模拟结果显示,快中子反射层、快中子慢化层、热中子聚集层以及中子反射层可以使热化效率分别提高185％,37％,80％和538％.     

掺镍纤维的水泥基复合材料的电磁屏蔽性能

电磁波技术的广泛应用导致电磁干扰与污染日益严重,采取电磁屏蔽措施能够有效地防范这些危害。实验采用不同的方法分散镍纤维屏蔽介质,然后掺入到水泥材料中制得水泥基复合屏蔽材料,研究了屏蔽介质的分散方式、掺量、试样厚度对屏蔽性能的影响;利用四探针测试仪、电子探针等手段表征了复合材料的电导率和屏蔽介质的分散均匀性。结果表明,镍纤维屏蔽介质的分散方式对屏蔽性能有较大的影响,其在水泥基材料中有一个最佳掺量值;当采用超声波分散的掺量φ镍纤维为5%、试样厚度为6 mm时,水泥基复合材料的电导率为2. 41×10~(-3)S/cm,在100 k Hz～1. 5 GHz频率范围内的平均屏蔽效能值约40 d B,其最小屏蔽效能值为36. 23 d B,最大达45. 74 dB。     

基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律

利用SEM-BSE成像模式和EDS-Mapping模式测试了质量分数为2.5%和5.0%Na2SO4溶液侵蚀1年后的水泥净浆、砂浆试样的微观形貌和元素分布.结合图像分析方法,定量描述与分析了试样中硫元素浓度分布规律及硫酸根离子的侵蚀深度.结果表明:不同浓度Na2SO4溶液侵蚀下的净浆、砂浆试样中硫元素浓度分布趋势基本一致,表层浆体硫元素浓度较低,近表层区出现高硫含量带,随后硫元素浓度随深度增加而下降,下降幅度先剧烈后平缓,最终硫元素浓度趋于稳定.硫元素各分布段分别对应于石膏集中生成区、石膏与钙矾石混合生成区、钙矾石集中生成区以及未腐蚀区.高浓度Na2SO4溶液侵蚀后的净浆试样的高硫含量带宽度为550μm,硫元素浓度峰值为6.87%,明显大于低浓度Na2SO4溶液侵蚀后的试样(分别为300μm和1.93%);低浓度Na2SO4溶液侵蚀下,砂浆试样高硫含量带宽度大于同水灰比净浆试样,硫元素浓度峰值略小于净浆试样.     

基于氧化锌薄膜的可见光完美吸收体仿真研究

提出一种基于Au-ZnO-Au三明治结构的可见光频段完美光吸收体结构.采用COMSOL有限元法对所提出的完美吸收体结构的光学特性进行模拟仿真,研究金属层、介质层和顶部金属光栅层的厚度以及光栅的宽度和周期等结构参数对其光学性质的影响规律.研究结果表明,当光栅周期为450 nm、光栅宽度为100 nm、光栅层厚度为60 n...     

金属油气管道腐蚀的β射线检测方法

利用放射性物质衰变释放的粒子流在穿越不同厚度的屏蔽材料时,粒子输运过程和能量衰减程度不同的特性,提出通过检测管中β放射源产生的β粒子在管道外部形成的能量沉积,对架空金属油气管道的腐蚀状态进行在线无损检测的方法.分析了β粒子在穿越不同厚度的钢铁屏蔽材料后光子和电子流量与其能量分布的差异与特性,模拟试验β放射源投入管道后衰变产生的β粒子从内部穿透出不同腐蚀程度的金属管壁进入外部NaI粒子探测器的粒子输运结果,最后通过方差分析研究腐蚀厚度和面积对射线探测法的灵敏性影响.研究结果表明:射线探测法对腐蚀厚度的检测灵敏性强,该方法能够有效检测出厚度超过管道壁厚40％以上的腐蚀破损.     

煤质检测装置屏蔽体的优化设计

为满足南京大陆煤质检测装置辐射防护优化设计的需求,利用Monte Carlo方法模拟了中子、光子在复合屏蔽体中的输运过程,计算了14MeV脉冲中子在使用不同屏蔽材料下的透射剂量率,通过剂量率的比较优化设计了最经济实用的屏蔽体方案,为屏蔽体的设计提供了可靠的科学依据。研究结果表明:以石蜡作屏蔽体主材料为最佳的选择,通过几何优化,有效地降低了防护体的重量,提高了防护体的性价比。     

