生物学家一直渴望使用无损、可实时成像的远场光学显微镜对细胞内动力学行为或者纳米尺度的蛋白质-蛋白质相互作用进行研究。由于光学衍射极限的存在，传统的远场光学显微镜无法对200纳米尺度内的这些生命活动进行观察。近年来，克服光学衍射极限的超分辨成像技术快速发展，将分辨率提高至数十纳米级别。基于超分辨技术的荧光显微镜包括受激发射损耗显微镜(STED)、光敏定位显微镜(PALM)以及随机光重建显微镜(STORM)。这些技术日趋成熟并成功应用于细胞生物学、微生物学、神经生物学等研究，为整个生命科学的发展带来全新的认识。

归纳了能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱仪的主要部件及能谱处理算法的研究进展及现状，通过分别对比不同类型高压电源、X射线激发源和探测器在光谱仪上的使用，总结了X射线激发电压、X射线强度和探测器分辨率等对仪器灵敏度和分辨率等指标的影响。通过分别对比不同算法在能谱去噪、本底扣除、谱峰分解及荧光强度提取等方面的应用，分析了各种算法的适用范围，并比较了小波变换、人工神经网络和偏最小二乘法等在能谱分析中的独特优势。阐述了为提高仪器性能亟待解决的问题，并指出了EDXRF仪器的发展趋势及进一步研究该课题的必要性。

液态铅铋合金(Lead-Bismuth Eutectic, LBE)是加速器驱动次临界系统(Accelerator driven subcritical, ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料，其热力学物理性质是ADS研发过程中必须解决的基础问题。通过对已有定律的推算，得出液态铅铋合金熔沸点、密度、比热容、粘度、热导率的热物性公式；并拟合了其他学者的实验研究数据，得出计算铅铋物性的拟合公式。通过对比分析可知：拟合公式与已有定律推算公式趋向一致，吻合较好；且拟合公式更趋近实验值，精确度高，最大偏差不超过1%。

根据现有的微型X射线管高压电源的基本性能要求，设计了一种输出从0至?30 kV可调的微型X射线管用高压直流电源。主电路采用直流电源供电，经过罗耶谐振逆变电路、高频变压器、正负双向倍压整流电路而达到产生直流高压的目的。在稳压电路中采用了反馈控制谐振三极管基极电流的方式，整个电路处于线性工作状态。实测数据表明，电路实现了低噪声、低纹波、低功耗的高压稳压电源设计。

介绍了能量11 MeV、流强50 uA的紧凑型质子医用回旋加速器的物理设计方案，并较详细报告了各主要分系统（包括离子源、磁铁、高频、中心区、引出系统）的设计方法及结果。该加速器已经完成调试，成功引出平均流强50 uA、能量11 MeV的质子束流，验证了整机物理设计的正确性。

用EGSnrc蒙特卡罗程序计算能量为1MeV的电子和³²P、⁹⁰Y和¹³¹I放射性核素的刻度剂量点核，计算能量为0.2MeV、4MeV的电子和³²P、⁹⁰Y放射性核素均匀分布在质量为10^-2-10^{3g的水球体中的吸收分数，计算活度为1MBq/cm3的32P、90Y、131I放射性核素以及15keV、30keV、100keV单能光子均匀分布在水(肿瘤)球壳(0.22<r<0.66 cm) 时的径向剂量率分布，并与国内外其它计算结果相比较。结果可为放射性核素治疗剂量计算提供参考。}

具有位置分辨能力的辐射成像系统在许多领域如天文观测、放射源检测与监控、核能开发和生物医学等都有广泛的应用。设计了一套适用于远场成像的便携式新型辐射成像系统。系统采用由LaBr3晶体与H8500平面型位置灵敏光电倍增管组成的位置灵敏探测器，满足高分辨率的设计要求。同时为了获得更高的射线探测效率，准直器采用由钨铜合金制作的修正均匀冗余阵列(MURA)嵌套编码板。图像重建算法采用最大似然期望最大化(MLEM)统计迭代算法，能够有效地抑制系统统计噪声。测试结果表明，该辐射成像系统能够对远场放射源进行清晰成像，能够很好地满足分辨率与视场角的设计要求。

反应堆堆芯中核燃料发生裂变时，产生了大量的放射性物质，给核电厂环境保护带来了挑战。燃料组件内的放射性源项是反应堆冷却剂放射性源项屏蔽设计、事故源项分析和放射性后果评估的基础。本文针对压水堆开展燃料组件内放射性源项的计算研究，采用ORIGEN-S程序，建立合适的计算方法，研究不同燃耗下燃料组件内源项计算结果的差异，并对比分析了不同版本的ENDF/B截面库对计算结果产生的影响，为压水堆燃料组件内放射性源项的计算提供参考。

以聚己基噻吩(poly(3-hexyl-thiophene), P3HT)为电子给体材料和富勒烯的衍生物([6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester, PCBM)为电子受体材料的有机光伏器件，其活性层中P3HT的结构有序性是制约器件光电转换性能的重要因素。本文采用同步辐射掠入射X射线衍射(Grazing Incidence X-ray Diffraction, GIXRD)方法，研究有机聚合物P3HT/PCBM薄膜经过不同的温度退火后P3HT在薄膜中不同深度处的微结构变化。一维面外GIXRD实验结果表明：退火处理使大量的PCBM分子扩散至薄膜表层，从而增大了薄膜表层P3HT分子edge-on结构的层间距和改善了晶粒倾斜程度；退火处理使得薄膜内部P3HT分子edge-on结构结晶性和有序性得到明显改善。然而，退火处理并没有明显增加薄膜表层和薄膜/衬底界面处的P3HT分子edge-on结构的结晶性。二维GIXRD实验结果表明：退火处理可以明显增加薄膜中P3HT分子edge-on结构结晶性、有序性以及晶粒取向的广泛分布；退火处理也使薄膜沿面内方向出现了结晶性较好的face-on结构。以上结果揭示出退火处理有利于薄膜表面、内部以及薄膜/衬底界面处形成更多且更有序的微相异质节和二维电荷传输通道，大大增强光生激子的分离效率和载流子沿P3HT分子链的迁移速率，这对理解退火处理提高P3HT/PCBM薄膜光伏器件的光电转换性能具有重要意义。

高能质子具有较强的穿透能力，可以透射物体形成图像。为了理清质子透射物体的物理过程，通过Geant4蒙特卡洛软件模拟了1.6 GeV能量的质子在材料中的输运过程。通过设置模拟程序中的物理模型，对质子与物质的四种相互作用分别进行了模拟计算。计算结果表明，个数衰减、能量损失和散射角分布都可以反映被检测物体的面密度和材料组分的信息。

