中物院中子物理学重点试验室培育课题管理办法2014年版

1、公开中物院中子物理学重点实验室2015 年度课题指南中国工程物理研究院中子物理学重点实验室中国工程物理研究院核物理与化学研究所2015年 4月中国工程物理研究院中子物理学重点实验室目录一、概述1二、重点课题2三、一般课题5四、概念研究课题15五、说明16附件 1：中物院中子物理学重点实验室开放课题管理办法（2014 年版）附件 2：中物院中子物理学重点实验室培育课题管理办法（2014 年版）附件 3：课题申请书附件 4：课题进展表中物院中子物理学重点实验室2015 年度课题指南一、概述中物院中子物理学重点实验室（以下简称“实验室 ”）于 2012 年 3 月经我院批准、 2012 年 5 月挂

2、牌进入试运行阶段，其挂靠单位为中物院核物理与化学研究所。实验室着重面向核武器研发及战略科技任务中中子物理学方面的科学问题，通过开展前沿性、创新性的基础及应用基础研究，加强对外合作交流，与院外科学技术基础创新实现高效联接，推动中子物理学学科方向的发展。实验室以中物院核物理与化学研究所的研究堆、加速器、中子散射谱仪等大型实验平台为基础，研究方向及重点研究内容如下：中子学参数 ：将开展中子学宏观和微观参数的实验、测试技术及相关理论研究。实现部分重要宏观参数的测试技术达到国际水平，建立宏观参数检验的基本理论方法，掌握中子诱发裂变参数、裂变中子的能谱、反应截面等微观参数测量技术的目标。中子应用技术 ：将

3、进行多种新型中子散射和成像技术的理论和实验研究，掌握原位加载下材料内部微观结构、应力、缺陷等的分析方法和技术，建立特定对象的检测方法及规范，实现从技术到应用的转化，发展中子深度分析、中子诱发瞬发 活化分析等先进中子分析技术，开展中子与物质相互作用行为研究，发展先进的辐照控制技术和性能表征技术，认识并总结中子辐照环境下材料的微观结构演化和力学性能变化规律，构建特定材料的多尺度辐射损伤模型，提出抗辐照材料设计原则。先进中子源及射线探测技术 ：将针对中子学参数测量和应用研究需求，探索先进中子源技术；基于已有研究堆、脉冲堆中子源和多种中子发生器，开展现有装置优化及先进中子源关键部件研发技术，高品质中子

4、束流调制技术和中子场标准化技术研究，为建立宽能谱、高性能的中子科学研究综合平台，进一步解决大型复杂科学问题提供技术支持；开展先进的射线探测技术研究，掌握强脉冲混合辐射场中中子和 测量技术、强本底中的弱信号测量技术以及强本底测量技术，为开展精密中子物理实验、获1中国工程物理研究院中子物理学重点实验室取可靠有效数据提供支持；研制新型中子探测器，为改变国外探测器垄断国内市场的现状做出贡献。为推动中子物理学界的开放和交流，根据相关管理办法，实验室本年度拟支持以下类型的研究课题：重点课题： 原则上，研究周期不超过三年，每个课题的支持经费为 100 万200 万元。此类课题应该具有较高的创新性或重要的应用

5、前景，能够取得重要的原创性成果。一般课题： 原则上，研究周期不超过两年，每个课题的支持经费为 30 万60 万元。此类课题应该具有一定的创新性或较好的应用前景，能够取得原创性成果。概念研究课题： 原则上，研究周期一年，每个课题的支持经费不超过 10 万元。此类课题为针对新概念、新方法、新技术而进行的概念性、可行性论证。软科学课题： 原则上，实施周期不超过一年，所有此类课题支持经费总额不超过 15 万元。此类课题为面向中子物理学及相关领域而进行的规划研究、发展对策研究及情报调研等软科学研究。培育课题： 此类课题面向非我院正式职工。原则上，研究周期不超过两年，每个课题的支持经费不超过 10 万元。

6、此类课题由申请者根据中物院中子物理学重点实验室培育课题管理办法自主选题（支持范围请参见前述重点研究内容） 。二、重点课题课题 1.1：基于单次脉冲源方法的瞬发中子衰减曲线测量技术2015AA01）所属方向： 中子学参数研究目标： 建立、完善单次脉冲源方法瞬发中子衰减常数 测量技术，采用该技术获得实验室快中子反应堆次缓发临界、缓发临界和超缓发临界状态的瞬发中子衰减常数，明确该技术的适用范围和 测量结果的不确定度。2中国工程物理研究院中子物理学重点实验室研究内容： 基于某快中子实验反应堆，开展单次脉冲源法测量瞬发中子衰减常数 的模拟研究，通过计算分析源强、探测器响应、实验布局、环境散射等条件的影响

7、，初步确定单次脉冲源方法测量的适用范围，完成实验设计工作；在快中子反应堆缓发临界、次临界开展单次脉冲源法与Rossi-方法、252Cf 随机脉冲源方法的 比对测试研究， 在超缓发临界状态开展单次脉冲源法 测试技术研究；结合理论与实验测量情况，评价单次脉冲源法的适用条件和 测量不确定度，提出可能的改进措施。课题 2.1：SiC 材料的中子辐照损伤机制及其与离子辐照间的等效性研究（ 2015AB01）所属方向： 中子应用技术研究目标： 对具有较好核能应用前景的 SiC 材料和纳米晶金属开展荷能粒子的辐照损伤物理机制研究， 分析材料的微结构演变和性能老化规律，获取不同中子伤剂量 （dpa）时材料中特

