طراحي و ساخت هدف جامد به‌همراه سامانه خنك‌كننده جهت بررسي پديده گداخت سطحي

در اين مقاله، جهت بررسي پديده گداخت سطحي در دستگاه مولد نوترون صنعتي، به طراحي و ساخت هدف جامد با قابليت خنك شوندگي پرداخته شد. در اولين قدم براي رسيدن به چنين هدفي، جنس و ضخامت لايه ها و زيرلايه هاي مناسب جهت استفاده به عنوان هدف جامد مولدهاي نوترون صنعتي، به كمك شبيه سازي با نرم افزار سريم، مورد بررسي كامل قرار گرفت. سپس، با استفاده از نتايج شبيه سازي نمونه هايي از هدف جامد به روش لايه نشاني كند و پاش ساخته شد. علاوه بر اين، با توجه به اهميت دماي هدف و اثرگذاري آن در گداخت سطحي، به كمك شبيه سازي با نرم افزار كامسول، سامانه خنك كننده اي طراحي و سپس ساخته شد. هم‌چنين، با توجه به ولتاژ بالاي اعمالي به هدف و در تماس بودن آن با سامانه خنك كننده، به منظور عايق كاري آن، عايق هاي الكتريكي مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و عايق مناسبي طراحي و ساخته شد. در ادامه و به منظور امكان آزمون هدف هاي جامد و بخش هاي جانبي آن، سيستم خلأ مناسبي طراحي و ساخته شد. در نهايت، پس از طراحي و ساخت كليه بخش ها، سامانه جهت آزمون نهايي، مونتاژ و راه‌اندازي شد. در آزمون هاي انجام شده با گاز دوتريوم، شار نوترون به كمك آشكارساز 6411 LB اندازه گيري گرديد. در ولتاژ حدود 25 كيلوولت و جريان حدود 20 ميلي آمپر، موفق به توليد نوترون با شار 6 × 10^5 n/s شديم. اين ميزان شار نوتروني افزايش دوبرابري نرخ نوترون توليدي در اثر پديده گداخت سطحي را نشان مي دهد.