降能片对~(12)C~(6+)束流影响的Geant4模拟

利用Geant4模拟每核子能量在80~360 MeV内碳离子束(12 C6+)穿过靶质量厚度为0.5~4.0g/cm2的有机玻璃、铝、铜和铅后的角度歧离值和能量歧离值,并对比单能碳离子束直接进入水中和经降能片后再进入水中的Bragg峰.模拟结果表明:碳离子束的能量越高、降能片的质量厚度和原子序数越小,碳离子束经过降能片后的角度歧离和能量歧离值越小,其Bragg峰所受影响也越小.即若仅考虑角度歧离和能量歧离,则低原子序数的材料更适合做降能片.     

4He和12C离子Rutherford背散射的Geant4模拟

利用Geant4程序模拟270,500 keV  ⁴He和¹²C离子垂直入射Au,Ag,Cu薄膜上的Rutherford背散射谱（RBS）, 并讨论材料、 厚度和入射离子能量对背散射谱的影响. 结果表明, 能量较大的¹²C离子具有较好的质量分辨率.     

基于Geant4的核孔膜生产模拟研究

利用核反应堆产生的裂变重离子碎片辐照固体薄膜,是生产核孔膜的主要方式之一。为优化反应堆核孔膜生产工艺参数,给核孔膜生产提供理论指导,本文基于Geant4开发了反应堆生产核孔膜的原理性模拟程序,对铀靶在热中子辐照下裂变碎片的生成及出射物理过程开展模拟,并分析计算了不同厚度下铀靶裂变碎片的出射能量、角度分布,从理论上优化了核孔膜生产中的铀靶厚度及固体薄膜厚度。结果表明,铀靶厚度为4 μm时裂变碎片出射强度最高;受裂变碎片射程的限制,反应堆生产核孔膜所用的固体薄膜的厚度最大约为8 μm。     

基于Geant4模拟的康普顿散射研究

在暗物质直接探测实验当中,高能gamma射线是重要的本底来源之一.高能光子由于康普顿散射的原因会在高纯锗探测器中会产生低能本底. CDMSlite实验中发现低能区域的康普顿能谱存在康普顿台阶,脉冲近似(Impulse Approximation, IA)理论解释了台阶出现的原因是原子中电子处于束缚状态,它使用散射函数来描述电子的束缚效应.为了探究这些台阶与散射函数以及入射能量之间的关系,我们使用Geant4程序对康普顿散射中的康普顿台阶进行了研究.研究发现随着初始光子能量增高,K壳层与L壳层的康普顿台阶会变得越来越平缓,直至斜率趋近于零.     

电子在水中产生Cherenkov辐射的Geant4模拟

用Geant4模拟能量分别为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 MeV入射电子在水中的Cherenkov辐射角和辐射光谱,分析电子产生Cherenkov辐射光子数与初级电子和次级电子的关系,并模拟Cherenkov辐射光在水中传输不同距离的吸收情况.结果表明:电子在水中产生的Cherenkov辐射角随入射电子能量的增加而增大;在Cherenkov辐射光传播过程中,水介质对紫外波段辐射光的吸收较大.     

Geant4对强子量能器dual-readout方法的模拟研究

基于Geant4对强子量能器的dual-readout方法进行了系统的模拟研究.对模拟得到的结果采用两种方法进行了能量修正,分析其是否可实现提高强子分辨率的目标,为今后该方法的应用实现提供理论依据.     

基于Geant4的联合模型神经网络法解析γ能谱

利用Geant4模拟软件及MATLAB计算软件,开展多人工神经网络模型定量分析低计数率核素的研究,分析了包含五个不同类型网络的BP神经网络模型对国控环境监测站NaI(Tl)探测器模拟能谱的识别能力。实验结果表明:多网络模型的使用有利于提高低计数核素的识别准确度,能够有效识别未知核素的存在与否。     

基于Geant4的慢正电子束注入金属材料的模拟研究

用Geant4软件对慢正电子束注入金属材料的过程进行了模拟,模拟计算了正电子垂直入射与倾斜入射金属材料的背散射系数,得到了倾斜入射条件下正电子深度分布曲线及入射倾角与正电子背散射系数的关系曲线,同时进一步分析了不同入射倾角条件下正电子在材料中的横向扩散行为,模拟结果表明金属材料原子序数越小,慢正电子束倾斜入射样品后其横向扩散越显著.该模拟研究为慢正电子束对金属材料的实验和理论研究提供了参考数据.     

基于Geant4的硼中子俘获治疗的能量沉积分布研究

硼中子俘获治疗(BNCT)是一种治疗癌症的有效手段.采用国际通用的Geant4开发程序包,以Snyder模型为对象,构建中子输运计算模型,评估在给定中子束流能谱和入射方向条件下,脑组织吸收不同10 B质量比的含硼药物对癌变组织及正常组织的能量沉积的来源和分布情况.研究表明,10 B引起的能量沉积呈先升高后降低的变化趋势...     

基于Geant4的NaI(Tl)闪烁谱仪模拟

Geant4是一套用于精确模拟粒子在介质中输运过程的蒙特卡罗数值计算软件工具包.本工作基于该工具包,通过对一个NaI(Tl)闪烁谱仪进行实例模拟计算,得到了与实验测量所得能谱具有相同特征的结果,表明Geant4不仅能够用于高能物理模拟,同时也可以应用于核技术领域的其它方面.     

C4资源的利用技术开发与模拟

通过实验室的实际试验模拟,研究了混合C4得到甲基丙烯酸甲酯(MMA)的化学工艺方法,实验的化学工艺流程的控制效果和最终得到的MMA产品规格均符合国家标准,证实了该技术方案对C4资源利用是一条可行的工业化路线.     