8、定损伤缺陷的产生速率和形成规律、样品的力学和热学特性变化数据， 建立力学模型来预测力学性能变化规律。同时认识离子和中子辐照在材料中缺陷产生规律及材料性能演化过程中的差异，建立等效评价物理模型。研究内容： 中子辐照实验技术和物理计算方法研究：根据研究堆特性开展辐照样品和辐照装置设计，并建立中子辐照注量与损伤剂量dpa、初级碰撞原子（ PKA ）能谱间的准确计算方法，与离子损伤剂量dpa 和 PKA能谱计算方法进行比较并修正；微纳结构对辐照缺陷演化过程影响及作用机制的实验研究：选取具有特定微纳结构的模式材料（纳米晶），开展中子和离子辐照实验，通过微纳力学测量和微结构表征来研究不同dpa 时材料的力

9、学性能和纳米颗粒 /界面区域等微纳结构的变化规律。微纳结构材料中辐照缺陷演化行为的多尺度计算机模拟研究：利用计算机模拟技术 ab-initio 、QMD 、MD 、KMC 、粘弹性力学自恰模型等从不同角度和不同尺度来开展辐照缺陷和性能演化行为的模拟研究。离子辐照和中子辐照对材料性质影响的等效性研究：严格控制加速器离子和研究堆中子辐照参数，保证损伤剂量一致，结合分析表征手段来研究辐照缺陷种类、数量、大小及分布等与辐照条件的关系，认识样品的力学性能变化规律及其与辐照缺3中国工程物理研究院中子物理学重点实验室陷间的关联，基于力学自洽模型来建立两种辐照方式的等效物理模型。材料抗辐照能力评估模型的初步构

10、建：分析辐照条件微纳结构宏观性能间的内在联系，深入认识材料辐照损伤的物理机制，初步构建评价模型。课 题 2.2：聚合物粘结炸药（ PBX）声子谱学的实验研究和内损伤动力学多尺度理论模拟（ 2015AB02）所属方向： 中子应用技术研究目标： PBX 在制备、加工和贮存过程中，内损伤的形成和演化过程与热过程的各种效应密切相关，利用冷中子三轴谱仪技术研究凝聚态物质的元激发等能量过程和动力学性质，特别是声子谱和声子态密度、软模相变等，具有实验上的确定性和唯一性，可望厘清内损伤微观起源。配合中子散射技术研究体内缺陷分布，中子反射技术研究界面微观结构，获得 PBX 在不同加工、制备条件下初始损伤种类、分

11、布等基础数据，并在各种加载条件下，原位或离线追踪各类损伤的几何和结构的演化过程，建立候选材料数据库，开展 PBX 内损伤演化过程的理论模拟，提出材料失效预期模型。研究内容： 基于冷中子三轴技术，测量 PBX 及相关晶体材料的声子谱和声子态密度，研究晶格动力学和软模相变等性质；基于中子散射技术，研究炸药晶体的热应力诱导缺陷分布和大小以及扩散（聚集）的微观机制，建立与线膨胀行为以及晶型的变化的关联；研究聚合物在热应力作用下的缺陷 (/自由体积 )的演化规律，在分子水平上建立甄别力学性能变化的判据；基于中子反射技术，研究炸药 /粘结剂界面微缺陷的迁移、聚集及互扩散的动力学行为，建立与各类加载条件相关

12、的损伤模型；发展自主的内损伤形成和演化（包括上述物理过程）理论模拟软件，提出基于界面结合能和细观力学计算模拟的 PBX 失效预期模型。课 题 2.3：利用中子散射研究量子相变（2015AB03）所属方向： 中子应用技术研究目标： 利用中子散射研究材料中磁结构随磁场的变化以及其自旋激发与其量子相变之间的规律；研究量子临界点附近自由能和外参数的关4中国工程物理研究院中子物理学重点实验室系，确定相变点附近的标度行为以及相变的普适类。研究内容： 采用中子散射技术来研究相关体系的自旋涨落；利用已有中子散射谱仪对低能和高能的磁激发谱进行综合研究；结合实验与理论手段，针对 4f 电子强关联重费米子体系的电子

13、态和量子临界行为开展系统研究，为 5f 电子强关联重费米子体系的相关研究奠定基础。课题 3.1：用于高精度裂变截面测量的时间投影室（TPC ）研制2015AC01）所属方向： 先进中子源及射线探测技术所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 完成裂变 TPC 的物理设计，研制出具备区分裂变碎片、alf粒子和轻带电粒子能力的TPC 原型样机。研究内容： 物理设计。通过模拟计算，分析出影响系统性能的主要因素，给出最优化设计，并最终分解出各个分系统的设计指标。漂移气室的设计。裂变TPC 所测量的带电离子既有裂变碎片，又有alpha 粒子，能量分布范围很大，同时为克服放电、打火等技术难题，需要寻

14、找合适的工作气体及工作电压。读出探测器的研制。为区分裂变碎片和其它带电粒子，需要读出系统的位置分辨能力在 100m 左右。读出电子学的研制。 TPC 单侧读出需要几千道电子学，尤其是前端电子学，只能采用高密度、低噪声的 ASIC。数据采集与分析软件的研制。负责系统控制及数据的采集与处理、径迹重建。三、一般课题课 题 1.2： D-T 中子发生器氚靶中氢同位素动态分布原位测量方法2015BA01）所属方向： 中子学参数研究目标： 建立一种高分辨伴随粒子能谱实验技术及基于伴随粒子法获取氚 /氘分布的方法。在不干扰中子发生器正常实验情况下，通过反演伴随粒子能谱获取靶中氚 /氘的深度分布结果。研究内容

