检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第17期43卷 6924-6932页

作者：秦锋王旭桐陈伟聂鑫崔志同毛从光强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 陕西省西安市710024

高空电磁脉冲通过场线耦合能在广域分布的电力传输线上形成纳秒级上升沿、数千安培的强电磁脉冲传导环境,对电力设备的安全可靠运行造成严重威胁。为此,该文基于冲击试验方法研究高空电磁脉冲传导环境下典型10kV油浸式配电变压器的响应... 详细信息

高空电磁脉冲通过场线耦合能在广域分布的电力传输线上形成纳秒级上升沿、数千安培的强电磁脉冲传导环境,对电力设备的安全可靠运行造成严重威胁。为此,该文基于冲击试验方法研究高空电磁脉冲传导环境下典型10kV油浸式配电变压器的响应特性与失效机理。结果表明,变压器击穿阈值分散性较大,相对雷电、操作过电压更容易受变压器生产工艺的影响,且发生击穿后会造成绝缘性能降级,击穿阈值降低50%左右;高空电磁脉冲传导环境下变压器内部绝缘击穿为纵绝缘击穿,主要发生在相引线与分接引线之间、分接开关各引线之间以及变压器绕组首端等位置。研究结果可为配电变压器在强电磁脉冲环境下的生存能力评估与加固技术提供参考。

关键词：高空电磁脉冲配电变压器瞬态响应脉冲电流注入纳秒脉冲

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15 MA Z箍缩装置真空磁绝缘传输线鞘层电子流分析

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物理学报 2023年第3期72卷 186-191页

作者：龚振洲魏浩范思源洪亚平吴撼宇邱爱慈西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

基于建立的15 MA Z箍缩装置等效电路模型,获得了外层磁绝缘传输线(magnetically-insulated transmission line,MITL)鞘层电子流分布规律:从时间上看,鞘层电子流幅值先减小、后增大,波形呈“马鞍”型;从空间上看,鞘层电子流沿着功率流方... 详细信息

基于建立的15 MA Z箍缩装置等效电路模型,获得了外层磁绝缘传输线(magnetically-insulated transmission line,MITL)鞘层电子流分布规律:从时间上看,鞘层电子流幅值先减小、后增大,波形呈“马鞍”型;从空间上看,鞘层电子流沿着功率流方向逐渐减小.分析了MITL参数,包括恒阻抗段真空阻抗、恒间隙段间距,以及柱孔盘旋面位置半径对MITL末端鞘层电子流的影响.计算结果显示:MITL末端鞘层电子流受MITL末端阻抗和柱孔盘旋面位置半径的影响较大.当15 MA装置四层MITL并联真空阻抗从0.42Ω增大到0.84Ω时,在负载聚爆前5 ns时刻,MITL末端鞘层电子流从184.7 kA降低至106.9 kA,负载峰值电流减小约0.5 MA.

关键词： Z箍缩磁绝缘传输线鞘层电子流真空阻抗

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脉冲γ射线诱发N型金属氧化物场效应晶体管纵向寄生效应开启机制分析

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物理学报 2022年第4期71卷 195-202页

作者：李俊霖李瑞宾丁李利陈伟刘岩西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

金属氧化物场效应晶体管作为大规模数字电路的基本单元,其内部的寄生效应一直以来被认为是影响集成电路在脉冲γ射线辐射环境中发生扰动、翻转以及闩锁的重要因素.为研究脉冲γ射线诱发N型金属氧化物场效应晶体管内部纵向寄生效应的开... 详细信息

金属氧化物场效应晶体管作为大规模数字电路的基本单元,其内部的寄生效应一直以来被认为是影响集成电路在脉冲γ射线辐射环境中发生扰动、翻转以及闩锁的重要因素.为研究脉冲γ射线诱发N型金属氧化物场效应晶体管内部纵向寄生效应的开启机制,通过TCAD构建了40,90以及180 nm 3种不同工艺节点的NMOS晶体管进行瞬时电离辐射效应仿真,得到了纵向寄生三极管电流增益随工艺节点的变化趋势、纵向寄生三极管的开启条件及其对NMOS晶体管工作状态的影响.结果表明:1)脉冲γ射线在辐射瞬时诱发NMOS晶体管内部阱电势抬升是导致纵向寄生三极管开启的主要原因;2)当纵向寄生三极管导通时,NMOS晶体管内部会产生强烈的二次光电流影响晶体管的工作状态;3)NMOS晶体管内部纵向寄生三极管的电流增益随工艺节点的减小而减小.研究结果可为电子器件的瞬时电离辐射效应机理研究提供理论依据.