屏蔽氯离子干扰高盐榨菜废水中COD的测定方法

高盐废水中氯离子的存在会严重干扰COD的测定,因此,如何屏蔽氯离子干扰准确测定其COD的难点之一。为研究高盐榨菜废水中更为准确的COD测定方法,实验中采用了2种屏蔽氯离子的方法：硫酸汞屏蔽法和硝酸银屏蔽法,屏蔽后再通过传统回流冷凝法来测定实验模拟配水水样中的COD,并比较两种方法的屏蔽效果。结果表明：硫酸汞屏蔽法的最佳HgSO4/Cl -值为40,此时误差最小,为1.43%,硝酸银滴定法的误差为0.21%,得出硝酸银屏蔽法的屏蔽效果较好;再分别用这两种方法屏蔽榨菜废水中的氯离子后测定其COD值,结果显示两种方法测定的COD相差了20 mg/L,而硫酸汞屏蔽法更适合于榨菜废水中COD的测定。综合以上2种方法的屏蔽特点,采用先用硝酸银滴定氯离子浓度,再添加少量的硫酸汞的联合方法测定榨菜废水中的COD值,结果表明此方法更可靠。     

某企业新建工业X射线探伤室的辐射防护评价

根据辐射防护基本原则及相关国家标准,对某企业新建工业X射线探伤室的屏蔽厚度进行了计算,得出其设计的屏蔽厚度满足辐射防护的要求。并通过现场检测,得出该企业X射线探伤室屏蔽墙外30cm处空气吸收剂量率满足《工业X射线探伤放射卫生防护标准》（GBZ117-2006）中不大于2.5μGy/h的要求。从而给出了一种工业X射线探伤室的辐射防护评价方法。     

永磁屏蔽泵的电磁场模拟分析

为提高永磁屏蔽泵的性能和缩短设计周期,以一永磁屏蔽泵为例,采用有限元Ansoft软件对永磁屏蔽电动机内部磁场进行了电磁场模拟分析.比较了2种不同内置磁路结构的磁场模拟结构,并分析了定转子气隙大小和屏蔽套等参数对整个永磁屏蔽电动机性能的影响,提出了永磁屏蔽电动机内置倒U形磁路结构合理性及改进屏蔽套设计的途径.研究了定子、转子屏蔽套内部磁涡流分布情况,并针对4种不同屏蔽套材料求解得到定子、转子屏蔽套涡流损耗数值.结果表明:屏蔽套内部存在对称分布磁涡流,定子屏蔽套上涡流分布较为集中,转子涡流损耗明显低于定子屏蔽套;定子、转子屏蔽套采用不导磁材料HASTELLOY-C能耗损失较小,满足设计要求.     

蒙特卡罗方法在中子测井屏蔽中的应用

利用蒙卡罗方法模拟研究了在套管中子测井条件下，铜、银、含硼聚乙烯（含10％B4C聚乙烯）、钨、镉、铝不同厚度对中子的屏蔽效果．以及中子源到屏蔽层距离对屏蔽效果的影响。结果表明：用不同屏蔽材料对中子进行屏蔽，得到的中子能量分布相差很大。相同厚度下，银做屏蔽材料时．总中子和小于0．1MeV能量范围内的中予计数最小，钨在14MeV～0．1MeV中子能量区的计数最小.     

以水作为慢化体的多球中子谱仪模拟与解谱研究

中子能谱的测量是核辐射探测领域的一个重要研究课题,它在整个中子辐射防护检测中具有重要地位,与中子辐射剂量关系密切.多球中子谱仪是进行中子能谱测量的常见工具,具有非常多的优势,首先操作简单方便;其次功能强大,主要表现在测量范围上,相比较于其他类似设备来说要大许多;最后在灵敏性方面十分出色.本研究分别采用水和聚乙烯作为多球中子谱仪的慢化体,使用蒙特卡罗程序Geant4,计算了10~(-9)～10~(2 )MeV能量范围中60个能量点的响应函数,并分析比较;利用Gravel少道解谱算法,对不同中子场中的水慢化体多球中子谱仪测量数据进行解谱,数据显示水可以用作慢化体在设备中使用.该研究为水用作慢化体在设备中使用提供了理论和模拟研究基础.     

金属吸氢材料防护D-T中子发生器的研究

为降低中子防护体厚度，用高密度金属与金属吸氢材料组成的双层材料防护产额为10⁸个/s的D-T中子发生器.MCNP模拟结果显示，在中子辐射剂量小于0.025 mSv/h的情况下，双层材料的最小厚度为45 cm,采用的材料是W和TiH₂,厚度分别为36和9 cm.     