固体核磁共振技术是当前研究水泥基材料结构的一个有效手段，采用29Si、27Al核磁共振技术研究水泥基材料水化产物结构，已成为当前水泥化学方面研究的热点之一。本文介绍了固体核磁共振技术的基本原理及相关影响条件、基本参数，调研了29Si、27Al的核磁共振技术参数及与水泥基材料水化结构之间的关系，综述了国内外同行利用29Si、27Al固体核磁共振技术研究水泥基材料主要水化产物C-S-H以及水化硫铝酸钙结构的相关成果，对其中存在的问题进行了分析，并展望了其在水泥基材料研究中的发展趋势。

⁷Li(p,n)反应以中子产额大、反应阈能低等优点成为硼中子俘获治疗加速器驱动中子源所用中子反应的候选类型之一。本文重点研究了该中子产生反应作为加速器驱动中子源的中子产额及其能谱特性，并对产生的高能中子束流进行慢化，使其满足BNCT治疗要求。首先采用蒙特卡罗程序MCNPX2.5.0模拟加速器⁷Li(p,n)反应过程，得到1.9−3.0 MeV能量入射质子的中子产额及其能谱，并详细研究了质子入射能量为2.5 MeV的最佳条件下产生的中子束流特性；进而提出中子束流的慢化设计方案，并对慢化所得超热中子束品质进行分析研究。模拟计算结果表明，10 mA流量的2.5 MeV能量入射质子所产生的中子束经过慢化处理后，可以很好地满足硼中子俘获治疗的中子束流要求。

为了满足自由电子激光装置对于直线加速器微波功率源更新更高的性能指标，设计了基于绝缘栅双极性晶体管(IGBT)模块为开关的大功率固态调制器系统。调制器采用感应叠加拓扑结构，设计输出峰值脉冲功率13MW，脉冲电压130kV，脉冲电流100A。详细介绍了大功率调制器的单元电路以及单元模块中关键的辅助电路，包括开关管的保护电路、阻尼吸收回路、去磁电路和补偿电路。利用软件对调制器系统进行模拟仿真，并对可能出现的模块差异性进行比较。结果表明，感应叠加型固态脉冲调制器技术是可行的。

建立了典型三环路压水堆CPR1000压力容器内的整体流体域模型，采用ANSYS CFX软件开展了反应堆内三维流场数值模拟分析，获得了压力容器内各段压降、导向筒和支撑柱水力载荷、顶盖旁流等水力特性参数，并与CPR1000已固化的设计参数进行对比(岭澳二期核电站)，以验证采用当前CFD分析方法获得结果的有效性，并进行了瞬态计算。计算结果表明：CFD计算获得的压降与已有的设计值基本一致，总压降偏差在10%；计算获得的导向筒和支撑柱水力载荷值偏小，最大偏差在50%；顶盖旁流与已有的设计值吻合。

碘化锂晶体闪烁体具有中子测量效率高、探测器尺寸小等优点，它是目前相当成熟和用途广泛的探测器，在中子测量及环境监测等各方面均有广泛应用，它由闪烁体、光导、光电倍增管、高压四部分组成。本工作利用Monte Carlo 程序研究了6LiI/natLiI闪烁体探测器尺寸与探测效率的关系，并通过GEANT4及MCNP程序模拟计算了高富集度的6LiI晶体和天然LiI晶体及纯7LiI晶体的探测效率。从理论模拟结果可以看出10mm厚度的两种探测器对热中子探测效率都很高，6LiI达到98%，而natLiI也能达到65%。利用反应堆热中子刻度了6LiI/natLiI闪烁体探测器的热中子探测效率，考虑了铅砖及高密度聚乙烯的散射，以及环境中子的贡献后，实际测量6LiI探测器探测效率在90%左右，natLiI探测器探测效率在70%左右。

辐照型电子直线加速器的应用已经越来越广泛，但是其辐射屏蔽优化一直是需要解决的问题，所以设计出既经济又有效的屏蔽方法是非常有意义的。本文叙述了对一台10 MeV的辐照型电子直线加速器迷道出口的剂量率所进行的经验公式计算和蒙特卡罗(Monte Carlo，Fluka)模拟，结合伽马探测器和微型数据采集器Mini-DDL (Mini Digital Data Logging)的连续实时测量结果进行了对比分析。分析结果显示，只要在迷道门处增加一个拐弯，就增加一次反散射，出口处的剂量率会下降一个量级以上，使其不仅低于剂量限值而且合理地达到尽可能低。这个结果是在基本没有增加额外成本的基础上实现的，符合辐射防护ALARA (as low as reasonably achievable)原则，为以后加速器的屏蔽设计提供了很好的参考。

通过建立的氟化盐混合与熔融实验平台，进行氟化盐混合熔融与评价实验，考察温度、时间、坩埚材质及氟化试剂处理等条件对熔盐质量的影响，优化了制备工艺。采用优选的氟化盐原料，添加氟化氢铵做氟化试剂，制备得到的熔盐产品氧含量可控制在2×10?4以下；杂质金属离子含量基本符合熔盐堆用熔盐质量标准要求，其中Be、Cu、Fe、Zr和Cd含量均小于5×10?6，硫酸根和磷酸根离子含量分别小于1×10?4和3×10?5。该工艺方法能较大程度地降低腐蚀介质的含量，具有制备时间短、成本较低、安全性能好等优点。

基于CFD通用计算程序Fluent，开发了多孔介质流固两相局域非热平衡模型，对PBMR-400满功率名义工况下稳态热工水力行为进行了分析。高温气冷堆堆芯的热工水力计算模型通常为带有强内热源宏观的多孔介质模型，Fluent程序本身的多孔介质模型为局域热平衡模型，无法恰当描述堆芯热工水力行为。通过开启Fluent的自定义标量场(UDS)功能并在动量方程上附加阻力源项，实现了局域非热平衡模型，能够精确地计算球床堆堆芯热工水力行为。CFD程序使用了非常精细的网格，可以计算更加精细的流场和温场分布。计算表明，Fluent的结果与国际上著名的球床堆热工水力程序THERMIX，TINTE符合较好，可以作为球床堆热工水力分析工具。