关键词：瞬时电离辐射效应寄生效应阱电势抬升二次光电流

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XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 339-346页

作者：范永山杜畅通张化一郑曙昕姚红娟邢庆子王学武闫逸花王敏文王忠明清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学先进辐射源及应用实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步... 详细信息

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步加速器中超高真空系统的实现方法,即使真空泵不能均匀分布在束线上,也可以实现真空管道内各处真空度均优于设计指标。采用的主要技术路线是,降低束流管道材料的比放气率,同时增大真空泵组的抽速。具体实施方案是:通过在真空管道内表面镀非蒸发型吸气剂(NEG)薄膜及高温烘烤真空管道降低束流管道材料的比放气率;设计使用大抽速钛升华泵(TSP)以增加真空泵抽速。其中,NEG镀膜技术既可以阻隔真空管道内壁的放气,又有吸气的效果,可以提高真空管道内各处的真空度。以上超高真空系统实现方法已应用于西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)重离子升级工程中的重离子同步加速器的真空系统设计。真空管道内表面的NEG薄膜的吸速为0.5 L/(s·cm^(2));在重离子同步加速器上配置36台钛升华泵,每台钛升华泵对氢气的有效抽气量为2200 L/s;应用Molflow+软件模拟XiPAF重离子同步加速器真空管道内部的真空度分布。通过设计优化,计算表明该加速器在运行时预计平均真空度可以小于5×10^(–10)Pa,沿环形管道各处的真空度也均小于5×10^(–10)Pa,满足同步环物理设计要求。

关键词：重离子同步加速器超高真空系统钛升华泵比放气率 NEG薄膜

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反射中子对金属快中子脉冲堆特性参数的影响研究

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核技术 2024年第6期47卷 121-128页

作者：郭树伟陈珍平江新标李达张科营张信一王立鹏谢金森于涛南华大学核科学技术学院衡阳421001 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

快中子脉冲堆对墙壁反射中子比较敏感,反射中子会改变快中子脉冲堆波形,当反射中子较多时可能会对脉冲堆的运行安全造成不利影响。本文建立了考虑墙壁反射中子效应的点堆动力学方法、蒙特卡罗中子学计算方法和ANSYS热力学计算方法三者... 详细信息

快中子脉冲堆对墙壁反射中子比较敏感,反射中子会改变快中子脉冲堆波形,当反射中子较多时可能会对脉冲堆的运行安全造成不利影响。本文建立了考虑墙壁反射中子效应的点堆动力学方法、蒙特卡罗中子学计算方法和ANSYS热力学计算方法三者耦合的“核-热-力”耦合方法,并对含有墙壁反射中子效应的快中子脉冲堆Godiva-Ⅰ瞬态过程进行分析。结果表明:反射中子使脉冲后沿提高,使冲坪时的反应性变低,使堆芯位移、应力有所提高。

关键词：快中子脉冲堆反射中子核热力耦合点堆动力学安全分析

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一种角向传输线B-dot标定平台的设计

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强激光与粒子束 2024年第5期36卷 9-14页

作者：张信军罗维熙呼义翔尹佳辉周文渊西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟及效应国家重点实验室西安710024

基于感应电压叠加器感应腔角向传输线电流探头离线标定的需求,设计了离线标定平台。离线标定平台为平板传输线结构,与在线标定相比,对标定信号的畸变更低。分析了跨平台标定误差的来源,并针对性提出降低误差的措施。分析表明,安装偏心... 详细信息

基于感应电压叠加器感应腔角向传输线电流探头离线标定的需求,设计了离线标定平台。离线标定平台为平板传输线结构,与在线标定相比,对标定信号的畸变更低。分析了跨平台标定误差的来源,并针对性提出降低误差的措施。分析表明,安装偏心及探头纵向安装深度是跨平台标定误差的最大来源,需要在工程设计中重点关注。实际建立了离线标定平台并开展误差分析,得到跨平台标定误差3.3%的结果。

关键词：感应腔角向传输线 B-dot 标定

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二氧化硅气凝胶光学性能及辐射探测性能研究

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西安交通大学学报 2025年第2期59卷 127-133页

作者：燕奕宏张美盛亮唐灵芝纪富何佳洋胡光胡华四西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

针对惯性约束聚变中高能γ射线探测存在的X射线影响,以及气体切伦科夫辐射体调控阈值复杂或部分切伦科夫辐射体不可调控阈值的问题,提出了使用硅气凝胶作为切伦科夫辐射体对γ射线进行探测的方法。首先,搭建透过率测量平台,测量了厚度为... 详细信息

针对惯性约束聚变中高能γ射线探测存在的X射线影响,以及气体切伦科夫辐射体调控阈值复杂或部分切伦科夫辐射体不可调控阈值的问题,提出了使用硅气凝胶作为切伦科夫辐射体对γ射线进行探测的方法。首先,搭建透过率测量平台,测量了厚度为1 cm的410 mg/cm^(3)硅气凝胶在250~800 nm波长范围内的透过率,得到了硅气凝胶的吸收散射系数;然后,使用最小偏差角的方法对硅气凝胶的折射率进行了测量,并对全波段折射率进行拟合;进而,将得到的吸收散射系数与折射率写入Geant4软件,在硅气凝胶探测系统中,对不同能量γ射线的能量响应进行了模拟计算;最后,在西北核技术研究院的^(60)Co源上搭建系统,分别对硅气凝胶及石英玻璃的发光强度进行了测量。结果表明:硅气凝胶净信号达到了11.67 nA,不确定度为3.8%;石英玻璃的净信号达到了373.67 nA,不确定度为3.2%。研究结果证实了硅气凝胶切伦科夫探测系统对γ射线探测的可行性,说明了硅气凝胶可作为切伦科夫辐射体应用于惯性约束聚变中的高能γ射线诊断。