15、： 氢同位素分布测量实验:研究影响伴随粒子能谱中粒子分5中国工程物理研究院中子物理学重点实验室辨的实验条件，优化设计建立伴随粒子测量系统，获得高分辨的质子能谱、能谱；基于高分辨伴随粒子能谱， 使用同位素源和加速器对伴随粒子能谱测量系统进行 刻度，获得各种定标关系。 阻止本领计算与评估 :结合理论分析与数值模拟， 研究质子、 粒子在探测器中的能量沉积过程， 得到阻止本领与氚、氘密度的关系；研究目前阻止本领计算误差对伴随粒子各项参数的影响；建立 粒子、质子在物质中阻止本领计算模型。基于伴随粒子能谱反演氚 /氘深度分布模型的建立 :研究伴随粒子阻止本领与氚、 氘浓度的物理联系；研究核反应动力学，基于

16、数据库获得伴随粒子产生的微分截面数据和初始能量；基于薄靶近似、核反应截面、阻止本领模型，获得含有未知数 氚或氘原子浓度深度分布的伴随粒子模拟能谱；基于伴随粒子的模拟能谱与实验能谱，通过最优化算法求解模拟能谱中未知数，获得靶中氚、氘的深度分布数据。课 题 1.3： 238U(n,2n)反应微观截面测量及分析（2015BA02）所属方向： 中子学参数研究目标： 掌握 238U(n,2n)反应微观截面活化测量技术，设计搭建测量样品及装置，获取 6-20MeV 主要能段上多中子能量点的 238U(n,2n)反应微观截面实验结果，完成实验数据与主流数据库相关数据的对比分析，与理论模型计算结果对比，并进行

17、宏观检验与分析。研究内容： 238U(n,2n)反应微观截面测量研究。238U(n,2n)反应微观截面测量技术，包括技术路线比选、强本底消除、能量峰识别及修正技术等；铀样品物理参数测定，包括样品的射线自吸收研究、样品纯度影响消除等；主要能段中子能量（6-20MeV ）获取及通量监测技术研究，包括单能中子获取，消除低能中子影响，利用样品自身反应道的辅助中子监测技术研究； 238U(n,2n)反应微观截面数据宏观检验研究。对国际上现有相关宏观基准实验和已有的宏观实验数据进行对比分析，对比评价各主流核数据库；必要时进行适当的宏观实验研究。238U(n,2n)反应微观截面数据评价分析。分析国内外主流评

18、价核数据库中的相关数据，分析其不确定度；将本项目实验得到的微观截面数据与国内外现有主要的相关实验数据对比分析，结合宏观检验结果，评判本项目数据的准确性和可靠性；使用典型6中国工程物理研究院中子物理学重点实验室理论模型计算相关核反应截面，获取结果并与实验数据对比分析。4探索238U(n,2n)反应产物 237U 的反应截面测量技术。课题 1.4：瞬发中子引发裂变释能统计涨落与动态响应机理研究2015BA03）所属方向： 中子学参数研究目标： 建立超瞬发核系统裂变释能动态响应物理模型与数值计算程序。研究内容： 超瞬发核系统裂变释能统计涨落与动态响应机理研究；超瞬发核系统裂变释能实验验证技术研究；超

19、瞬发脉冲堆 2kg 裂变释能过程反演。课 题 1.5：强中子和 辐射对土壤生态系统的影响研究（ 2015BA04）所属方向： 中子学参数研究目标： 建立微生物辐照效应的研究方法，获得高强度的中子和 辐射对土壤中微生物种群分布和功能的影响，从而获得高强度辐射对土壤生态系统的影响机制研究内容： 强中子和 辐射对土壤中微生物的辐照效应研究，包括不同种属微生物的灭活率，中子和 射线受土壤环境的影响等； 辐射作用后微生物种群分布和功能的影响研究；微生物种群分布和功能的变化对土壤生态系统的影响评价。课题1.6：面向反应堆屏蔽问题的自适应重要抽样程序研制2015BA05）所属方向： 中子学参数研究目标： 给

20、出复杂几何结构（含重复结构）基于伴随通量的重要性函数自动产生与优化方法，给出基于伴随通量的源偏倚与输运偏倚耦合方法。在 MCNP 基础上完成程序研制与考核，对于任意一个 MC 计算模型，实现自动建立伴随输运模型，获得伴随通量，自动产生源偏倚和输运偏倚的重要性函数，以及自动偏倚抽样等功能。7中国工程物理研究院中子物理学重点实验室研究内容： 伴随通量用于指导正算粒子输运的理论研究以及伴随输运自动建模研究。研究伴随通量作为重要性函数的实现方法，包括选择特征量，参数制作，归一化方法等，研究从MC 正算模型到伴随模型的自动建模方法；复杂几何结构下基于伴随通量的重要性函数自动产生与优化研究，重点解决重要性

21、函数在反应堆堆芯重复结构中的映射问题；面向反应堆屏蔽的自动源偏倚抽样方法以及源偏倚与输运偏倚的耦合研究，重点解决粒子权重大幅度波动问题；基于 MCNP 平台的自适应重要抽样程序研制与考核。通过典型反应堆屏蔽模型和实验数据完成考核验证。课 题 2.4：点背光式快中子照相技术研究（2015BB01）所属方向： 中子应用技术研究目标： 开展基于激光惯性约束聚变（ ICF）中子的点背光式照相技术研究，掌握厚密物质的瞬态过程照相技术；掌握影响成像质量的关键因素，优化设计与脉冲快中子源强相匹配的高探测量子效率（ DQE）快中子成像系统；掌握非期望信号对点背光式快中子图像分辨的影响规律；尝试图像面密度反演及

