中子慢化材料选择
拟实验来研究材料的慢化效率,可以省去进行长期、多次实验的 过程,直接就不同情况得到相应的模拟结果,并且结果也比较准 确。
仿真工具与方法
Geant4模拟工具 仿真模型
针对实验室内的 现有条件进行设计, 采用慢化层+反射层 的组合,慢化层用来 慢化中子源产生的 14MeV中子,反射层 用来将散射出去的热 中子反射到孔道内, 增加热中子数量。
慢化准直系统结构设计
慢化层用铅+聚乙烯组合 反射层选用铝材料 准直结构
铅
聚乙烯
铝筒
总结与展望
设计了中子慢化准直结构,接下来的工作是要对这个结 构进行实验验证。
根据实验结果完善结构。 本慢化准直系统的设计是为中子关联成像的研究做的准
备工作,后面将开展关联成像相关的仿真和实验工作。
14MeV中子经过不同厚度不同密度的聚乙烯后出射的热中子数
铅慢化仿真结果
14MeV中子经过铅后出射的能谱
聚乙烯和铅组合慢化仿真结果
固定聚乙烯厚度,改变铅厚度
固定铅厚度,改变聚乙烯厚度
反射层材料选择与仿真结果
铅作为反射材料 增加热中子2.3% 铝作为反射材料 增加热中子3.9% 铝材料便宜、易于加工,选用铝作为反射层材料。
谢谢
含硼聚乙烯筒
中 子 源
出射孔道
热中子相机
中子慢化材料选择
中子慢化一般通过碰撞实现 慢化体原子核质量数越小,慢化中子的能力就越高。常用的
材料有水、重水、聚乙烯等。 铅对中子也有一定的慢化能力。对于14MeV的快中子,铅可
以很快将其慢化至1MeV能级,但很难将其慢化至热中子能级。
聚乙烯慢化仿真结果
主要内容
研究背景 仿真工具与方法 仿 Nhomakorabea结果 总结与展望
研究背景
中子关联成像——热中子 关联成像是新兴的量子信息与成像光学的交叉前沿热点,有
广阔的应用前景。而中子关联成像理论上也是可以实现的。为了 实现中子关联成像,要求中子处于热中子能区。
高效率的研究方法——仿真 应用基于蒙特卡洛方法的Geant4应用程序包在计算机上做模