针对压水堆的复杂结构特点，对堆芯采用多孔介质模型，建立完整的压力容器堆芯模型，使用商用软件CFX对压力容器堆芯的热工水力特性进行数值模拟，得到偏环运行和典型事故工况下冷却剂的热工水力响应特性。计算结果表明：应用多孔介质模型能有效正确直观显示堆芯的冷却剂温度分布情况，在偏环运行工况下堆芯会出现偏心现象，而通过瞬态事故工况计算结果表明堆芯中上部冷却剂温度最高，对压水堆的热工安全具有一定指导作用。

利用同步辐射X射线相衬成像技术(Synchrotron Radiation-based X-ray Phase-contrast Computed Tomography, SR-XPCT)对兔髌骨-髌腱连接点(Patella-Patellar Tendon Junction, PPTJ)移行区的纤维软骨细胞进行三维可视化及量化表征。正常骨成熟的新西兰PPTJ经多聚甲醛固定、梯度酒精脱水后，于上海光源X射线成像与生物医学应用光束线站进行扫描；采集的原始图像经数字减影、相位恢复、切片重构、位数转换后进行三维重构分析；标本扫描后进行传统组织学验证。SR-XPCT能成功获取PPTJ及其移行区纤维软骨细胞的三维高清图像，并对移行区纤维软骨细胞进行了量化表征：平均直径为(10.139±1.265) ?m；平均体积为(291.187±87.283)μm3，体积分布在200−400 μm3之间的占75.4%；平均球形度为0.711±0.079，球形度在0.605−0.805之间的纤维软骨细胞约占84.9%。SR-XPCT作为一种先进的、直观准确的可视化骨腱连接点的三维微观形态结构研究方法，为骨腱连接点损伤修复的三维形态学研究提供了新方法、新思路。

为研究沙尘暴对上海大气颗粒物化学组成的贡献，本文连续采集了沙尘暴前、中、后期的颗粒物样品，使用同步辐射XRF以及XANES技术解析样品颗粒物中元素浓度以及S、Cl、Ca化学组成在沙尘暴过程中的变化。元素浓度变化结果显示，大气颗粒物样品地壳元素(Si、Al、Ca、K、Mg、Fe、Ti)随沙尘暴的到来大幅度增加，但是本地污染元素(S、Zn、Pb、Cu、V、Cr、As)却由于沙尘暴的“清洁”作用而降低。沙尘暴前后颗粒物样品中S元素主要以(NH4)2SO4的形式存在，Cl元素主要以有机氯的形式存在，而Ca元素主要以石膏形式存在。而沙尘暴期间的样品S元素主要存在形式是石膏(CaSO4?2H2O)，Cl元素存在形式是有机氯及无机氯(–1价)，Ca元素主要存在形式是CaCO3。结合后向轨迹，无机氯的来源可能是沙尘暴沿途（海面）携带的海盐成分，而石膏则是沙尘中富含的CaCO3在传输途中与SO42?发生反应形成的。沙尘暴不仅给上海大气颗粒物带来了丰富的地壳颗粒物，而且沿途携带颗粒物，使得原本滞留的颗粒物随着沙尘暴输送到上海大气环境中，沙尘颗粒在传输过程中还会与当地污染颗粒物发生化学反应。

通过在DNA组装的纳米金棒上实现金的再生长，我们合成了一种哑铃状的复合金纳米结构。通过紫外-可见吸收发现，该结构在较小的尺寸下，表现出良好的近红外吸收特性，这为进行深层组织光热治疗提供了一种良好的载体。另外，通过改变还原剂与氯金酸的比率及还原剂的种类，可以得到金棒两端生长“刺状突起”和“海胆状”金纳米结构。由于这两种结构具有较大的比表面使其在表面增强拉曼和金属催化等方面具有潜在的应用；同时该结构可用于包裹标记同位素作为放射性药物进入细胞或体内的载体。

X、γ射线的广泛应用使得剂量仪器测量的准确性亟待解决，采用X射线机代替标准γ源对剂量仪器进行标校时需要了解其等效性影响因素。为研究低能X射线与天然放射源等效过程中的修正项，采用蒙特卡罗(Monte Carlo, MCNP)软件对低能X射线与高能X、γ射线等效性的影响因素进行了模拟，得出了距离、空间散射、探测器响应对剂量等效的不同影响，最后对模拟结果进行了分析。该结论可用于低能X射线与高能X、γ射线源之间的等效修正，对于X射线的广泛应用具有重要意义。

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机（Electron Ion Collider in China，EicC）建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置（High Intensity heavy ion Accelerator Facility，HIAF）的基础上，升级质子束流为20 GeV的极化束流，并建造2.8~5 GeV极化电子束流，从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10³³ cm^-2?s^-1，质子束流极化率达到70%，电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流（例如：氦-3）外，也可产生非极化重离子束流（碳-12 ~铀-238）。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像，揭示强相互作用的动力学规律；原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标；EicC能区接近重味夸克产生阈值，在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势，有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标，我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中，我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究，使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展，为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。

一体化正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，PET)/磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是将PET和MRI有机整合成一体的新型多模态医学影像系统，结合了MRI系统的软组织高分辨率与多参数多功能成像特性和PET系统的放射性示踪剂代谢高灵敏度以及数据定量化特性，常用于脑神经疾病的诊断。在PET/MRI脑部扫描中，脑区分割对脑图像定量研究具有重要的意义。目前行业通用的方法是基于脑图谱的分割方法，该方法既可以用于MRI图像也可以应用于PET图像。在一体化PET/MRI的临床科研中，由于PET和MRI图像同时采集、配准精度高，因此只需选取PET或者MRI图像进行基于图谱的分割，再将分区映射到另一模态图像即可。通过对比实验，将基于PET和MRI两种不同的图谱方案得到的脑区分割结果进行准确性比较。实验结果显示：基于PET的分割结果与金标准的平均dice值为0.64，而基于MRI的分割结果的平均dice值为0.74，表明利用MRI图像进行配准得到的脑区分割结果更精确。

针对无规律变化的光源光束点和手动调束费时费力问题，本文实现了基于实验物理及工业控制系统（Experimental Physics and Industrial Control System，EPICS）的同步辐射光束线智能优化调束。该系统基于差分进化算法，建立光束线智能优化模型，应用LabVIEW程序实现调束过程的自动优化。系统可以自由选择待优化的电机及其搜索范围，设置算法参数，跟踪进化进程，通过CaLab接口模块与光束线EPICS软件平台进行通信，控制电机运动。对该系统在上海光源衍射线站进行了在线测试，首次成功地在EPICS控制平台上实现了光束线的智能调束优化。测试结果表明：该智能调束系统能够较快地收敛于最优解，收敛时间大约30 min，较手动优化效率提高一个数量级以上。