22、图像重建技术。研究内容： 高 DQE 照相系统设计。根据聚变源中子特性，通过蒙特卡洛程序模拟中子与探测系统相互作用物理过程，加深脉冲快中子照相物理过程认识，以提高图像分辨为目标设计具有高探测量子效率的成像系统。非期望信号对图像影响的定量化分析。研究在点背光式照相条件下非期望中子特性变化规律，定量化分析其对图像模糊的影响，并进行相应优化。图像面密度反演及图像重建技术。基于厚密物质的快中子辐射图像，尝试建立其面密度反演方法，探索极少量图像下的图像重建技术。课 题 2.5：电子放大冷中子高分辨成像关键技术研究（2015BB02）所属方向： 中子应用技术研究目标： 掌握电子放大冷中子高分辨率成像技术，

23、获取二次电子转换膜优化设计参数，完成电子聚焦加速段模拟优化设计，实现本征分辨率达到 10m的高分辨率冷中子在线式成像。研究内容： 二次电子转换膜材料选择，厚度优化及镀膜工艺研究：8中国工程物理研究院中子物理学重点实验室通过模拟获得不同含锂或硼材料的二次电子发射率及产额；研究选定膜材料在不同基体温度和蒸发率条件下的镀膜性质。电子加速段的加速电极优化设计研究：使用有限元计算程序来计算不同电极形状的电场，获得平行度较好的电子运动轨迹。电子聚焦放大段的磁场优化设计研究：利用有限元模拟程序计算不同螺线管设计获得的磁场，模拟电子在聚焦磁场中的轨迹。放大畸变与噪声抑制研究：通过模拟获得电子分布图样，与放大前

24、电子图样比较，分析其畸变及噪声，对加速和聚焦场进行优化。冷中子高分辨率成像实验研究。基于冷中子束获得电子放大高分辨成像结果，将其与普通成像结果对比，验证模拟结果。课 题 2.6：新型5d 过渡金属氮化物的高温高压原位中子衍射研究2015BB03）所属方向： 中子应用技术研究目标： 利用高温高压原位中子衍射平台与原位测量分析方法，开展新型 5d 过渡金属氮化物高温高压原位中子衍射研究，揭示以氮化铪、氮化钽、氮化钨、氮化铼为代表的新型 5d 过渡金属氮化物在高温高压极端条件下的晶体结构、磁结构的变化规律 ,建立一种在极端条件下探索重、轻元素化合物的晶格占位与扩散规律的研究方法。研究内容： 1.制备

25、适用于堆源中子衍射研究的新型 5d 过渡金属氮化物块体材料（样品尺寸 5mm），设计和优化原位中子衍射高温高压样品腔；开展新型 5d 过渡金属氮化物的高温高压原位中子衍射实验， 利用中子衍射定量描述在极端条件条件下新型 5d 过渡金属氮化物的晶体结构、 晶格占位和磁序状态，掌握新型 5d 过渡金属氮化物的晶体结构和磁结构随温度、压力的变化规律；建立一种在极端条件下重、轻元素化合物的晶格占位与扩散规律的研究方法。课 题 2.7：金属 U 微观结构与晶格振动的中子散射研究（2015BB04）所属方向： 中子应用技术研究目标： 以金属 U 为研究对象，采用中子非弹性散射对金属U 不同状态下（温度、压

26、力）的晶格振动模式展开系统研究。采用中子衍射表征9中国工程物理研究院中子物理学重点实验室金属 U 不同状态下的精细微观结构演化。阐明金属U 微观结构演变、晶格振动模式在温度、压力场下的演变规律。探索金属U 的宏观功能行为（力学、热学）与晶体结构和晶格振动模式演变之间的关联机制。研究发展金属 U 多场条件下（温度、压力）的中子非弹性散射和中子衍射技术与表征方法，建立相关的样品制备方法、测试方法和数据处理技术。研究内容： 利用中子衍射技术测试金属 U 母相与演化相的精细晶体结构、相分布等，研究金属 U 微观晶体结构随温度压力的演化机制；利用中子非弹性散射技术，系统研究金属 U 不同过程状态下晶格振

27、动模式及其演化规律，结合中子衍射得到的结构信息，揭示其宏观性能（力学、热学等）与微观机制关联的物理本质；通过第一性原理计算进行声子谱和结构计算，并与实验结果对比，揭示晶格振动模式与结构演变的物理起源。课 题 2.8：镀层约束条件下 NiTiNb 形状记忆合金的相变变形机理研究（ 2015BB05）所属方向： 中子应用技术研究目标：发展热力耦合原位加载条件下 NiTiNb 形状记忆合金相变过程的中子散射无损检测技术，获得镀层约束条件下材料内应力和微结构演化数据；建立考虑镀层约束的形状记忆合金数值计算模型，结合相关的实验结果分析相变变形与镀层约束之间的耦合关系；为在马氏体逆相变过程中由于变形不均匀

28、导致密封稳定性较差的细径形状记忆合金管接头的优化设计提供技术支撑。研究内容： 发展热力耦合原位加载条件下材料内应力和微结构的中子散射无损检测技术， 通过定量检测 NiTiNb 形状记忆合金样品中马氏体和奥氏体的份额变化及微结构演化情况判断材料在不同温度和应变条件下的相变过程；研究在不同厚度的镀层约束条件下的 NiTiNb 形状记忆合金的热力学性能，包括升温应变回复特性，应变约束条件下温度相关的内应力演化过程，和不同温度条件下的应力应变关系等；建立在镀层约束条件下的形状记忆合金的数值计算模型，模拟在温度引起的相变过程中由于材料与镀层之间不同的变形引起的耦合变形和应力分布，并结合相关实验结果，分析

