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中国ITER氦冷固态实验包层模块氚工艺系统设计 被引量：12
1
作者 罗德礼 陈长安 +5 位作者 黄志勇 刘从贤 熊义富 石岩 雷强华 胡刚 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期217-222,共6页
基于ITERCHHCSBTBM的设计特点,设计了相关的氚工艺辅助系统。描述了氚提取系统(TES)、冷却剂纯化系统(CPS)、氚测量系统(TMS)的功能、设计参数和工艺流程等。TES用于氚提取、储存、同位素的分离;CPS实现氧氮等杂质和氚的去除及冷却剂的... 基于ITERCHHCSBTBM的设计特点,设计了相关的氚工艺辅助系统。描述了氚提取系统(TES)、冷却剂纯化系统(CPS)、氚测量系统(TMS)的功能、设计参数和工艺流程等。TES用于氚提取、储存、同位素的分离;CPS实现氧氮等杂质和氚的去除及冷却剂的定量处理和分析等功能;TMS不仅可以定量分析氚含量,而且必要时可替代TES。氚渗透及氚安全的分析表明,通过CHHCSBTBM以及辅助系统向环境释放的氚可控制在ITER的氚安全限度内。 展开更多
关键词 氚系统设计 CH HCSB TBM
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材料中氢同位素行为热脱附谱实验方法研究 被引量：9
2
作者 夏体锐 杨洪广 +2 位作者 占勤 韩志博 何长水 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期510-516,共7页
材料中氢同位素行为研究是确保聚变堆安全和经济性的关键问题和重要研究方向。为研究材料中氢同位素的扩散、释放、居留等特性,建立了一种联合四极质谱仪(QMS)的热脱附谱(TDS)实验方法,解决了TDS系统超高真空、低氢同位素质谱本底、线... 材料中氢同位素行为研究是确保聚变堆安全和经济性的关键问题和重要研究方向。为研究材料中氢同位素的扩散、释放、居留等特性,建立了一种联合四极质谱仪(QMS)的热脱附谱(TDS)实验方法,解决了TDS系统超高真空、低氢同位素质谱本底、线性升温速率控制以及灵敏度标定等关键科学技术问题。通过涡轮分子泵和二级溅射离子泵实现了优于1×10-7 Pa的超高真空,本底H2分压降至1×10-9 Pa。通过MCGS直流PID控温程序实现样品升温速率在1～100K/min范围可调,采用漏率可变的特制通导型玻璃漏孔标定TDS系统的氘气脱附速率灵敏度,确定该灵敏度系数α和最小可检测氘气热脱附速率(脱附速率灵敏度)分别为6.22×1024 s-1.A-1、1.24×10-10 s-1。采用镀镍Zr-4合金吸氘样品验证了TDS方法的有效性,初步分析了Zr-4中的氘热脱附特性。 展开更多
关键词 材料 氢同位素行为 热脱附谱
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ITER屏蔽包层最新设计的热工水力和热应力分析 被引量：5
3
作者 康伟山 张秀杰 +1 位作者 袁涛 谌继明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-166,共6页
介绍了屏蔽包层最新的设计方案,对比了2004年DDD设计方案与新方案在第一壁和屏蔽块结构上的差别,并对第8号包层模块的屏蔽块进行了热工水力和热应力的分析。结果表明,第8号包层模块屏蔽块的最高温度不超过200oC,最大Von-Mise应力在200MP... 介绍了屏蔽包层最新的设计方案,对比了2004年DDD设计方案与新方案在第一壁和屏蔽块结构上的差别,并对第8号包层模块的屏蔽块进行了热工水力和热应力的分析。结果表明,第8号包层模块屏蔽块的最高温度不超过200oC,最大Von-Mise应力在200MPa以内,基本满足ITER设计要求,但冷却剂压降稍微偏大,达到0.44MPa。另外,在屏蔽块前端暴露在等离子体表面热负荷的部位,根据热应力分析计算结果,对其承载热负荷能力进行评估,改进了设计方案。 展开更多
关键词 ITER 屏蔽包层 设计 热工水力分析 热应力分析
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HCSB-DEMO包层热工水力及中子学计算 被引量：3
4
作者 武兴华 赵奉超 +3 位作者 赵周 栗再新 张国书 冯开明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期235-240,共6页