低水泥剂量稳定级配碎石基层典型结构分析

目的找寻适应不同交通等级的合理的低水泥剂量基层沥青路面结构.方法拟定低水泥剂量级配碎石基层沥青路面结构,利用有限元软件计算以低水泥剂量稳定级配碎石取代半刚性基层后对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,并结合交通荷载分析各结构层厚度组合合理性.结果轻交通等级下,推荐使用5 cm普通沥青混凝土面层+22 cm水泥质量分数为3%的低水泥剂量稳定级配碎石单基层;中交通等级下,推荐采用上基层厚度大于15 cm的水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石,半刚性下基层厚度至少为20 cm结构组合形式;重交通等级下,推荐采用15 cm水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石上基层和15 cm+20 cm半刚性双基层结构组合.结论在重、中交通荷载作用下,合理的低水泥剂量级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷载需求.     

试样条件对不锈钢堆焊层剥离的影响

通过一系列电解充氢试验研究了堆焊层剥离的影响因素，并采用有限元分析方法计算了堆焊结构中氢浓度的分布．比较了不同试作条件对试验结果的影响．结果显示，一定的母材厚度和焊后热处理条件，使熔合线附近氢浓度峰值提高，从而使氢剥离倾向增大．文中对试块近溶合线区的显微组织进行了研究．结果表明，提高焊后热处理参数，熔合线堆焊层侧增碳层宽度增加，氢致剥离的倾向增大．     

厚板电子束焊缝的超声扇形扫描检测

针对传统超声斜角探伤法检测厚板焊缝宽度受限的问题,采用超声相控阵扇形扫描方法,对55 mm厚TC4电子束焊缝进行检测研究.对相控阵波束在TC4焊缝中的偏转聚焦特性及扇形扫描进行模拟分析,采用扇形扫描与D扫描、A扫描相结合的方法分析缺陷特征,给出缺陷的三维定位.结果表明：扇形扫描角度为30°～70°,采用双面检测的方法可以实现宽度有限的厚板焊缝的检测,扇形扫描图像能够更加直观地显示缺陷.在TC4电子束焊缝中检测出气孔、裂纹、未熔合和未焊透四种缺陷.通过合理设置坐标系,可以实现焊缝缺陷的三维定位,测得缺陷距离换能器楔块前沿的距离、埋藏深度和距离扫查起始位置的水平距离.     

热工计算在01WF8型高温氢气炉设计中的应用

通过对高温氢气炉结构和性能指标分析。在侧屏蔽屏层、上下屏蔽层等屏蔽辐射热损失热量、水冷电极传导热损失、热短路损失、其它热损失、加热氢气所需热量，加热料盘和料架所需热量、侧屏蔽层及加热体的热耗、上下屏蔽层热耗、加热样品需要热量、对流热损失、结构蓄热量等一系列计算的基础上，建立了热平衡方程。计算结果表名设备功率及加热体寿命设计合理，但屏蔽层变形严重。通过试验适当增加各屏蔽层厚度，减少屏蔽层间距等措施，基本消除了屏蔽层变形。     

中子受激辐射计算机断层扫描成像系统的MCNP模拟

本文对中子受激辐射计算机断层扫描成像(NSECT)系统进行了仿真计算,包括中子源的选择、准直屏蔽系统的设计、屏蔽墙和靶体的设置以及探测器的布置.采用MCNP程序模拟了D-T中子源产生的14MeV左右中子束在NSECT系统中轰击代替人体组织的圆柱体水体模的中子输运过程,记录并获得了元素特征γ射线和出射中子的通量分布及能谱图,该研究对中子成像平台的搭建有指导作用.从特征γ射线和出射中子的通量分布及能谱可知,在Z=0的平面上与中子束传播方向呈43.6°–50.9°的方向上布置高能γ探测器更利于得到可靠的成像数据,其中48.5°方向上可得到最佳的成像数据.从特征γ射线能谱找到了~(16)O对应的特征峰,特征峰能量与靶体元素的激发能完全一致,说明NSECT具备元素识别和确定元素浓度的能力,证明了NSECT被应用到癌症的早期或超早期诊断以及检查藏匿的炸药、毒品等领域的可能性.     

均匀设计法研究环境因素对X120管线钢点蚀敏感性交互影响

以Cl浓度、pH值和温度为三因素,通过均匀设计试验方法,采用动电位扫描技术研究了这三个环境因素对X120管线钢在HCO3-+Cl介质中点蚀电化学行为的交互影响.结果表明:Cl浓度、pH值和温度三因素对X120管线钢在HCO3-+Cl溶液中的腐蚀和钝化行为影响都较大,对其点蚀敏感性影响依次为Cl浓度>pH值>温度,且Cl-浓度与温度间存在交互作用,该交互作用对X120管线钢点蚀敏感性的影响程度介于Cl浓度和pH值之间;在Cl浓度为0mol·L-1、pH8.5、温度0℃的HCO3-+Cl溶液中,X120管线钢的点蚀敏感性最小.