29、镀层约束条件下的形状记忆合金的相变变形机理。10中国工程物理研究院中子物理学重点实验室课 题 2.9：用于中子散射的氘代衬度变换技术研究（2015BB06）所属方向： 中子应用技术研究目标： 掌握用于中子散射实验研究的高分子材料和含能材料实验样品的氘代反应机理和氘代实验技术，建立准确表征样品氘代率的通用表征方法，为中子散射复杂样品的氘代衬度变换提供技术手段。研究内容： 选取聚氨酯、硅橡胶、聚苯乙烯等功能性高分子材料作为目标氘代合成对象，系统研究目标氘代高分子样品的合成技术和检测方法，通过调控合成条件和检测中间状态探索氘代反应的机理，获得可用于中子散射实验研究的氘代样品，并对比研究氘代样品与非氘

30、代样品的热力学性质差异，建立一套可准确表征样品氘代率的检测方法；以含能材料（如 HMX 、RDX 等）作为目标氘代对象，采用全合成法或者氢同位素置换方法研究含能材料的氘代实验技术，获得可用于中子散射实验研究的氘代含能材料样品；选取高分子材料和氘代良溶剂，研究利用氘代溶剂浸泡的中子散射实验技术和氘代衬度变换技术。课 题 2.10：快中子厚针孔点扩散函数 （PSF）测量技术研究（2015BB07）所属方向： 中子应用技术研究目标： 利用激光惯性约束聚变（ ICF）产生的近单能点中子源，实验上获得厚针孔 14.1MeV 快中子 PSF，为相应的计算程序提供校验数据；建立亚毫米级快中子成像厚针孔参数检

31、验方法。研究内容： 厚针孔 PSF 测量的实验设计与测量方法优化研究，重点为厚针孔高精度对中准直的方法研究； 厚针孔 14.1MeV 快中子 PSF 处理方法研究。课 题 2.11：新型功能化纳米微晶复合材料结构与性能的原位中子衍射研究（ 2015BB08）所属方向： 中子应用技术研究目标： 利用原位化学中子衍射表征技术，获取功能化纳米微晶复合材料微结构数据以及与其性能关系的规律性认识，并发展原位复合气氛、11中国工程物理研究院中子物理学重点实验室温度加载技术，为新的化学原位中子衍射实验提供技术基础。研究内容： 制备铁酸锰纳米微晶与氧化石墨烯复合功能材料，用中子衍射研究复合材料中铁酸锰亚晶粒的

32、微结构及其与性能的关系；开展氩气气氛、 700-1000K 温度条件的原位复合化学加载技术研究，建立相关原位加载系统；采用分子自组装技术制备低维碳 /金属（如纳米镍）复合材料，在化学气氛及高温条件下，原位研究金属的晶化过程和纳米镍的微结构，并探讨实验条件对低维碳形貌和性能的影响。课 题 3.2：用于中子成像的 THGEM 高分辨率快中子探测器关键技术研究（ 2015BC01）所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 完成具有位置分辨能力的THGEM 快中子转换体的物理设计，探测效率高于 1%，完成多阳极读出电子学的优化设计，获得分辨率达到亚毫米的 THGEM 快中子成像图像。研究内容：

33、位置灵敏中子转换体的物理设计：研究快中子在转换体中的输运过程，优化转化体的厚度等参数。开展中子转换体与THGEM 的结构配合研究，提高空间分辨率；带电粒子获取的影响因素研究：研究反冲质子输运过程， 以及原初电离电子在THGEM 的小孔的雪崩放大过程，调制合适的电场分布；多阳极读出电子学的设计和实现：采用多阳极单元结构作为主要的电子学实现方式，将研究多阳极单元尺寸大小与读出方式对空间分辨的影响， 并优化设计多阳极读出结构， 实现 ASIC 集成电路读出电子学和数据获取； 快中子成像验证实验与理论的比对研究。 利用 D-T 反应 14MeV 中子源和 THGEM 快中子探测器进行成像实验， 搭建实

34、验平台，设计模拟样品，获得在线快中子图像，实验与理论比对，优化探测器的设计。课 题 3.3：用于裂变截面测量的多层快裂变室技术研究（2015BC02）所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 针对多种元素裂变截面测量的研究需求，对多层快裂变室结构进行物理设计，研制用于裂变截面测量的快裂变室系统，掌握裂变同12中国工程物理研究院中子物理学重点实验室位素膜制备技术， 为多层快裂变室研制及裂变截面测量研究提供技术支持。研究内容： 多层快裂变室物理设计。基于白光中子源上裂变截面测量的技术指标，参照国际上多层快裂变室的设计思想，利用各种模拟工具，对快裂变电离室的几何结构、材料、裂变核素镀膜厚度、极

35、间距等优化设计，并提供物理设计方案；快裂变室研制技术研究。针对快裂变室主要参数性能指标（响应时间 30ns、探测器效率、测量精度等），开展快裂变室制作技术及工艺流程研究，研制多层快裂变室，并进行其性能参数的精确标定；薄底衬裂变同位素膜制备技术研究。开展大面积（ 50mm）、薄底衬（ 100m）裂变同位素膜制备技术研究，以及裂变同位素精确定量研究（定量不确定度 2%）；开展裂变截面测量技术研究。围绕如何降低裂变截面数据不确定度，利用制作的快裂变室，基于加速器中子源，研究影响裂变截面测量的中子能散等实验因素，开展裂变截面测量技术研究。课 题 3.4：差分式无窗气体靶技术研究（2015BC03）所属