通过对HCSB-DEMO示范堆包层子模块进行热工水力及中子学的迭代计算及优化,得到了第一壁、包层子模块在单独冷却下满足要求的结构布局。材料温度均已低于限值,冷却剂出口温度达到了500℃,冷却剂压降也符合工程上的要求,同时TBR在不考虑... 通过对HCSB-DEMO示范堆包层子模块进行热工水力及中子学的迭代计算及优化,得到了第一壁、包层子模块在单独冷却下满足要求的结构布局。材料温度均已低于限值,冷却剂出口温度达到了500℃,冷却剂压降也符合工程上的要求,同时TBR在不考虑格架等复杂结构的情况下达到了1.30。结合得到的结构布局对第一壁、包层子模块共同冷却情况进行了讨论,鉴于第一壁是具有高热负载的特殊部件,建议工程上采用单独冷却方式进行冷却。 展开更多
关键词 DEMO 包层子模块 热工水力 中子学
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ITER第一壁CuCrZr/316L(N)复合板的制作及检测 被引量：4
5
作者 李前 吴继红 +4 位作者 刘丹华 王平怀 李宗秦 马锐 谌继明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期37-41,共5页
以CuCrZr合金板为基板,316L(N)-IG不锈钢板为复板,制作了CuCrZr/316L(N)-IG爆炸复合板用于ITER第一壁热沉部件。对其进行了金相试验、硬度测试以及拉伸试验等。结果显示,复合板界面层具有明显的波状组织,平均波长和波高分别为1200mm和50... 以CuCrZr合金板为基板,316L(N)-IG不锈钢板为复板,制作了CuCrZr/316L(N)-IG爆炸复合板用于ITER第一壁热沉部件。对其进行了金相试验、硬度测试以及拉伸试验等。结果显示,复合板界面层具有明显的波状组织,平均波长和波高分别为1200mm和500mm,室温下抗拉强度达到394MPa。用复合板制作了6个第一壁小模块,进行质量认证试验,结果表明其满足ITER要求。 展开更多
关键词 CUCRZR合金 316L(N)-IG不锈钢 CuCrZr/316L(N)-IG爆炸复合板
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ITER第一壁模块Be/Cu连接失效分析 被引量：2
6
作者 刘丹华 王平怀 +4 位作者 李前 杨波 金凡亚 谌继明 ITER屏蔽包层组 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第3期302-307,共6页
为了分析ITER第一壁模块试制过程中Be/Cu界面经热等静压扩散连接后出现的不可接受的大尺寸缺陷,对Be/Cu连接失效的模块进行了破坏性试验。首先采用线切割对模块进行解剖,并对连接界面缺陷区域及非缺陷区域通过金相观察、SEM观察及能谱... 为了分析ITER第一壁模块试制过程中Be/Cu界面经热等静压扩散连接后出现的不可接受的大尺寸缺陷,对Be/Cu连接失效的模块进行了破坏性试验。首先采用线切割对模块进行解剖,并对连接界面缺陷区域及非缺陷区域通过金相观察、SEM观察及能谱分析进行对比,初步确定了界面连接的失效机理。 展开更多
关键词 第一壁 CUCRZR合金 Be/Cu连接 热等静压 爆炸焊
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影响HL-2M偏滤器靶板冷却性能的结构参数研究 被引量：3
7
作者 卢勇 蔡立君 +3 位作者 黄运聪 刘健 刘雨祥 郑国尧 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期177-183,共7页
在石墨瓦和热沉板可达到的最高温度的优化目标下,基于热传导和对流换热方程,利用CFX软件采用单一参数分析的方法对HL-2M偏滤器石墨瓦厚度、热沉板内管道中心位置、管道直径、石墨瓦与热沉板接触热阻等关键结构设计变量进行了数值仿真及... 在石墨瓦和热沉板可达到的最高温度的优化目标下,基于热传导和对流换热方程,利用CFX软件采用单一参数分析的方法对HL-2M偏滤器石墨瓦厚度、热沉板内管道中心位置、管道直径、石墨瓦与热沉板接触热阻等关键结构设计变量进行了数值仿真及分析。研究结果表明:石墨瓦厚度为25mm时,HL-2M偏滤器冷却性能最佳;热沉板内管道中心离靶板表面越远,其热交换性能越差,且近似呈线性关系;热沉板内管道直径增大,对偏滤器冷却性能略有提高;石墨瓦与热沉板之间传热系数越大,偏滤器冷却性能有所改善,但对热沉板的热冲击越大。 展开更多
关键词 HL-2M偏滤器 偏滤器靶板冷却 传热结构优化
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HT-7超导托卡马克第1壁B/C膜吸O性研究 被引量：1
8
作者 方应翠 张晓东 +3 位作者 辜学茂 王小明 何也熙 李成富 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期223-225,共3页