传统电荷灵敏前置放大器以高阻值电阻作为低频反馈端，高阻值电阻所引入的热噪声为前置放大器噪声的主要来源。本文以N沟道结型场效应晶体管和阻容（Resistor-Capacitance，RC）电路构成低通网络代替传统高阻值反馈电阻完成了新型电荷灵敏前置放大器的研制。该电路以结型场效应晶体管和集成运算放大器构成放大电路，具有高输入阻抗及大开环增益的优点；以小容值电容构成高通回路，为电路提供高频反馈回路，同时实现核脉冲电流的积分；以RC低通网络构成直流反馈回路，为电路提供一个稳定的直流工作点，同时构成电压分压器使N沟道结型场效应管工作在正向偏置状态，实现对反馈电容中的电荷进行连续放电。相比于传统阻容反馈式电荷灵敏放大器，该电路能够有效克服大阻值反馈电阻引入的噪声，尤其适用于Si-PIN等半导体探测器。将该电荷灵敏前置放大器与BPX66型Si-PIN探测器连接，在室温下对²⁴¹Am源进行测量，其能量分辨率可达到3.03%@59.5 keV。

中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置CTFEL(China Academy of Engineering Physics Terahertz Free Electron Laser, CAEP THz FEL)是国内首台可为用户提供高功率和宽谱太赫兹波的科学设施，CTFEL作为基于加速器的辐射源，磁铁是电子束团的传输、测量和操纵的重要部件之一。根据CTFEL装置磁铁的指标参数设计了磁铁，针对设计中遇到的问题，阐述了解决思路，测量了磁场分布、积分场分布、横向场分布和磁轴等，测试结果表明：所有磁铁都满足了指标要求。目前磁铁已经全部完成了安装和调试，保障了CTFEL装置的顺利出光。

⁶⁰Co双投影辐射成像系统，采用两个射线源，分别底置和侧置，通过一次扫描即可获得仰视和侧视两个方向的投影图像。但由于散射的存在，两个投影平面的成像会相互干扰。为降低两投影平面间的散射影响，提高该系统辐射图像的质量，首先基于蒙特卡罗方法建立仿真模型，并对空载时散射分布的模拟值与实验值进行对比，验证了模型的可靠性，然后模拟分析了不同投影平面间距、探测器周围布置不同屏蔽材料（钨、铅、钢和铝）以及屏蔽层位置和厚度对散射的影响。结果表明:当投影平面间距为40 cm并且屏蔽层厚度相同时，使用铅并将其布置在支撑架和侧视电离室之间时，对散射的屏蔽效果最好；投影平面间距分别为40 cm和80 cm时，散射可以分别降低至间距为10 cm时的55%和40%以下，安装2.5 cm的铅片可以将散射进一步降低80%。此研究为双投影系统针对散射校正的硬件改良和升级提供参考与指导。

随着人类对宇宙太空的深入探索, 对于提供能量的电源要求也在逐步提高，空间核反应堆电源在执行深空探测任务中脱颖而出。热管核反应堆由于具备非能动性、寿期长、可靠性高等优势，成为目前空间核反应堆领域的研究热点。本文通过重点介绍典型热管堆的概念设计系统以及在Kilopower中的应用，对热管电源系统(Heatpipe Power System，HPS)、由热管控制的火星探索反应堆(The Heatpipe-operated Mars Exploration Reactor，HOMER)、安全可负担裂变引擎方案(Safe Affordable Fission Engine，SAFE)以及Kilopower进行了重点调研，归纳总结了各个反应堆的结构设计、燃料选择、热管排布、功率设计等, 以期对未来热管空间核反应堆电源的设计研究提供思路和参考。

无慢化罐式堆芯结构的熔盐快堆(Molten Salt Fast Reactor，MSFR)中存在中子物理与热工水力的强耦合。应用耦合蒙特卡罗粒子输运程序OpenMC与计算流体力学软件OpenFOAM，建立了一套适用于熔盐快堆的三维稳态核热耦合计算程序。该程序基于python编程语言实现了OpenMC和OpenFOAM二者间的功率、燃料盐温度和密度分布等数据交互，可以获得堆芯内三维功率分布、中子通量密度分布、三维速度场和温度场分布。采用该耦合程序，建立了熔盐快堆的基准模型，研究了中子学区域划分数目和初始条件对k _eff、燃料盐速度和温度分布的影响。根据研究结果，推荐了一套合理的中子学区域划分方法与数目，表明了耦合程序设定的不同初始条件对k _eff结果无影响。最后，通过与熔盐快堆基准结果的对比验证了耦合程序的正确性，表明该程序适用于熔盐快堆的稳态核热耦合分析。

上海光源二期时间分辨超小角散射线站(BL10U2)需要一台多层膜双晶单色器(Double Multilayer Monochromator, DMM)，采用Pd/B4C镀层，能量范围覆盖8~15 keV。分析了基于液氮间接冷却条件下多层膜的热变形，介绍了单色器的结构设计。通过对多层膜晶体姿态调节机构引起的误差及四杆运动机构进行分析，设计了一种基于Pivot和轴承调节的Sinbar机构，以期达到单色器稳定性和超高分辨率等要求。

能源材料光束线站是上海光源首条软、硬X射线相结合的合支光束线站，两个插入件光源采用Canted模式，光束夹角仅为2 mrad。前端内放置偏转镜箱，软线经过偏转镜后光束偏转2.4°，软、硬线交叉之后分开。该前端要承担高达7.81 kW的热负载，而且在前端内部两条光束共用设备。为了实现实验站对两条光束的独立控制，前端的设备结构与一般插入件前端设备不同，需要采用全新的结构，与其它只有一个通光孔径的插入件前端关键设备相比，此前端关键设备设计有两个通光孔径。目前，该前端已经安装完成，并且结构和布局完全满足光束线站的技术要求。

钍基熔盐液态堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel 1，TMSR-LF1)停堆系统螺栓连接结构服役环境约在650 °C的高温区域，连接结构包括三种材质的构件；升温过程热膨胀以及高温下寿期内的蠕变效应，对螺栓的预紧力都有很大影响。本文采用ANSYS程序，对TMSR-LF1停堆系统高温螺栓连接结构，在预紧载荷及热膨胀组合作用下的结构进行了应力分析和寿期内蠕变应力松弛分析。考虑从常温升高至工作温度的过程中，连接结构件由于使用不同材料，其热膨胀差导致预紧力发生变化的过程；着重研究分析运行寿期内螺栓结构材料的高温蠕变，所引起应力松弛的变化规律，及其对螺栓连接结构预紧力的影响；并根据ASME-III-5-HBB规范对螺栓进行力学分析和应力评定，论证该螺栓连接件全寿期内结构安全可靠。

