申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2024-03-21

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118246302A

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06F30/23;G21C17/10;G21C17/108;G06F111/08;G06F111/10

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：本发明公开一种基于权窗网格的聚变堆用自给能探测器响应计算方法，包括中子‑光子‑电子耦合的蒙特卡罗权窗网格生成以及一步计算直接获得聚变堆内自给能探测器响应的计算方法：在全空间范围建立体素网格，通过蒙特卡罗计算得到网格通量分布，将通量分布归一化处理得到权窗网格，并按照权窗权重梯度对权窗网格进行修正，根据得到的权窗网格重新进行蒙特卡罗计算，直至相对标准偏差满足计算需求；利用最终产生的权窗网格进行一步直接计算得到自给能探测器电流响应。这种计算方法能够对于聚变堆内辐射场进行更为精确的模拟，避免了自给能探测器多步模拟过程中带来的近似误差，同时一定程度上解决了一步法直接模拟中的效率与精度问题。

主权项：1.一种基于权窗网格的聚变堆用自给能探测器响应计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：读取聚变堆装置及聚变堆用自给能探测器的几何和材料信息，建立聚变堆装置及自给能探测器模型；步骤2：根据步骤1中构造的聚变堆装置及自给能探测器模型，在全空间几何区域上建立体素网格；步骤3：根据步骤1建立的聚变堆装置及自给能探测器模型和步骤2划分的体素网格，使用蒙特卡罗中子-光子-电子耦合输运方法对聚变堆装置和自给能探测器进行计算，得到全空间网格上的中子、光子、电子通量分布及对应标准差分布；步骤4：根据得到的全空间网格上的中子、光子、电子通量分布，将各个网格上的通量按照式1根据所有网格通量的最大值进行归一化，将归一化后的值作为各网格上的权重值，从而构成中子、光子、电子的权窗网格； 式中： ——网格索引； ——网格上的权重值； ——网格上的通量； ——所有网格通量的最大值；c——计算网格权重值的归一化系数；步骤5：根据步骤4得到的权窗网格，基于权窗网格各网格权重值间的权重梯度对权窗网格进行修正；依据步骤4获得的权窗网格及式2、式3计算权窗网格源权重修正系数和权窗网格权重梯度修正系数，而后按照式4依据这这两个修正系数对于权窗网格中权重值变化剧烈的网格进行修正，得到修正后的权窗网格各网格下的权重值； 式中： ——权窗网格处的权重值；wwsrc——源权重值； ——权窗网格处的权重梯度；▽wwthreshold——权窗网格权重梯度阈值； ——权窗网格处的源权重修正系数； ——权窗网格处的权重梯度修正系数； 式中： ——修正后的权窗网格处的权重值；步骤6：根据步骤5得到的修正后的权窗网格对聚变堆装置与自给能探测器进行蒙特卡罗计算，得到修正后全空间网格上的中子、光子、电子通量分布及标准差分布；若网格上的最大相对标准偏差不满足计算需求，重复步骤4～步骤6，直至最大相对标准偏差满足计算需求，获得最终产生的权窗网格；步骤7：使用步骤6最终产生的权窗网格对于聚变堆装置及自给能探测器进行蒙特卡罗计算，采用一步模拟直接获得自给能探测器内有效电子的计数信息，根据式5和式6计算得到自给能探测器响应，包括电流响应I和中子灵敏度系数S；I＝Neffe5式中：Neff——有效电子数；e——基本电荷量；S＝IΦn6式中：I——电流；Φn——自给能探测器灵敏区的中子注量率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 一种基于权窗网格的聚变堆用自给能探测器响应计算方法

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