通常在托卡马克第 1壁沉积 1层B膜 ,以降低托卡马克等离子体的O杂质。在HT 7第 1壁位置处放了几个石墨样品 ,它们与HT 7一起硼化。硼化后取出部分样品膜 ,剩余样品留在真空室接受聚变等离子体的轰击。对鲜膜和轰击膜进行XPS分析 ,发现... 通常在托卡马克第 1壁沉积 1层B膜 ,以降低托卡马克等离子体的O杂质。在HT 7第 1壁位置处放了几个石墨样品 ,它们与HT 7一起硼化。硼化后取出部分样品膜 ,剩余样品留在真空室接受聚变等离子体的轰击。对鲜膜和轰击膜进行XPS分析 ,发现在成膜过程中B膜开始吸O ;等离子体轰击时 ,B膜进一步吸O。O在膜中与B以化合态B2 O3 形式存在。并对实际中存在的一些问题进行了探讨。 展开更多
关键词 第1壁 吸氧性 HT-7超导托卡马克 硼/碳膜 氧杂质
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HL-1M装置第一壁锂-硅复合涂层及其效果 被引量：1
9
作者 王明旭 张年满 +4 位作者 邓冬生 严东海 崔成和 梁雁 刘永 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期100-104,共5页
在HL 1M装置上新开发出一种第一壁原位锂 硅复合涂覆技术。装置涂覆后 ,真空室内的真空度上升 ,杂质气体的分压强下降 ,低于单一的硅化或锂涂覆。在相同放电参数下 ,具有锂 硅涂层的放电与原位硅化放电相比 :等离子体中的碳、氧杂质... 在HL 1M装置上新开发出一种第一壁原位锂 硅复合涂覆技术。装置涂覆后 ,真空室内的真空度上升 ,杂质气体的分压强下降 ,低于单一的硅化或锂涂覆。在相同放电参数下 ,具有锂 硅涂层的放电与原位硅化放电相比 :等离子体中的碳、氧杂质浓度下降了 30 % ,尤其是随着等离子体密度上升碳杂质下降得更显著 ;等离子体能量辐射损失降低了 2 5 % ;等离子体边缘温度和密度有所降低 ,这表明等离子体内部约束得到改善。有原位锂 硅复合涂覆的放电结果略好于或同于单一原位锂涂覆放电的结果 ,但这种复合涂层能维持 10 0余次托卡马克放电 ,较单一原位锂涂层维持的放电次数高一个数量级 ,这证明了锂 硅复合涂覆技术的优异性能。 展开更多
关键词 HL-1M装置 复合涂层 第一壁 原位锂-硅涂层 等离子体 性能
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垂直位移事故中ITER屏蔽包层的电磁场分析 被引量：1
10
作者 康伟山 谌继明 +1 位作者 吴继红 王明旭 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期261-266,共6页
采用有限元方法计算了垂直位移事故中ITER包层系统及周围主要部件的电磁场力和力矩。通过ANSYS APDL动态模拟垂直位移事件过程中等离子体电流的形状和大小,并加载外界磁场,计算得到了包括包层在内的所有导体内部的感应电流分布。通过计... 采用有限元方法计算了垂直位移事故中ITER包层系统及周围主要部件的电磁场力和力矩。通过ANSYS APDL动态模拟垂直位移事件过程中等离子体电流的形状和大小,并加载外界磁场,计算得到了包括包层在内的所有导体内部的感应电流分布。通过计算,得到了各个位置的包层模块的力和力矩,可用于评估该事故下包层系统的安全性。 展开更多
关键词 ITER 屏蔽包层 垂直位移事件 电磁场分析
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HL-1装置碳化和采用抽气孔栏时的可见辐射观测 被引量：1
11
作者 罗俊林 冯兴亚 +4 位作者 黄克强 张爱霞 冯北生 潘莉 兰亚明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期227-233,共7页
本文描述了HL-1装置器壁碳化和采用抽气孔栏时,氢及杂质通量的变化情况;利用多道可见辐射的时空分布测量,得到了MARFE放电,在产生MARFE时,辐射热也相应增强。
关键词 托卡马克 碳化 抽气孔栏 杂质
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ITER TBM第一壁制造方法与样件试制 被引量：1
12
作者 叶兴福 冯开明 +1 位作者 罗天勇 张国书 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期356-359,共4页
介绍了ITER实验包层模块(TBM)第一壁(FW)的四种加工方式,并且采用其中一种铣槽—电子束焊接—折弯法,用304不锈钢加工了一个FW验证件。对制成的FW样件沿流道切割开,测得弯曲处最小流道面积为弯曲前的85%,弯曲处流道外侧壁厚的减薄较明显... 介绍了ITER实验包层模块(TBM)第一壁(FW)的四种加工方式,并且采用其中一种铣槽—电子束焊接—折弯法,用304不锈钢加工了一个FW验证件。对制成的FW样件沿流道切割开,测得弯曲处最小流道面积为弯曲前的85%,弯曲处流道外侧壁厚的减薄较明显,但可以通过机械加工的方法来控制。为了进一步证实这种加工方式的可行性,下一步须使用FW实际使用的低活化铁素体马氏体钢(RAFM)来研究此方法。 展开更多