掌握医用诊断X射线的能谱是开展图像质量和人员所受辐射剂量评估等工作的重要前提。本研究应用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code)软件开展医用诊断X射线能谱的计算机蒙特卡罗模拟。构建了X射线机头简化的几何模型，计算管电压为50~150 kV_P、总滤过为0.5~5 mm(Al)、阳极角度为6°~14°时，在出来口的X射线能谱结果。同时分析了X射线的阳极脚跟效应特性，并得到含有阳极效应的X射线面源数据文件集，可用于后续应用计算。能谱的模拟计算结果与现有能谱软件结果符合较好，表明通过电子打靶的计算机蒙特卡罗模拟可较准确得到X射线源特征参数，为后续其应用建立了较好的源项基础。

粒子加速器停机时间短，磁铁间相对精度要求高，为提高束流轨道平滑分析效率，提出了一种基于移动最小二乘的平滑分析方法。首先，对原始平滑数据作预处理，使环形磁铁数据呈直线形分布；其次，对平滑区域进行网格化处理，提取网格点并选定合适的基函数与权函数；然后，给出平滑分析的三项指标并设计了整个平滑分析流程；最后，通过仿真数据对比分析了平均值法、最小二乘拟合与迭代法及本文方法的平滑结果。结果表明：在相同指标条件下，本文得到的拟合曲线最光滑，且磁铁调整数量最少，在一定程度上，节省了调整时间，提高了效率。

由于X射线间接成像系统的点扩散函数难以通过实验精确测量，理论构建过程复杂，难以满足实际情况，导致图像质量不高。为了获得X射线间接成像系统的点扩散函数，提出了一种利用冗余信息重构点扩散函数的方法，从而在非相干光照下获得更精确的系统点扩散函数。根据同步辐射成像实验的结果比较，该方法比其他点扩散函数测量方法更能准确地恢复图像。该方法的核心是利用非相干光信息分布的非定域性重建了点扩散函数中央区域。冗余信息法重构的点扩散函数不仅能够精确恢复图像，而且构建过程相对简单，避免了大量复杂的计算。

在常规光电器件性能研究中，测试光电倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)的单光电子谱(Single Photoelectron Spectra, SPE)系统一般是采用基于VME和NIM机箱的电荷数字转换器(Charge-to-Digital-Converter, QDC)和时间数字转换器(Time-to-Digital-Converter, TDC)电子学插件等，而测试硅光电倍增管 (Silicon Photomultiplier，SiPMT) 的系统则倾向于使用基于快速模数转换器(Flash-Analog-to-Digital-Converter, FADC)的便携式桌面机电子学。本文基于相同型号的20吋PMT和SiPMT对比测试，通过比较PMT的性能参数（增益、峰谷比、相对探测效率和能量分辨率等）测试结果，从硬件配置和软件分析等方面深入比较两套数据获取系统的异同，明确使用FADC的一些必要操作过程和数据分析方法。实验结果表明：便携式的FADC系统，可以和基于VME机箱的QDC系统一样，可实现对PMT工作于脉冲模式的阳极信号精确测试，但性能各有优劣。

采用商业软件FLUENT6.3对不同宽度（h=0.775~1.742 mm，0.69<r _i/r _o<0.86）环形通道内单相水的层流（300<Re<1 800）和旺盛湍流（10⁴<Re<10⁵）的摩擦阻力系数进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模拟，同时研究了不同偏心度（e=0.01~0.5）对摩擦阻力系数的影响，以考虑制造和装配过程中产生的偏心对环形通道中摩擦阻力的影响。结果分析表明：层流时，CFD计算结果与环缝理论解完全一致；湍流时，10⁴<Re<5×10⁴范围内，CFD计算结果与Blausius公式最为一致，5×10⁴<Re<10⁵范围内，CFD计算结果与McAdams公式最为一致；结合以上结论，提出以环缝等效水力直径为特征长度的单相摩擦阻力系数关系式f=0.257 5Re ^-0.23，该式在10⁴<Re<10⁵范围内，预测精度都较好。另外对偏心度影响的结果分析表明：摩擦阻力系数主要受偏心度大小的影响，偏心度越大，阻力系数下降越多；在相同偏心度下，环缝的宽度对阻力系数有一定影响，但影响程度较小；在相同偏心度下，相对于同心窄缝通道，雷诺数对阻力系数的降低程度没有影响。

放疗过程中，利用塑料闪烁光纤剂量计(Plastic Scintillator Fiber Dosimeters, PSFDs)对患者关键健康组织及肿瘤进行实时、高位置分辨的介入式剂量测量是质量保证（Quality Assurance, QA）最直接的手段之一。为研究PSFDs的实际应用情况，研制一套基于连续剂量读出的实用型塑料闪烁光纤剂量计。该剂量计以硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier, SiPM）作为光电转换器件，通过测量SiPM输出电流实现剂量测量。利用发光二极管（Light Emitting Diode, LED）脉冲光源与小动物图像引导放射治疗机,对该剂量计的时间稳定性、重复性、温度响应、白光纤曲率响应以及动态范围等进行了系统研究。实验结果表明：恒温20 ℃，剂量计8 h内连续工作，输出电流变化小于1%，32 h间断工作输出电流变化小于0.5%；温度变化小于0.5 ℃，白光纤曲率半径大于11 cm，输出电流变化小于1%；剂量计线性动态范围可达100~9 000 cGy?min^-1。该剂量计基本满足临床剂量验证的要求。关键词 塑料闪烁光纤，硅光电倍增管，稳定性，剂量响应中图分类号 R811.1

慢正电子湮没寿命谱测量是一种灵敏度高且可以无损探测材料微观缺陷的重要分析方法，束流束团化系统是实现该技术的核心部件，主要用来产生满足寿命测量时间分辨的束团并提供正电子产生的时间信号。本文选用Parmela程序，基于“预聚束器-斩波器”束团化系统，模拟计算了不同束流参数对150 ps（半高宽）束团化结果的影响并与“斩波器-预聚束器”束团化系统的计算结果做了对比，结果表明：提高束流能量、降低束流能散以及缩小束斑尺寸有利于提高束团化效率。数据显示：当束流能量≥500 eV、能散≤5 eV、束斑≤12 mm，“预聚束-斩波器”束团化系统的正电子利用率≥20%、聚束效率≥85%；且在相同束流参数下，“预聚束器-斩波器”束团化系统的正电子利用率要优于“斩波器-预聚束器”。

