null

研究生培养

名称    贾清刚
性别    男
学位    博士
目前所在    北京应用物理与计算数学研究所
出生年月    1986.04
籍贯    陕西 西安
民族    汉
联系方式   
主要经历    1、2005.9-2009.7 西安交通大学化学工程与工艺专业，毕业并获工学学士学位； 2、2009.9-2015.4 西安交通大学 核科学与技术学科，硕博连读研究生，毕业并获工学博士学位。其中，2014年在日本理化研究所交流学习半年。 博士学位论文：Z箍缩聚变中子编码成像关键技术研究 （261020 Y206570 TL816） 摘要：目前，采用Z箍缩聚变技术开展的聚变裂变混合堆方案是实现利用聚变能源的理想途径。在聚变实验中，对聚变源区泄漏的14.1 MeV中子成像可诊断靶丸压缩状况和压缩对称性，诊断结果可用于靶丸改进与Z箍缩腔体设计。目前，国内还未见基于Z箍缩实验装置的中子成像实验报道。可以预计，初期Z箍缩驱动靶丸聚变实验的中子产额会很低，低产额条件下的中子编码成像是亟待研究的关键技术问题，在进一步实现分幅成像（时间分幅或能量分幅）时该问题将更具挑战性。 在国外激光驱动惯性约束聚变发展过程中，业已研发具有高成像信噪比的半影与环孔成像技术。本文根据辐射成像相关理论确立了编码孔参数与信噪比等成像关键指标间的关系，开展了具有良好空间移不变性半影孔的优化设计，并进一步优化设计出新型高性能非一致冗余半影孔阵列和迷宫型编码孔。对各类型编码孔在不同中子产额下对应的源重建空间分辨率进行模拟计算，结果表明新型编码孔较半影孔的成像性能有显著提升，其中迷宫型厚编码孔相对半影编码孔在中子产额低一个量级条件下可获得相同的重建源区空间分辨率。 采用塑料闪烁光纤阵列对14.1 MeV中子成像过程中存在质子串扰问题，这是空间分辨率的重要不利因素。论文研究了防质子串扰层对光纤阵列空间分辨率的提升作用，并对不同类型阵列的防质子串扰层进行优化设计。计算表明，使用10 μm薄铂防质子串扰层可显著提高光纤横截面尺寸小于200 μm阵列的空间分辨率。此外，论文还就光纤阵列厚度对探测效率、时间响应与散射中子串扰的影响进行了研究。 为了实现无需点扩散函数的图像重建，本文建立了一种将遗传算法与特征线追踪成像模拟程序相结合的图像重建方法。采用Geant4程序包完成了时变中子源编码成像模拟，研究了时空图像重建方法，并实现了中子产额为1012的时变源区分幅图像的重建。此外还就常见图像重建算法在低产额重建中的鲁棒性进行了研究。 由于国内Z箍缩装置尚不满足开展中子编码成像实验所需的条件，本文利用日本理化研究所加速器中子源开展了快中子成像相关实验研究。采用Geant4程序包建立了该中子源模拟程序，并使用已有数据对其截面库等进行了修正。在此基础上，结合模拟与实际实验，研究了该中子源及中子成像的关键参数，并进行了程序的可靠性校验。通过狭缝编码成像实验，实现了对源区中子一维分布的诊断，同时归纳了开展快中子编码成像实验的中子源所应具备的条件。此外，本文通过实验及模拟的结果分析，揭示了中子成像中光纤阵列内伽马本底和耀斑的产生机制，并对抑制措施进行了讨论。 关键词： Z箍缩驱动聚变， 中子编码孔， 闪烁光纤阵列， 图像重建 在国际权威期刊和国际知名期刊上各发表论文1篇，其它国内外学术期刊和会议上发表论文多篇。
返回