蘭州大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃結(jié)項答辯-IndicoIHEP

氚鈦薄膜靶表面氚分布二維掃描成像檢測系統(tǒng)研制楊磊

蘭州高校核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2015.7.24主要內(nèi)容

1、探討意義及現(xiàn)狀2、檢測方法與試驗系統(tǒng)3、試驗結(jié)果與分析4、總結(jié)與下一步探討支配探討意義及現(xiàn)狀氚鈦薄膜靶粒子加速器密封中子管低能β輻射源軔致輻射源氚在靶膜材料中的遷移行為包括吸附、擴散等多個物理過程，氚及其衰變產(chǎn)物3He隨時間的積累，會導(dǎo)致靶膜材料力學(xué)性能發(fā)生顯著變更，而且隨靶膜材料種類和運用溫度、壓力等環(huán)境變更，氚在其中的空間分布會呈現(xiàn)不勻整性。相識氚在靶膜材料中的分布，對于氚鈦薄膜靶的生產(chǎn)、運用、性能評估具有重要意義。探討意義及現(xiàn)狀氚是低能β放射性核素，最大能量18.6KeV，是一種連續(xù)譜輸出，平均能量5.7KeV。半衰期為12.323年。氚分析方法破壞性方法電化學(xué)蝕刻法（Electrochemicaletching）

熱解吸分析法（Thermaldesorption)

非破壞性方法射線照相法（Radiography）β衰變誘發(fā)X射線譜測量法(BIXS)離子束分析(IBA)

探討意義及現(xiàn)狀檢測方法與試驗系統(tǒng)

Geant4模擬布局1、鈦膜2、鉬襯底3、探測器123模擬結(jié)果試驗結(jié)果β粒子與靶膜和襯底材料相互作用，產(chǎn)生0~18.6KeV連續(xù)的軔致輻射X射線和特征X射線，由于X射線的半吸取厚度遠大于β粒子的半吸取厚度，所以可以認為，在表面測量中，既有淺表層的β粒子，也有確定深度分布的X射線。檢測方法檢測方法與試驗系統(tǒng)檢測方法與試驗系統(tǒng)氚鈦薄膜靶表面電子放射示意圖氚化鈦薄膜金屬襯底氚的β衰變電子xdx

氚鈦薄膜靶表面出射β電子數(shù)估算：：靶的比放射性活度：靶的面積：靶的質(zhì)量厚度：β電子在靶膜材料中的射程模擬能量5.7keV,18.6keV的β電子在鈦膜中的徑跡和在不同深度的能量沉積比例輪廓圖檢測方法與試驗系統(tǒng)Geant4模擬模型

1、鈦膜；2、鉬襯底；3、準直器；4、探測器4321氚β粒子能譜檢測方法與試驗系統(tǒng)真空室電流探針氚靶伺服系統(tǒng)分子泵渦旋干泵真空波紋管上位計算機靜電計KEITHLEY6517A控制數(shù)據(jù)獲取檢測方法與試驗系統(tǒng)檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測方法與試驗系統(tǒng)檢測系統(tǒng)試驗裝置樣機檢測方法與試驗系統(tǒng)上位機限制及數(shù)據(jù)獲得界面試驗結(jié)果與分析試驗結(jié)果與分析(a)（a）氚鈦靶樣品，（b）氚鈦靶樣品表面電子放射通量X軸一維掃描圖（c）二維圖像，(d)三維圖像(b)(c)(d)試驗結(jié)果與分析干脆測量電子電流的方式，避開了軔致輻射和特征X射線對表面電子測量的影響，對氚鈦薄膜靶表面氚分布的測量是有利的。為氚鈦薄膜靶的檢測和質(zhì)量評估