火星探测近来成为空间研究的一个主流趋势。建立火星基地是人类研究和开发火星的必然选择。与太阳能储能系统相比，核反应堆作为火星基地的能源系统，在系统质量、操作灵活性和环境适应性等方面具有显著优势。给出了火星熔盐堆（Mars Molten Salt Reactor, M²SR-1）的堆芯设计方案，并建立堆芯计算模型，以MCNP (Monte Carlo N Particle Transport Code)和ORIGEN为计算工具，从物理、安全、热工等方面对M²SR-1进行了计算分析。分析结果表明：M²SR-1在满功率运行下可满足8 a的寿期要求，在不同假设掉落环境下，有效增殖因数均小于0.98，满足临界安全要求。本研究可以为星球表面熔盐堆设计提供参考。

针对放射性从业人员对辐射防护的需求，柔性防护材料无铅化在保障对X射线有效屏蔽的同时，亦可避免铅中毒对人体的危害。X射线不同能区的最优屏蔽材料设计，可满足工作人员在不同工作场所下对防护装置的高效和舒适性要求。本文通过理论计算与蒙特卡罗模拟相结合方法，针对不同X射线场所下的防护材料进行设计计算，结果显示：掺Bi是掺Pb的理想替代，Bi₂O₃可作为无铅功能填充材料的理想选择；利用不同元素在X射线低能区的强吸收作用，掺入多种元素可增强某能段的X射线吸收能力。制作无铅防护材料时，掺入Bi₂O₃、Gd₂O₃两种功能材料可有效提升复合材料对X射线的吸收效果，在54~66 keV能量区间具有最优的屏蔽性能；掺入Bi₂O₃、W两种功能材料的复合材料在66~100 keV能量区间，对X射线的屏蔽效果显著提升。

碳剥离膜作为剥离器的核心组成部件是医用重离子加速器的重要装置之一，研制出满足医用重离子加速器要求的碳剥离膜至关重要。采用交流弧光放电法完成了医用重离子加速器中碳剥离膜的研制，并用扫描电子显微镜和拉曼表征手段测试分析了碳剥离膜的薄膜特性。为了不影响已注入环中离子的正常运行，靶框设计为U型，靶边框较窄仅为2 mm，碳剥离膜的有效面积为1 600 mm²（40 mm×40 mm）。碳剥离膜的厚度为15 μg·cm^-2，理论计算结果表明该碳剥离膜的厚度均匀性为97.65%。碳剥离膜具有一定的机械韧性，可以完成碳剥离膜的自动换膜过程，且在自动换膜过程中无破裂损伤。扫描电子显微镜观测结果显示：碳剥离膜的表面平整，内部结构致密。拉曼测试结果表明：位于1 580 cm^-1附近的G峰明显强于位于1 300 cm^-1附近的D峰，说明薄膜的石墨化程度较高；2 700 cm^-1左右的2D峰较弱，说明石墨分子层数较多。

高保真中子学计算需要大量计算资源和高性能计算平台，而高性能计算平台操作比较繁琐，不利于设计人员使用。云平台具有超大规模、弹性服务、按需服务、易用、泛在接入等特点，对中子学计算具有较好的应用价值。本文结合云计算技术，设计研发了基于SaaS（Software as a Service）模式的中子学计算云平台，将中子学计算功能及相关数据库设置在云端运行，向终端用户提供SaaS模式计算服务。用户通过浏览器可随时随地使用计算资源，有效地提高核设计计算的工作效率。

微通道板(Microchannel Plate, MCP)是一种超快时间响应的电子倍增器件，可以直接用于带电粒子探测。利用这一特点研制了时间响应亚纳秒的基于反冲质子的MCP中子探测器，而MCP的增益对探测器的性能具有非常重要的作用，因此有必要对探测器中MCP的增益进行理论和实验研究。采用蒙特卡罗方法模拟计算了单个电子在单个微通道上进行倍增产生的二次电子数目，计算得到了单片MCP在不同电压下的电子增益，然后利用α粒子实验研究了两片MCP的增益。计算结果表明：单片MCP增益理论计算得到的结果与厂家测试给出的结果比较一致；实验结果表明：当每片MCP所加电压为800 V时，两片MCP的增益约为9.0×10⁶。该方法简便易行，为研究MCP的增益提供了新的技术手段，并为研究基于MCP的中子探测器提供了理论基础。

采用蒙特卡罗粒子输运程序与燃耗计算分析程序相结合（MCNP5/ORIGEN2.1）的方法对辐射防护不锈钢材料屏蔽性能和活化产物进行了综合计算分析。结合辐射屏蔽设计结构优化方法和性能计算的具体要求，给出了中子/γ综合屏蔽性能分析评价方法，针对核反应堆单层外照射三层屏蔽结构简化模型，模拟计算了硼不锈钢和普通不锈钢材料对中子/γ混合辐射场的中子、光子、（n, γ）反应产生的光子、材料内二次活化产物光子的屏蔽效果，并对防护材料的综合屏蔽性能进行了评价。

渗铝常作为航空发动机涡轮叶片的防护涂层，但目前常用的无损检测设备无法实现该类涂层厚度的精确测量。渗铝层厚度的均匀性影响了涡轮叶片的使用性能以及发动机使用的安全稳定。为了实现扩散渗铝层厚度的测量，本文采取了一种基于X射线荧光吸收法的无损测厚方法。首先根据X射线荧光吸收法的理论计算公式，推导得到荧光强度比的对数值（lnR）与荧光所穿透物质厚度(x)之间呈线性关系。然后建立了K403合金中与主要元素相关的一元线性回归计算模型以及基于向前选择变量法的多元回归计算模型。最后开展两种模型预测结果的对比研究，结果表明：与一元回归计算模型相比，多元回归计算模型相对稳定；不同厚度下的测量结果平均相对误差仅为3.2%。通过以上研究，为解决扩散渗铝层厚度测量问题提供了一种方便可行的指导思路。