36、方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 通过对差分管道流导和各级真空室压强的理论计算及软件模拟，提出一套应用于低能中子发生器的多级差分真空系统设计方案。研究内容： 差分系统的理论计算与结构设计：在不影响束流包络及真空顺利过渡的前提下，确定差分孔径及差分级数。根据差分孔径，对差分管道的流导、各级真空室的压强进行理论计算，并对充气气流效应对差分系统性能的影响做定性分析及定量的理论计算，为差分系统结构设计提供理论依据； 离子束流在差分系统传输过程中损失及中子空间分布研究：在束流传输过程中，差分管道中气体质量厚度不同对束流的品质及能量都会造成一定影响及损失，利用计算机程序模拟及相应的理论计算，针对

37、束流品质的改善提出解决方案；研究在差分系统及气体靶室中中子的空间分布；实验验证研究：根据多级差分真空系统设计方案，加工一套适用现有中子发生器的多级差分真空系统，进行实验验证研究，并通过验证结果对设计方案加以改进。课 题 3.5：热电晶体驱动紧凑型脉冲中子源关键技术研究（2015BC04）13中国工程物理研究院中子物理学重点实验室所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标 ：获得束流加载状态下降低热电晶体电荷损失的有效途径，提出热电晶体驱动紧凑型脉冲中子源设计方案。研究内容 ：提高束流加载下热电晶体热释电性能的技术研究：通过理论计算、数值模拟以及实验研究分析束流轰击过程中LiTaO3 晶体的温

38、升速率和晶体尺寸对热释电性能的影响；获得电压与晶体的温升速率和晶体尺寸的关系；设计合适的温升速率和晶体尺寸，提高热电晶体的热释电性能。 .热电晶体二次电子的抑制技术研究；利用数值模拟的方法获得产生的二次电子的传输路径，对靶端结构进行设计、优化，获得二次电子抑制的有效途径，减小热电晶体电荷损失。课 题 3.6：阵列式 RF 离子源的引出特性研究（2015BC05）所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 掌握阵列式平面线圈的气体放电技术，研究阵列式线圈的功率分布对离子源的线引出分布影响。研究内容： 多天线的耦合匹配技术研究：研究多天线的射频解耦技术；研究平面阵列式天线的设计方法；研究多天线

39、的网络阻抗匹配技术；33 阵列的 RF 离子源技术研究：研究不同频率对阵列式RF 离子源的影响；设计 33 阵列 RF 离子源；建立 33 阵列 RF 离子源实验装置；测试 33 阵列 RF 离子源的相关参数；阵列式放电对离子源引出分布的影响研究：测试阵列式 RF 离子源等功率分布时，离子源的引出分布；研究阵列式 RF 离子源功率分布对离子源引出密度分布的影响； 研究阵列式 RF 离子源的定向引出技术。课 题 3.7：正、仲氢比例对冷中子束流参数影响的研究（2015BC06）所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标： 获取不同正、仲氢比例对冷源冷中子注量率和中子能谱的影响规律，确定在绵阳研

40、究堆冷源现有尺寸和结构下的最佳正仲氢比例；测量得到冷源运行不同时间输出的冷中子注量率和中子能谱，验证正仲氢比例变化与冷源运行时长的关系，调整冷源运行时长对冷中子束流参数进14中国工程物理研究院中子物理学重点实验室行优化。研究内容： 模拟计算不同正、仲氢比例对冷源冷中子注量率和中子能谱的影响；研究绵阳研究堆冷源结构、尺寸和正、仲氢比例对冷中子束流参数的影响并进行优化；测量绵阳研究堆冷源运行不同时间输出的冷中子注量率和中子能谱；研究冷源运行时长对冷中子束流参数的影响规律。四、概念研究课题课 题 2.12：聚苯硫醚分子链支化结构 -流变性能关系的小角中子散射研究（ 2015CB01）所属方向： 中子

41、应用技术研究目标： 合成出具有不同长链支化结构的聚苯硫醚刚性链模型聚合物，并实现氘代标记；建立小角中子散射技术研究分子链结构在剪切流动场中运动过程的方法学和相关数据分析技术；结合宏观流变性能，获得刚性链体系中长链支化结构与流变行为之间的构效关系。研究内容： 基于改进的 Phillips 法，合成结构可调控的系列长链支化结构聚苯硫醚，并对其分子链进行氘代标记；采用剪切流变 -淬冷定型技术，制备保留流动场中分子链运动形态的样品，开展小角中子散射实验及数据分析技术研究；在此基础上对刚性链体系在剪切流动场中分子链支化结构及其动力学过程进行描述，结合宏观流变性行为，研究上述结构在流动场的微观响应行为与宏

42、观流变性能的关系，揭示相关机理并开展动力学模型研究。课题 2.13：聚变环境下铁中辐照与氦的协同相互作用机制研究2015CB02）所属方向： 中子应用技术研究目标： 建立铁中辐照与氦协同相互作用机制的计算方法；获得聚变环境下铁中辐照与氦的协同相互作用机制；获得聚变环境下铁中辐照与氦相互作用之后的微观结构。研究内容： 研究氦团簇， 氦-空位团簇，氦 -间隙原子团簇， 空位团簇，15中国工程物理研究院中子物理学重点实验室间隙原子团簇的弛豫能，形成能，结合能和迁移能；研究氦浓度和铁 -氦位形对辐照缺陷形成的影响；研究中子能量，材料温度对含有氦杂质的铁的辐照损伤的影响；研究辐照和氦对铁中辐照缺陷的长时

