计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案

刘学; 冉宪文; 徐志宏; 王博; 汤文辉

doi:10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.120203

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计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案

低能加速器技术、射线技术及应用 | 更新时间：2021-05-24

- 计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案
- A new method for calculation of energy deposition profile of intense pulsed electron beam
- 核技术 2016年39卷第12期文章编号：120203
- 作者机构：
  
  1.国防科学技术大学理学院工程物理研究所长沙 410073
  2.长沙理工大学近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室长沙 410073
- 作者简介：
  
  [ "刘学, 男, 1991年出生, 2014年毕业于国防科学技术大学, 研究领域为脉冲辐照动力学", "LIU Xue, male, born in 1991, graduated from National University of Defense Technology in 2014, focusing on pulse radiation dynamics" ]
  汤文辉, E-mail:18175121477@163.com TANG Wenhui, E-mail:18175121477@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(No.11002162);武器装备预研项目(No.51311020201);长沙理工大学近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室开放基金项目(No.20150104)
- DOI：10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.120203
  中图分类号： TL7
- 收稿日期：2016-06-17，
  
  修回日期：2016-10-27，
  
  纸质出版日期：2016-12
- 稿件说明：
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刘学, 冉宪文, 徐志宏, 等. 计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案[J]. 核技术, 2016,39(12):120203

Xue LIU, Xianwen RAN, Zhihong XU, et al. A new method for calculation of energy deposition profile of intense pulsed electron beam[J]. Nuclear techniques, 2016, 39(12): 120203
刘学, 冉宪文, 徐志宏, 等. 计算脉冲电子束辐照下能量沉积剖面的新方案[J]. 核技术, 2016,39(12):120203 DOI： 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.120203.

Xue LIU, Xianwen RAN, Zhihong XU, et al. A new method for calculation of energy deposition profile of intense pulsed electron beam[J]. Nuclear techniques, 2016, 39(12): 120203 DOI： 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.120203.

摘要

脉冲电子束辐照材料试验研究中，束流电子具有不同的速度和角度分布。但数值模拟计算一般都考虑电子束垂直入射靶材料，这可能导致数值计算结果与试验结果不符。针对该问题，提出了一种计算电子束辐照下能量沉积剖面的新方案，利用MCNP（Monte Carlo N Particle Transport Code）软件对铝、铜、钽金属材料在电子束辐照下的能量沉积进行模拟，分析了电子束垂直入射与带有角度分布入射时能量沉积的差异，为解释电子束辐照试验测量数据与理论计算结果之间的差异提供了依据。

Abstract

Background:

In an electron beam experiment

electrons accelerated in electromagnetic field have different kinds of velocities and angles. However

in early numerical simulation calculations

the electron beam is always supposed to perpendicularly hit the surface of target materials

which will cause biases between simulations and experiments.

Purpose:

In this paper

a new method has been given to calculate energy deposition profile of intense pulsed electron beam which may explain the biases.

Methods:

MCNP (Monte Carlo N Particle Transport Code) is used to study metals such as aluminum

cuprum and tantalum. The differences between electron beam perpendicular to material and the one with angle distribution were worked out.

Results:

The results show that the energy deposition peak of pulsed electron beam with angular distribution is smaller than that of electron beam which is perpendicular.

Conclusion:

This may explain the biases between simulations and experiments.

关键词

Keywords

references

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