熔盐快堆具有燃料增殖、核废料嬗变和固有安全性等方面的突出优点，是目前备受关注的第四代先进核能系统唯一使用液态燃料的核反应堆。熔盐快堆通常选用液态氟盐或氯盐作为燃料载体盐和冷却剂，高增殖特性是其主要特征参数之一。基于双流体熔盐堆堆芯结构，采用基于反应堆安全分析和设计的综合性模拟程序SCALE（Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation）对两种氟盐快堆和一种氯盐快堆在同一重金属溶解度下的U-Pu燃料增殖比进行模拟计算，对不同增殖层和反射层下的增殖比进行了模拟分析，并分析了氯盐快堆在增殖层和反射层变化时，裂变区和增殖区中子能谱的变化情况。结果表明：在相同温度、相同摩尔比下，氯盐快堆比氟盐快堆具有更高的U-Pu燃料增殖比；氯盐快堆的增殖比随着增殖层和反射层厚度的增加而增加，但是增殖比的增长速率有所减弱；氟盐快堆的增殖层在厚度尺寸较小时，其变化对增殖比有较小影响，当厚度増至60 cm时，增殖层厚度尺寸的变化几乎对增殖比没有影响；氟盐快堆的反射层尺寸的变化对增殖比没有影响；增殖层和反射层厚度的改变不影响堆芯临界状态和裂变区中子能谱。这为三种熔盐快堆的基盐选择及尺寸设计从增殖方面提供了理论依据。

高温熔盐泵是钍基熔盐仿真堆（Thorium Molten Salt Reactor-Solid Fuel, TMSR-SF0）一回路系统的关键设备，设计温度高达700 °C，其结构完整性对反应堆安全运行至关重要。针对TMSR-SF0高温熔盐泵泵罐初始平封头设计方案应力过大问题，提出了三角形、单井形及双井形三种筋板优化方案，研究了筋板间距对双井方案泵罐应力的影响，制定了泵罐的最终设计方案，按照美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers, ASME)标准第III卷第5册对其进行了评定。结果表明：三种方案均可大幅降低泵罐应力水平，双井方案最优，单井方案次之，三角形方案最差；泵罐最终设计方案为双井方案，此方案可使泵罐应力由413.4 MPa下降至65.4 MPa，应力降幅高达84.2%，并通过了ASME标准评定。

随着科学研究的不断深入、计算条件和对设计计算精度要求的不断提高，全堆芯Pin-by-pin计算已成为了下一代堆芯数值计算方法研究热点。超级均匀化方法作为全堆芯Pin-by-pin计算的均匀化方法主流方法之一被广泛使用。针对燃料组件采用传统超级均匀化方法，对存在中子泄漏的反射层组件采用空间泄漏相关的超级均匀化方法，产生了包含超级均匀化因子在内的等效均匀化常数。基于三维C5G7基准题，分析了此等效均匀化常数计算方式在非均匀性较强、中子泄漏较大反应堆堆芯的中子学计算精度。数值结果表明：与传统组件均匀化计算方法相比，应用了超级均匀化方法的堆芯Pin-by-pin计算的计算精度更高。

束流垃圾桶的材料、结构、尺寸的正确设计对于确保高能环形对撞机（Circular Electron Positron Collider, CEPC）直线加速器的安全运行有重要意义。采用蒙特卡罗程序FLUKA，研究了概念设计阶段的CEPC直线加速器束流垃圾桶的初步设计方案，给出了作为吸收体设计依据的射程的不同计算方法及验证过程，以及屏蔽体部分的材料选择与总体屏蔽厚度的关系；计算过程中引入减方差技巧提高了计算结果的精确程度。

对破损燃料组件快速准确的定位，不仅可以为堆芯紧急换料提供宝贵时间 ，同时也缩短了大修的关键路径。本文对燃料组件中¹³⁴Cs与¹³⁷Cs放射性活度比与燃耗的关系进行了研究，并通过ORIGEN软件对计算得到的理论模型进行修正。研究发现：¹³⁴Cs与¹³⁷Cs放射性活度比随燃耗的增加而增大，随燃料组件富集度的增大而减小；通过修正后的¹³⁴Cs/¹³⁷Cs活度比与燃耗的关系可以确定压水堆核电厂不同燃料富集度下破损燃料组件的燃耗，进而实现对破损燃料组件准确的定位。

MeV能区的γ射线天文研究远落后于其它能区，导致该能区的天文物理信息至今还没被充分挖掘，因此，研制下一代高灵敏度的康普顿望远镜对于开展MeV能区的γ射线天文研究具有重要的科学意义。量能器作为康普顿望远镜的重要组成部分，应具有高能量分辨率和高位置分辨率，为此，设计了一种双端读出的γ射线探测器作为量能器的基本探测单元，并对其进行细致的研究。结果表明：通过双端读出信号幅值，可以确定γ射线的总能量以及在晶体中的相互作用位置，采用硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier,SiPM）匹配铊激活碘化铯（CsI(Tl)）晶体时，探测单元获得比采用光电二极管(Photodiode,PD)和雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)都更好的性能，对662 keV γ射线的能量分辨率可达5.9%（Full Width at Half Maxima,FWHM），位置分辨率约为5.7 mm (FWHM)。该探测单元能够很好地满足下一代康普顿望远镜对量能器的性能要求。

本文对基于电除尘器灰斗上的无源核子料位计进行了蒙特卡罗模拟，从0°~90°不断改变无源核子料位计的探测角度，当探测角度为30°时，达到探测界面最大能量流量。确立了当灰斗壁与水平面的夹角是61.224°时，料位计的最佳探测角度为30°。在蒙特卡罗方法和无源核子料位计的研究基础上，建立了完整的电除尘器灰斗和无源核子料位计模型，得到了料位计在30°探测角下不同粉煤灰高度时的吸收剂量率曲线。用二阶导数法研究了灰斗中粉煤灰的增加和减少趋势以及开关点。为仪器的研制和灵敏度的提高提供了理论指导。

编码孔径相机是一种定位放射性物质的设备，对丢失放射性物质的寻找以及监测具有重要的意义。为了满足编码孔径相机对核突发事故的污染区进行实时定位，并获得污染面积和污染程度等信息，采用大面积CsI(Tl)晶体阵列与光电倍增管(PhotoMultiplier Tube,PMT)阵列耦合的方式构建高灵敏度编码相机的探测器，以此提高探测效率并减少探测时间。该探测器由121根CsI(Tl)晶体构成11×11的阵列，每根晶体的尺寸为15 mm×15 mm×15 mm，通过光导与3×3的光电倍增管阵列耦合为一个探测器模块；由4个探测器模块组成2×2的阵列作为探头部件，采用自主设计的放大滤波成型以及单端转差分电路实现探测器信号的读出处理。通过测试发现，该探测器模块在662 keV的γ射线激发下，能很好地实现各个晶体条的位置分辨，且其平均能量分辨率为9.4%。测试结果表明：该探测器在位置分辨、能量分辨率、峰位一致性以及探测效率一致性等性能方面均能够满足高灵敏度编码相机成像的设计要求。