关键词 实验包层模块 第一壁 焊接 折弯
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ITER第一壁模块Be/Cu连接界面的热疲劳损伤分析 被引量：1
13
作者 刘丹华 王平怀 +4 位作者 李前 杨波 金凡亚 谌继明 ITER屏蔽包层组 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第2期188-193,共6页
采用热等静压扩散连接技术并通过添加Ti/Cu中间过渡层实现了Be与Cu Cr Zr合金之间的可靠连接,所制作的ITER第一壁小模块已通过高热负荷疲劳试验。对试验后的小模块进行了超声波无损探伤,发现界面多处存在大尺寸缺陷。介绍了高热负荷疲... 采用热等静压扩散连接技术并通过添加Ti/Cu中间过渡层实现了Be与Cu Cr Zr合金之间的可靠连接,所制作的ITER第一壁小模块已通过高热负荷疲劳试验。对试验后的小模块进行了超声波无损探伤,发现界面多处存在大尺寸缺陷。介绍了高热负荷疲劳试验后模块的破坏性检测与分析,结合对缺陷界面的金相观察、SEM观察及EDS分析方法,确定了缺陷形成的主要原因。 展开更多
关键词 ITER 第一壁 高热负荷试验 破坏性检测
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液态金属自由表面射流磁流体力学效应的数值模拟 被引量：1
14
作者 康伟山 许增裕 潘传杰 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期110-114,共5页
分析了磁流体力学效应对液态金属自由表面射流稳定性的影响。从射流的感应电势、电流、速度等方面,解释射流在磁场中稳定的原因。数值计算结果验证了理论分析。
关键词 液态金属 自由表面射流 磁流体力学效应 数值模拟
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HT-7超导托卡马克装置硼化实验研究 被引量：1
15
作者 李成富 王小明 +3 位作者 辜学茂 何也熙 方应翠 高兴华 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第6期480-485,共6页
描述了一种无毒无爆炸的固态硼 (C2 B10 H12 )在HT 7超导托卡马克装置上进行的硼化实验 ,结果表明 :杂质成分显著降低 ,CO ,H2 O及碳化合物得到了有效抑制 ,Zeff从 4～ 5下降到约 1 5,杂质及工作气体再循环也明显减少 ,硼化为LHCD辅... 描述了一种无毒无爆炸的固态硼 (C2 B10 H12 )在HT 7超导托卡马克装置上进行的硼化实验 ,结果表明 :杂质成分显著降低 ,CO ,H2 O及碳化合物得到了有效抑制 ,Zeff从 4～ 5下降到约 1 5,杂质及工作气体再循环也明显减少 ,硼化为LHCD辅助加热提供了良好的壁条件。实验中对发现的问题及现象进行了探讨 ,提出了改进和完善的办法。 展开更多
关键词 硼化 壁处理 等离子体放电 托卡马克装置
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ITER固态试验包层模块设计三维活化分析 被引量：1
16
作者 曹启祥 冯开明 张国书 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期62-66,共5页
用三维蒙特卡罗中子-光子输运程序MCNP和放射性计算程序FDKR,对中国ITER氦冷固态试验包层模块(CH HCSB TBM)进行了初步的三维活化分析。计算结果表明:TBM设计中活化产物的放射性、余热和潜在生物危害因子(BHP)主要来自结构材料;在500MW... 用三维蒙特卡罗中子-光子输运程序MCNP和放射性计算程序FDKR,对中国ITER氦冷固态试验包层模块(CH HCSB TBM)进行了初步的三维活化分析。计算结果表明:TBM设计中活化产物的放射性、余热和潜在生物危害因子(BHP)主要来自结构材料;在500MW聚变功率下辐照0.53年,停堆时CH HCSB TBM的总放射性、余热和BHP分别为1.182×1017Bq、2.463×10-2MW和5.651×103km3.kW-1。在计算时,通过自动接口程序,实现了MCNP与FDKR之间的自动连接及数据处理。 展开更多
关键词 中国氦冷固态试验包层模块 MCNP 活化分析 接口程序