Li6(La2Ca)Nb2O12荧光粉中掺杂Mn4+的发光特性

用高温固相法制备非稀土掺杂的Li₆(La₂Ca)Nb₂O₁₂∶Mn⁴⁺远红色发光荧光粉, 并通过X射线衍射和光谱技术研究荧光粉的晶体结构和发光性质. 结果表明, 在Li₆(La₂Ca)Nb₂O₁₂∶Mn⁴⁺的荧光光谱中, 以327,494 nm为中心出现2个宽激发带, 在700 nm远红光区出现Mn⁴⁺的²E_g→⁴A_2g跃迁发射峰, 其活化能ΔE=0.437 eV, 即该荧光粉具有较好的热稳定性.     

4A沸石对模拟放射性核素的吸附阻滞作用

研究了以高岭土为原料合成的4A沸石的物化特性以及对放射性核素Co2 、Sr2 的吸附性能。结果表明:合成的4A沸石每100 g阳离子交换容量(CEC)达137.82 mmol,总孔体积6.25 cm3/g,比表面积232.5 m2/g,渗透系数8.7×10-4m/s,对Co2 、Sr2 的吸附效果均较好,优于天然沸石矿石材料。4A沸石对Co2 、Sr2 的吸附速度较快,吸附量随溶液初始浓度的增大而逐渐增大。溶液的pH值是吸附效果的主要影响因素,中性和碱性环境更有利于吸附作用的进行。4A沸石可作为核废料处置库中缓冲材料的候选材料。     

计算机模拟噪声对CT法测束流发射度的影响

束流发射度的实际测量过程中,外加电流和个别束流粒子打到荧光靶上产生X射线对束流稳定性产生一定影响.外加电流产生的影响称为本底噪声,个别束流粒子打到荧光靶上产生X射线构成的影响称为突变噪声.利用计算机对未受干扰的二维相空间密度分布函数进行模拟,在详细考察CT法测束流发射度的测量精度的基础上,对受干扰后的二维相空间密度分布...     

Dy3+掺杂对Fe3O4纳米粒子磁性能的影响

为提高Fe3O4纳米粒子的磁性能,研究了Dy3 掺杂对Fe3O4纳米粒子宏观磁性及粒径的影响。适量的掺杂可使Fe3O4粒子的粒径增大,饱和磁化强度提高。过量的掺杂不会引起粒径的进一步增大,但会引起饱和磁化强度的下降。在反应温度为55℃,搅拌转速900 r/min,反应时间1.5 h,掺镝量为12.17%的条件下,用化学共沉淀法制备出平均粒径为18.6 nm、饱和磁化强度可达168.73 mT的镝铁氧体粒子。     

钽涂层对Ti-6Al-4V合金抗腐蚀性能的影响

摘要：目的 在模拟体液环境中,研究钽（Ta）涂层对Ti-6Al-4V合金抗腐蚀性能的影响。方法 对Ti-6Al-4V合金试样采用等离子喷涂技术在其表面形成一层500μm厚的钽涂层。通过模拟体液环境下电化学测量法对比涂层前后的试样抗腐蚀性能的强弱。结果 塔菲尔极化曲线图形显示,Ti-6Al-4V合金经钽涂层处理后表现出阳极和阴极极化曲线低平,自腐蚀电位向正方向移动,钝化区间变长,而维钝电流降低。结论 Ti-6Al-4V合金表面涂覆钽涂层的表面改性处理能有效提高基体金属的抗腐蚀性能,为解决人工关节无菌性松动及Ti-6Al-4V合金关节假体的优化提供了发展方向。     

B4 C质量分数对Cu-B4 C复合材料组织和性能的影响

针对纯铜力学性能和耐磨性能较低的问题,采用机械球磨混料和放电等离子烧结技术制备了不同B4 C质量分数的Cu-B4 C复合材料,并对Cu-B4 C复合材料的微观组织、硬度、电导率、致密度和耐磨性等进行了研究.试验结果表明:随着B4 C质量分数的增加,B4 C颗粒趋于团聚,基体中孔洞数量增加,使得Cu基复合材料的致密度和电...     

对称能对Au+Au碰撞直接流消失的影响

利用最近更新的极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型研究了对称能对重离子碰撞中的直接流平衡能量(Ebal)的影响。以197Au+197Au半中心(约化碰撞参数为b0=0.15-0.4)碰撞为例,来研究不同密度依赖的对称势能对Ebal的影响。改进之后的模型给出的直接流斜率的激发函数能够很好的与最新的实验数据符合,通过50万次事件的模拟及利用三点直线拟合的方法,给出了非常精确的平衡能量。研究结果表明,直接流的Ebal依赖于粒子的种类,不同的密度依赖的对称能对质子直接流的Ebal影响很小(小于1 MeV),而对质子数为1的粒子(包括质子、氘核、氚核)及中子的直接流的Ebal影响较为明显,大约有几个MeV。     

Zn2+掺杂CaCu3Ti4O12的颜色及近红外反射性能

文中采用固相法制备了一种具有较高近红外反射特性的新型无机颜料CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12).用XRD、色差仪和紫外-可见光-近红外分光光度计等对产物的结构、颜色和反射特性进行研究.结果表明,随着取代程度的增加,晶体的结构由单相变为多相.随着Zn~(2+)离子掺杂量增加(x=0.0～0.6),黄色度从22.35增加到29.62,近红外反射比从52.3%增加到62.3%.CaCu_3Ti_4O_(12)和CaCu_(2.4)Zn_(0.6)Ti_4O_(12)颜料涂层的近红外反射比分别为46.4%和55.2%,该颜料还具有良好的化学稳定性和热稳定性.这些事实表明CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)颜料在冷涂层中有着很大的应用潜力.