43、间演化行为的影响。课 题 3.8：中子聚焦光学技术的蒙特卡罗方法研究（2015CC01）所属方向： 先进中子源及射线探测技术研究目标：明确现阶段国内外中子光学技术的研究现状及其发展趋势；掌握各类型镜面参数对中子传输的影响及不同结构反射镜的适宜应用场景；归纳出对引进平面型反射镜导管设施进一步消化吸收需要解决的关键技术问题。研究内容： 调研国际上知名的研究堆及散裂源等大型中子源中子导管设施上中子光学技术近年的研究进展及下一步的发展方向；研究不同曲面结构超反射镜与直型超反射镜相比对中子传输过程的差异，得出不同几何结构反射镜对中子传输的影响；计算一定曲率的曲面反射镜在样品位置对中子的增益；总结影响中子

44、聚焦镜性能的关键因素并初步规划下一步的研究方向。五、说明申请截止日期为2015 年 6 月 1 日。联 系 人：余泳联系电话：13881177923电子邮件： 中物院中子物理学重点实验室2015年5月4日16附件 1：中物院中子物理学重点实验室开放课题管理办法2014 年版）第一章总则第1条为规范实验室开放课题（以下简称课题）的申报、管理、考核、评议等工作，根据实验室管理办法的规定，特制订本办法。第2条实验室开放课题包括实验室自主提出的课题以及以实验室名义对外申请的课题（如自然科学基金、院所基金等）。第二章课题的发布第3条围绕实验室中长期规划，结合上年度课题的实施情

45、况，实验室按年度发布课题指南。年度课题指南由实验室综合管理办公室组织编制， 经实验室学术委员会审定，由实验室领导批准，报院和所主管部门备案后对外公布。第4条 实验室的课题分为软科学课题和科研课题。实验室根据自身需要确定年度软科学课题的范围，并在年度课题指南中明确。科研类课题包括以下四类：1重点课题：根据 “有限目标、有限规模、重点突出”的原则，结合已有中子物理学研究条件，针对已有较好基础的研究方向开展深入、 系统的创新性研究，以便在重要领域或科学前沿上取得突破。原则上，研究周期为三年，总支持经费为 100 万 200 万元。2一般课题：支持创新性中子物理学基础及应用研究，促进实验室的可持续发展

46、。原则上，研究周期为两年，总支持经费为30 万60 万元。3概念研究课题： 对具有重要应用前景的创新性中子物理学基础及应用研究技术或方法进行先期的可行性研究，为实验室未来的研究课题奠定基础。原则上，研究周期一年，总支持经费为5 万10 万元。4培育课题： 为了促进实验室在中子物理及相关研究领域的扩展及未来的可持续发展，支持青年学者和青年科研人员在资助范围内自主选题，开展创新性的科学研究。原则上，研究周期不超过两年，总支持经费不超过10 万元。第5条课题指南采取定向发布和公开发布两种方式。对于定向发布的课题，实验室综合管理办公室将会同相关部门审核课题承担单位的资质及能力，并报实验室领导审批。1中

47、国工程物理研究院中子物理学重点实验室第6条各承研方可向实验室提出课题建议书。课题建议书由实验室综合管理办公室汇总，经学术委员会审定和实验室领导审批通过后纳入到后续课题指南安排中。第7条经审定及审批的课题指南如需调整，必须经实验室学术委员会审定，由实验室领导批准报院和所主管部门。第三章课题的申请和开题第8条 课题指南在实施过程中将引入竞争机制，以定向组织和自主申报相结合的方式确定课题承担者。实验室随时接受概念研究课题及培育课题的申请，可不受年度课题指南的题目限定。第9条 课题承担方须提交由实验室统一制订格式的课题申请书， 给出明确的技术路线、合理的经费预算，以及确定的时间节点和成果提交方式。课题

48、承担方需签署保密承诺书，课题负责人为保密责任人，课题牵头单位为保密责任单位。第10条每个课题可以由单个单位承担，也可以由多家单位联合承担。由多家单位联合承担的课题需在申请书中明确各单位承担的研究内容和经费安排， 并确定唯一的课题牵头单位及唯一的课题负责人。实验室鼓励与院内外研究单位联合承担课题。第11条重点课题负责人原则上须具有高级专业技术职称或具有博士学位。第12条 同一人员只能担任一项重点课题的负责人。课题主研人员参加课题（包括在研课题及申请课题）数不得超过 3 项。作为课题负责人所承担课题被终止或撤销，未满 2 年的，不能再担任课题负责人。第13条 实验室综合管理办公室负责受理课题的申请

49、、申请书及开题论证报告的审查，并组织评审小组对课题申请书或开题论证报告进行评审。评审小组由实验室学术委员会成员及课题相关领域专家组成。第14条 多个单位申请同一个课题时， 课题评审小组将基于申请团队的总体情况提出拟承研方建议，提请实验室领导批准确定。第15条 评审通过的课题将由实验室综合管理办公室下达课题任务书或协议书， 明确课题研究内容、成果及经费。第四章课题的实施第16条承研方应严格执行课题任务书或协议书的相关条款，建立保证课题目标实现的组织管理体系， 提供和协调落实课题实施配套保障条件， 督促、检查课题实施进度，协调解决课题执行过程中的有关问题。第17条 承研方应严格执行国家保密法律法规

50、及院所有关保密规定，明确保密工作责任制，确保国家秘密安全。第18条承研方应严格遵守国家和院所有关质量、安全、标准化、计量、环保等方2中国工程物理研究院中子物理学重点实验室面的管理要求，做到责任落实、管理规范。第19条 课题实施前，承研方应编制实施方案，并组织评审。课题实施过程中，承研方应就重要实验及大型实验活动预先编制方案，并进行评审，评审通过后方能实施。第20条 承研方应按要求及时向实验室综合管理办公室报送课题相关信息，包括课题实施过程中取得的重要进展、阶段性成果、重要的学术活动和国际合作等。第21条 有明确阶段要求的课题，在转阶段时承研方应组织评审，评审通过后方可转入下一阶段。第22条 实