关键词：惯性约束聚变 γ射线探测切伦科夫辐射体硅气凝胶

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基于电流组分分离模型的钒SPND伽玛效应计算方法和实验验证

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核技术 2024年第9期47卷 85-92页

作者：周遥曹良志刘宙宇王立鹏邵睿智贺清明吴宏春西安交通大学核科学与技术学院西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

钒自给能中子探测器(Self-Powered Neutron Detector,SPND)在核反应堆混合辐射场中会产生显著的γ噪声电流,从而影响中子通量测量和堆芯在线监测的准确性。针对钒SPND的γ效应,根据探测器响应机理建立了电流组分分离模型,并构建了脉冲... 详细信息

钒自给能中子探测器(Self-Powered Neutron Detector,SPND)在核反应堆混合辐射场中会产生显著的γ噪声电流,从而影响中子通量测量和堆芯在线监测的准确性。针对钒SPND的γ效应,根据探测器响应机理建立了电流组分分离模型,并构建了脉冲研究堆堆内SPND电流计算方法。基于不同电流组分的时间特性,利用200 kW辐照腔的停堆衰减测量实验量化了瞬发γ电流分量,电流组分分离模型在计算钒探测器稳态电流和稳态电流瞬发分量方面与实验数据吻合良好。通过对商用压水堆甩负荷瞬态试验过程的钒SPND模拟,进一步验证了探测器数值模型的动态响应跟踪和瞬发γ电流模拟能力。研究表明:在理论计算和测量分析中均需要考虑钒SPND的γ效应,在实际堆芯中,γ响应存在不同电流组分之间的相互补偿作用。

关键词：钒自给能中子探测器 γ响应电流组分分离模型研究堆验证

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支路开关自放电对大型多路并联FLTD脉冲源可靠性的影响

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4986-4997,I0032页

作者：王振宇吴坚姜志远陈紫维赵一鸣姜晓峰王志国孙凤举李兴文邱爱慈电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 陕西省西安市710024

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的... 详细信息

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的FLTD脉冲源设计,采用Monte-Carlo方法建立考虑支路开关自放电及其载荷共享效应的FLTD脉冲源可靠性计算模型,分析开关故障模式及其触发策略对脉冲源可靠性的影响。结果表明,主支路开关自放电产生的故障电压会引起开关级联自放电,降低装置可靠性。若主支路开关工作系数设定在0.5~0.7范围内,FLTD脉冲源故障率可低于1×10^(-4)。此外,触发器及触发支路开关的高可靠性对于提升脉冲源可靠性至关重要,增加触发器脉冲数量、降低触发器自放电故障率能够有效提升脉冲源可靠性,当触发器脉冲数量提升至4倍后,FLTD脉冲源故障率有望降低至1×10^(-5)以下。研究结果为大型FLTD脉冲源的开关工作系数及触发策略的选取提供参考,具有重要的工程应用价值。

关键词：快脉冲直线型变压器驱动源可靠性开关自放电 Monte-Carlo 工作系数

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球面波传播的电磁脉冲下的架空线缆响应

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高电压技术 2022年第7期48卷 2770-2775页

作者：王旭桐刘政秦锋苗建国程引会聂鑫西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

为了研究试验中线缆对球面波产生的耦合量与平面波辐照下产生的耦合量的等效性问题,在电小尺寸假设下,推导得到了球面波与平面波等效的条件。在不满足等效条件的试验设置下,通过威胁级水平极化辐射波电磁脉冲模拟器进行了线缆辐照试验,... 详细信息

为了研究试验中线缆对球面波产生的耦合量与平面波辐照下产生的耦合量的等效性问题,在电小尺寸假设下,推导得到了球面波与平面波等效的条件。在不满足等效条件的试验设置下,通过威胁级水平极化辐射波电磁脉冲模拟器进行了线缆辐照试验,分别计算了球面波与平面波辐照下的感应电流并于实测波形对比,结果显示球面波计算结果更接近实测波形。数值计算中通过改变线缆长度,获取了长度对两种波传播方式等效性的影响。结果显示,线缆长度当满足等效条件时,计算结果差异不大;当不满足等效条件时,由于球面波会改变线缆的ECL(有效耦合长度),随线缆长度增加,球面波下感应电流显著大于平面波下的感应电流,直至达到饱和,趋于稳定。研究结果可对水平极化模拟器下电磁脉冲效应试验的试验设置提供参考。

关键词：球面波平面波辐射波电磁脉冲模拟器有效耦合长度传输线

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