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HL-2A偏滤器沉积测量系统的研制 被引量：1
17
作者 吴婷 才来中 曾晓晓 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期14-18,共5页
为了检测HL-2A偏滤器靶板的背后沉积层的沉积情况和深入了解其等离子体与第一壁的相互作用过程,国内首次研制了用于托卡马克装置的偏滤器沉积测量系统,其中包括石英晶体、测量探头、频率测量以及控制系统等。经过初步检测,该沉积系统平... 为了检测HL-2A偏滤器靶板的背后沉积层的沉积情况和深入了解其等离子体与第一壁的相互作用过程,国内首次研制了用于托卡马克装置的偏滤器沉积测量系统,其中包括石英晶体、测量探头、频率测量以及控制系统等。经过初步检测,该沉积系统平均采样速率为13~14s^(-1);测量的石英晶体共振频率分辨率为0.01Hz;石英晶体共振频率的变化正比于沉积在石英晶体表面的质量的变化,这与Sauerbrey方程的线性关系吻合;实验室检测过程中该沉积系统的平均沉积率约为2.0ng·s^(-1),显示该沉积系统具有纳克级质量检测能力,表明了该偏滤器沉积系统的测量性能和有效性。 展开更多
关键词 石英晶体微天平 沉积 等离子体与壁的相互作用(PWI) HL-2A偏滤器
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液态锂回路的研究及实验 被引量：1
18
作者 薛晓艳 张卫卫 +5 位作者 左浩毅 欧巍 曹小岗 杨党校 陈顺礼 苟富均 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期355-361,共7页
在对国内外液态锂回路研究综述的基础上,重点介绍了四川大学流动液态锂回路的研究进展。为开展等离子体与流动自由液态锂表面相互作用的研究而设计了该回路,其目标是:(1)获得稳定、均匀的流动自由液态锂表面;(2)研究等离子体辐照下液态... 在对国内外液态锂回路研究综述的基础上,重点介绍了四川大学流动液态锂回路的研究进展。为开展等离子体与流动自由液态锂表面相互作用的研究而设计了该回路,其目标是:(1)获得稳定、均匀的流动自由液态锂表面;(2)研究等离子体辐照下液态锂的蒸发、溅射以及氢、氢同位素和氦在液态锂中的滞留行为;(3)研究等离子体辐照下液态锂与结构材料的相容性。系统包括液态锂循环部分和直线高密度等离子体发生装置。 展开更多
关键词 液态锂回路 技术参数
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聚变堆第一壁辐照效应研究 被引量：3
19
作者 冯开明 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1991年第4期318-324,5,共7页
本文简要介绍了聚变堆第一壁材料的辐照效应,研究了混合堆设计中CHD、TETB和TCB第一壁材料的辐照损伤问题,给出了原子位移率、嬗变气体产生率和肿胀率等的有关计算结果。预言了在设计条件下混合堆第一壁的辐照寿命。本文的结果可供第一... 本文简要介绍了聚变堆第一壁材料的辐照效应,研究了混合堆设计中CHD、TETB和TCB第一壁材料的辐照损伤问题,给出了原子位移率、嬗变气体产生率和肿胀率等的有关计算结果。预言了在设计条件下混合堆第一壁的辐照寿命。本文的结果可供第一壁材料在比较和选择时参考。 展开更多
关键词 聚变堆 第一壁 辐照效应
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一个研究聚变中子辐照损伤的蒙特卡罗程序 被引量：2
20
作者 高兴华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期289-302,共14页
文章描述计算机模拟聚变中子辐照损伤的蒙特卡罗程序。该程序适用于含轻、重核素的非晶态复合材料及能量低于１５ＭｅＶ的中子和各种能量的离子。文中给出辐照后靶原子Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ的ＤＰＡ截面、ＰＫＡ能谱和... 文章描述计算机模拟聚变中子辐照损伤的蒙特卡罗程序。该程序适用于含轻、重核素的非晶态复合材料及能量低于１５ＭｅＶ的中子和各种能量的离子。文中给出辐照后靶原子Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ的ＤＰＡ截面、ＰＫＡ能谱和发射角分布的计算结果，并给出作为混合堆第一壁材料的３１６ｓｓ、钨、石墨、碳化硅位移损伤率和气体产生率。 展开更多
关键词 第一壁 中子 辐射效应 计算机模拟
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