51、验室将组织专家对课题进行中期评估，并根据任务书或协议书的关键节点进行定期或不定期对课题实施情况进行监督、检查和评估。评估和检查结果作为协议继续执行或调整的依据。第23条 实施过程中，承研方如需对技术指标、主要技术路线、重要节点及其技术状态、合作单位、经费、课题负责人等进行调整，应及时书面报告实验室综合管理中办公室，经实验室领导审核批准后实施。批准后根据实际情况确定是否重新签署课题任务书或协议书。未经批准不得擅自变更。第24条 出现下列情形之一的，实验室可单方面终止课题的执行，并报请实验室领导采取惩罚措施：承研方在任务签订和执行过程中弄虚作假；承研方组织管理不力，出现重大质量安全事故或严重失泄密

52、事件，造成严重影响；承研方性质和有关资质发生变化，不符合课题管理要求；连续两次未能通过实验室组织的检查或评估。第五章课题的考评第25条 根据课题任务书或协议书的约定，到达课题的时间周期终点时，实验室将对课题进行考评。第26条 承研方需向实验室综合管理办公室提交课题考评申请，实验室综合管理办公室根据工作进展情况确定考评日期。第27条课题的考评由综合管理办公室组织的评议小组进行。评议小组成员包括：实验室学术委员会委员、相关领域专家及院所实验室主管部门的人员。第28条课题承担方需提交完整的课题验收资料，包括：已发表论文、已获授权的专利、完整的科学技术档案等。 研究成果报告必须经过一定程序 (会议或书

53、信 )进行鉴定，交由学术委员会评议。第29条 实验室组织有关专家进行结题验收。验收结果分为同意结题（等级分为优秀、良好、一般）和不同意结题（延期或终止）两类。3中国工程物理研究院中子物理学重点实验室第30条根据课题考核结果，实验室将采取以下奖惩措施：评价等级为优秀的重点课题， 实验室将在后续科研活动中优先支持该研究团队的其它课题；2.被评为不同意结题或终止的课题，其负责人在2 年内不得申请实验室课题；被评为延期结题的课题不得参与评奖。第六章成果管理第31条课题成果的评定、申报、登记由实验室综合管理办公室统一组织进行。第32条 实验室资助课题取得的成果， 如论文、专著、专利、成果评议鉴定资料等，

54、均须标注 “中国工程物理研究院中子物理学重点实验室资助课题 ”，并注明课题批准号。英文标注为 “Project XXXXXX supported by NPL, CAEP ”(XXXXXX为课题批准号 )。第33条成果转让和专利申请，按国家和我院我所有关规定执行。第七章附则第34条 对于以实验室名义对外申请的课题， 如果经费提供方的管理办法与本方法相冲突，依照经费提供方的管理办法执行相冲突的部分。第35条本办法自发布之日起执行，解释权归中物院中子物理学重点实验室。4附件 2：中物院中子物理学重点实验室培育课题管理办法2014 年版）第 1条 为规范实验室培育课题的申报、管理、考核、评议等工作，

55、根据 “中物院中子物理学重点实验室管理办法（试行） ”及“中物院中子物理学重点实验室培育课题管理办法 ”的规定，特制订本办法。第 2条 培育课题指在实验室中长期规划确定的研究范围内，由青年学者和青年科研人员自主选题的创新性科学研究，实验室支持这类课题的目的是促进实验室在中子物理及相关研究领域的扩展及未来的可持续发展。第 3条 原则上，培育课题的研究周期不超过两年，总支持经费不超过 10 万元。第 4条 实验室随时接受培育课题的申请，课题申请由实验室综合管理办公室负责受理。第 5条 申请者可自主选题，不受年度课题指南的限制，但必须符合实验室科技规划中的研究内容。第 6条 培育课题的申请者原则上需

56、具有硕士及以上学位；或具有中级专业技术职称；或两名具有高级专业技术职称的同行专家推荐。课题负责人原则上不得超过 35 岁。中物院正式职工不得申请培育课题。第 7条 实验室组织学术专家对申请材料进行初步评议并给出评议结果，评议结果通知课题申请者本人。第 8条 对于初步评议通过的培育课题，申请人需提交整合了初步评议意见的任务书，经实验室确认后予以正式批准。课题正式批准后，中物院核物理与化学研究所将与申请人根据任务书的内容签订研究合同。课题的研究周期以任务书为准。第 9条 课题承担方需事先向实验室提交本课题的实验方案及计划，经实验室确认后方可实施。课题的实验活动需优先在中物院核物理与化学研究所的研究

57、设施上进行。第 10条 培育课题的申请、评估、考评、成果管理、奖惩等均按实验室课题管理办法执行。第 11条 本办法自发布之日起执行，解释权归中物院中子物理学重点实验室。中国工程物理研究院中子物理学重点实验室附件 3：课题编号受理日期中国工程物理研究院中子物理学重点实验室课题申请书课题名称：申请者：工作单位：联系电话：电子邮箱：中物院中子物理学重点实验室中物院核物理与化学研究所中国工程物理研究院中子物理学重点实验室填写说明一、课题申请单位必须为法人单位，可独立申请，也可多家单位联合申请，但必须确定牵头单位。每个课题须确定负责人一名。二、申请书所填写内容均为公开，申请单位须提供保证内容不涉密的保密审查资料。三、申请书应当