核电场所产生的放射性惰性气体辐射场主要为β-γ混合场，叠层探测器具有良好的β-γ甄别能力。为了测量放射性惰性气体，研制了一套4π叠层探测器。该叠层探测器主要是由内层侧壁厚度为1 mm的中空圆柱形塑料闪烁体EJ-200，外叠加一层侧壁厚度为20 mm的碘化铯闪烁体CsI(Tl)组成的探头，两个圆柱底面用硅油耦合光电倍增管(Photomultiplier Tube，PMT)，使用意大利 CAEN 公司的 DT5790 波形数字采样器和DPP-PSD (Digital Pulse Processing-Pulse Shape Discrimination) 控制探头输出信号的获取和处理，后端使用ROOT和MATLAB软件对获取结果进行处理。通过使用¹³³Ba和¹³⁷Cs放射源对该探测器进行标定刻度，实现了β-γ信号甄别，表明该4π叠层探测器具备测量放射性惰性气体的能力。

硅光电倍增管（Silicon photomultiplier, SiPM/Multi-Pixel Photon Counter, MPPC）因其高增益、低功耗，极好的光子分辨能力受到广泛的使用，但商用单通道低压电源模块无法满足大型科学实验SiPM的批量测试使用。本文针对实验室研发的一款电压可调、可批量程控测试的SiPM低压电源模块开展性能测试研究。并且经过与商业电源的对比测试，其性能满足对SiPM批量测试的要求。关键词 硅光电倍增管，温度效应，多光子测试中图分类号 TL814

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)在空间应用时会受到单个粒子辐照影响，这通常会导致CIS采集图像出现异常，严重时会导致器件功能失效。本文从不同粒子的角度：重离子、质子、电子和中子，从CIS容易发生的单粒子效应类型：单粒子瞬态(Single Event Transient，SET)、单粒子翻转(Single Event Upset，SEU)、单粒子闩锁(Single Event Latchup，SEL)、单粒子功能中断(Single Event Functional Interrupt，SEFI)等方面综述了CIS单粒子效应研究进展。简要介绍了CIS单粒子效应加固技术研究进展。分析总结了目前CIS单粒子效应及加固技术中亟待解决的问题，为今后深入开展相关研究提供理论参考。

许多材料研究中，都需要采用X射线吸收精细结构谱学(X-ray Absorption Fine Structure，XAFS)和X射线衍射(X-ray Diffraction，XRD)技术测量材料的短程和长程有序结构信息，而如何同时快速地测量是开展原位动态研究的一个关键。本文提出了一种结合能量色散X射线吸收精细结构谱(Energy-dispersive X-ray Absorption Fine Structure，EDXAFS)和能量色散X射线衍射(Energy-dispersive X-ray Diffraction，EDXRD)的测试方案，该方案利用同步辐射白光，理论上可以提供微秒量级的表征速度和时间分辨能力，为真实环境下材料结构的原位实时表征提供了一种可能方法。

铀浓缩过程中产生的含氟含铀废水中铀浓度较高，需将铀浓度降至可排放的限定值以下，以避免污染水生生态系统，进而对人体健康造成威胁。采用电子束预辐射接枝法将丙烯腈与甲基丙烯酸接枝于超高分子量聚乙烯纤维（Ultra-high Molecular Weight Polyethylene，UHMWPE）上，并通过胺肟化反应制备出偕胺肟基（Amidoxime，AO）吸附材料。利用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜对改性前后UHMWPE纤维的化学结构及表面形貌进行表征,评估AO基UHMWPE纤维对模拟含氟含铀废水中铀酰离子的吸附性能。试验结果表明：AO基UHMWPE纤维对铀酰离子的吸附行为遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；铀饱和吸附容量可达151.98 mg?g^-1（铀初始浓度：40 mg?L^-1；氟离子浓度：10 g?L^-1；吸附剂：0.2 g?L^-1；吸附时间：21 d），与理论饱和吸附容量（153.85 mg?g^-1）基本吻合；增加吸附剂的用量（1.5 g?L^-1）可使铀酰离子的去除率达到99.93%，残余铀酰离子浓度为28 μg?L^-1，符合国家排放标准（< 50 μg?L^-1）。关键词 偕胺肟基，超高分子量聚乙烯纤维，铀酰离子，氟离子中图分类号 TL13

以180 nm互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺制造的STM32微处理器为实验对象，设计了由被测最小系统电路、剂量计、通讯电路和上位机组成的总剂量效应实验条件。利用⁶⁰Co源分别在63.3 Gy(Si)?h^-1和101.2 Gy(Si) ?h^-1剂量率下，对14个实验样品进行了在线辐照，通过数据校验实时判断受照样品的功能运行状态；在227.2~855.0 Gy(Si)累积剂量范围内，对75个实验样品进行了离线辐照，对比样品受照前后的功能运行状态。实验结果表明：片内FLASH存储器是STM32微处理器中最先损伤的硬件单元；受照前后，STM32微处理器各引脚的对地阻抗以及片内模拟数字转换器输出值基本无变化，功耗电流略有增加。63.3 Gy(Si) ?h^-1和101.2 Gy(Si) ?h^-1在线照射条件下辐照损伤剂量分别为(235.4±16.4) Gy(Si)和(197.4±13.0) Gy(Si)；离线照射条件下的辐照损伤剂量介于391.5~497.6 Gy(Si)之间。

锂(Li)元素是液态熔盐堆中冷却剂熔盐的重要组成成分，由于⁶Li相对⁷Li具有较大的中子吸收截面，其在冷却剂熔盐中的摩尔含量会影响液态熔盐堆的钍铀转换性能，因此研究⁷Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响十分必要。基于熔盐快堆（Molten Salt Fast Reactor，MSFR）的堆芯结构，分别采用FLi和FLiBe两种不同的冷却剂熔盐，选取范围在99.5%~99.995%的一系列⁷Li富集度，借助熔盐堆后处理程序MSR-RS (Molten Salt Reactor Reprocessing Sequence)，针对能谱、²³³U初装量、钍铀转换比、²³³U净产量和倍增时间、Li的演化以及氚产量等一系列参数进行分析。研究结果表明：在MSFR的堆芯中，较FLiBe而言，采用FLi作载体盐能够获得更好的钍铀转换性能；当⁷Li富集度由99.995%变为99.9%时，堆芯钍铀转换比降低约1.6%，氚产量增加约8%。综合考虑燃料制造成本和钍铀转换性能等因素，对于分别采用FLi和FLiBe作载体盐的熔盐快堆MSFR，推荐的⁷Li富集度都为99.9%。