引出系统是中国散裂中子源快循环同步加速器的核心组成部分，对束流精确打靶和加速器稳定运行具有重要意义。首先，详细介绍了快循环同步加速器的引出系统和束流引出方案，重点介绍了一些引出系统相关的关键技术。其次，对引出束流调试进行深入研究，包括纵向束流调试、横向束流调试、引出束流分布优化等，其中纵向束流调试主要针对8个引出Kicker定时进行精确标定，横向束流调试主要指Lambertson型磁铁、8个Kicker磁铁、高能输运线模式的匹配设置。最后，对引出束流束损进行深入研究和针对性优化，探索引出束流损失的各种来源，对Lambertson型磁铁漏场、引出束团长度、Kicker波形平顶、Kicker波形变化进行深入研究并对一些新的测量方法进行详细论述。同时，对Lambertson型磁铁入口产生超大辐射热点的现象进行深入研究，寻找其产生大量束流损失的根源，并提出最终解决方案，降低引出束流损失和辐射剂量，使其满足加速器运行要求。

中国散裂中子源（CSNS）工程材料中子衍射谱仪（EMD）的样品非常大，且形状各异，有些样品甚至是曲面的，中子准直光阑（狭缝）要靠近这些异形构件，需要设计成尖嘴型。狭缝的主要作用是给样品测试提供所需要的束流尺寸，并保证束流尺寸精度很高，束流没有太多杂散中子。工程材料中子衍射谱仪的尖嘴型狭缝为连续型，开口可以根据实验需求进行变化。狭缝采用双导轨结构，定位精度高，重复定位精度优于10 μm，绝对定位精度优于30 μm。狭缝刀片采用富集碳化硼，较大程度减小了刀片的厚度，可以有效降低狭缝悬臂结构的变形量，保证狭缝有足够长度的尖嘴，能够接近异形构件，特别能够深入到长管内部，提高了工程材料中子衍射谱仪的实验能力。狭缝采取双重安全设计：导轨互换系统和防撞结构，可以有效防止狭缝在使用过程中被大件样品撞坏。该狭缝已经应用到中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪的实验测试，为残余应力测量做出了重要贡献，它的应用为国内外尖嘴型狭缝的设计提供了非常重要的参考。

在压水堆正常运行期间，氚贡献了压水堆液相流出物总活度的95%以上，是反应堆设计和运行中的关键放射性核素之一。通过对美国在运的8台堆芯设计非常相似的机组2000至2019年期间氚排放数据进行较为深度的数据清洗和分析研究，得出采用不锈钢包壳的Sb-Be次级中子源的氚释放是压水堆机组氚源项的重要来源之一，统计机组中次级中子源产氚贡献平均为7.5 TBq·a⁻¹，结合理论计算，符合当前包壳材料发展和运行管理水平下的渗透比例10%～20%。取消次级中子源约可以降低20%的因氚排放造成的公众剂量，还可以降低氚源项对厂址规划机组数量的制约。此外，研究还发现，氚排放量的显著波动受到液态集中排放的显著影响，特别是在美国压水堆大修之前或期间，这将有助于优化未来机组放射性排放管理。

核数据，尤其是中子核数据，是**建设、核能发展及核技术应用的基础，同时在核物理基础研究中也发挥重要作用。核数据的质量直接影响相关装置及产品的有效性、安全性、可靠性和经济性。实验数据是相关理论模型发展及核数据库研制的基础，因此，核数据实验研究在核数据研究中占有极其重要的地位。我国的核数据实验研究始于20世纪中期，经过数十年的发展，取得了丰硕的成果。本文将简要介绍我国核数据实验研究取得的进展，并尝试展望未来的发展。

中子源强作为输运计算的重要输入参数，数值结果直接影响反应堆屏蔽计算精度。源强受几何模型、燃耗和功率分布的影响，其分布趋势存在明显差异。通过研究源强径向分布特点，基于中子价值生成堆芯各组件几何权重，对权重高的外围组件与径向功率分布梯度较大区域的网格源强进行精细计算。轴向不同高度位置采用分层处理，降低轴向功率峰因子对结果稳定性影响。采用体积权重法进行源强网格与几何网格映射，保证总源强守恒。NUREG/CR-6115基准题的数值验证结果表明：多权重源强网格映射算法与平均源强计算方法输运结果相比，快中子注量率相对误差均方根降低了18.46%。多权重源强网格映射算法可获得准确的源强分布，提高屏蔽计算精度，满足工程应用需求。

以压水堆核电厂中氚的产生机理和氚源项计算模型为基础，结合对国内外大量压水堆核电厂的氚排放运行数据的系统性分析，识别出冷却剂硼酸活化和次级中子源活化是压水堆氚排放量的主要来源，其中对中国广核集团运行机组，锑铍中子活化后的产氚量对氚年排放量的贡献可达到40%，而氚从完整的锆合金包壳的燃料棒中的释放是可以忽略不计的。由于优化次级中子源是降低压水堆氚排放量的唯一有效措施，通过分析建议压水堆核电厂采用双层不锈钢包壳的次级中子源或者取消次级中子源以降低压水堆氚排放。

射频测量系统中经常会用到波导-同轴线转换器，主要是利用其将射频器件的波导端口转换成能够直接接入测量仪器的50 Ω同轴线。本文设计的648 MHz/WR1500波导同轴转换器主要用于CSNS升级工程（CSNS-II）超导直线射频器件的测量。利用切比雪夫脊型阶梯阻抗变换和探针耦合的方式实现波导到同轴线的转换。对脊加载波导和不连续同轴线分别进行了分析，得到最优尺寸。为了提高测量精度，设计的波导-同轴线转换器具有低插入损耗、低驻波比和宽带宽等特性。最后对生产的转换器进行了测试，测试结果与仿真结果相近，能够满足作为测量器件的使用要求。

基于超短超强激光的短脉冲中子源是实现超快中子探测的理想中子源。如何提升中子产额是目前短脉冲激光中子源实现应用需求亟需解决的关键问题。提出基于靶背鞘场加速机制和束靶反应方案，采用LiD复合组分靶作为中子转换体，可以有效提升激光中子产额。与常规的LiF转换体相比，除了p-Li和d-Li两个反应道之外，LiD转换体可以多出p-D和d-D两个反应道，因此可充分利用激光加速的质子和氘离子的多反应通道优势来提升中子产生概率。实验结果表明，相比于LiF转换体，LiD转换体可带来中子产额2～3倍的提升，达到5.2×10⁸ n/sr的最高中子产额，并具备更好的前冲性。实验还区分了多反应通道的贡献，证明中子产额提升主要来自于p-D反应。

为了能在中国散裂中子源（CSNS）加速器的部分故障发生前发出预警信息，利用深度学习建立了基于CSNS加速器真空度和漂移管直线加速器（DTL）温度的特征模型，开发了一套CSNS加速器预警系统样机。该样机基于实验物理及工业控制系统（EPICS）架构搭建，主要由训练、识别和信息发布3部分组成，采用Python进行程序设计开发，实现了训练样本获取、深度学习网络设计和训练、在线识别和信息发布等功能。测试结果表明，该样机对基于CSNS加速器真空度和DTL温度历史数据生成的测试集的准确率达98.4%，且能根据实时数据识别出CSNS加速器真空度和DTL温度的异常，并能发出预警信息，证明了其可行性和有效性。