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中国核学会2021年学术年会

作者：王立鹏张信一姜夺玉胡田亮苏春磊袁建新孔令体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上海交通大学材料学院

随着西安脉冲堆服役时间增长,其铀氢锆燃料元件特性会发生改变,本文完成了铀氢锆燃料辐照释氢模型的建立,给出铀氢锆燃料辐照释氢定量分析结果,结合声子态密度的计算研究了氢化锆热中子散射特性的变化规律,建立了西安脉冲堆铀氢锆燃料... 详细信息

随着西安脉冲堆服役时间增长,其铀氢锆燃料元件特性会发生改变,本文完成了铀氢锆燃料辐照释氢模型的建立,给出铀氢锆燃料辐照释氢定量分析结果,结合声子态密度的计算研究了氢化锆热中子散射特性的变化规律,建立了西安脉冲堆铀氢锆燃料元件辐照释氢的中子物理计算模型,确定了铀氢锆燃料的辐照释氢对反应堆安全的影响。结果表明:西安脉冲堆全寿期内辐照释氢对中子学k的最大影响为-233.5 pcm,不会对XAPR的运行安全造成不利影响,同时Zr Hx不同声子态密度模型造成的k最大偏差有744pcm,需要根据不同材料状态选用合适的声子态密度模型,Zr Hx从H/Zr较高的ε相向H/Zr较低的δ相转换的过程会引起k的增加。

关键词：铀氢锆燃料辐照释氢西安脉冲堆热中子散射中子学计算

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时间—能量三维谱测量系统构建

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核电子学与探测技术 2019年第1期39卷 31-36页

作者：渠红光王晶田耕李海涛韩光王玲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

针对传统多道谱仪无法同时获得脉冲射线能量谱和相关时间信息的问题,开展了基于FPGA的定时多道技术研究。该方法在获得辐射信号能量信息的同时还能够得到每个脉冲事件发生的时间信息,使用上位机数据采集谱分析软件对脉冲信号进行符合统... 详细信息

针对传统多道谱仪无法同时获得脉冲射线能量谱和相关时间信息的问题,开展了基于FPGA的定时多道技术研究。该方法在获得辐射信号能量信息的同时还能够得到每个脉冲事件发生的时间信息,使用上位机数据采集谱分析软件对脉冲信号进行符合统计后,得到被测信号的分时能谱及时间一能量三维谱图,实验表明,此研究可为获取脉冲辐射源的反应参数随时间的变化关系提供关键技术支撑。

关键词：辐射探测多道定时三维谱 FPGA

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感应电压叠加器感应腔磁芯直流去磁研究

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强激光与粒子束 2019年第4期31卷 44-48页

作者：杨实呼义翔曾江涛任书庆何德雨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

根据感应电压叠加器感应腔的工作需求,针对感应腔磁芯的高效可靠应用,一般在感应腔工作前都要对磁芯进行去磁,以实现磁芯的利用最大化,减少磁性材料用量,降低设备体积和造价。通过对磁性材料性能的研究分析,得出了相对于传统的脉冲去磁... 详细信息

根据感应电压叠加器感应腔的工作需求,针对感应腔磁芯的高效可靠应用,一般在感应腔工作前都要对磁芯进行去磁,以实现磁芯的利用最大化,减少磁性材料用量,降低设备体积和造价。通过对磁性材料性能的研究分析,得出了相对于传统的脉冲去磁方式,直流去磁具有电压低、电流小、易绝缘、电极烧蚀小、对变压器油无污染、成本低等优点的结论。根据去磁电流引入位置的不同,研究了两种使用直流对感应腔磁芯进行去磁的方法,并对这两种直流去磁的方法进行了深入地分析和模拟计算,验证了直流去磁的可行性和优越性。

关键词：感应电压叠加器感应腔磁芯去磁

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考虑微观特性的ZnO压敏电阻计算模拟模型

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中国电机工程学报 2021年第5期41卷 1588-1596页

作者：孟鹏飞刘政曹伟杜传报周凯胡军四川大学电气工程学院四川省成都市610065 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 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北省武汉市430074 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

电力设备的绝缘水平建立在避雷器的过电压保护水平基础之上。ZnO压敏电阻具有优良的非线性电压-电流特性和浪涌能量吸收能力,被广泛用作电力系统避雷器的核心元件。ZnO压敏电阻的电气特性由其复杂的微结构和晶界特性决定。该文以Vorono... 详细信息

电力设备的绝缘水平建立在避雷器的过电压保护水平基础之上。ZnO压敏电阻具有优良的非线性电压-电流特性和浪涌能量吸收能力,被广泛用作电力系统避雷器的核心元件。ZnO压敏电阻的电气特性由其复杂的微结构和晶界特性决定。该文以Voronoi网络模型为基础,建立ZnO压敏电阻的微观结构模型。采用考虑晶间旁路效应的晶界分区模型,建立求解氧化锌压敏电阻宏观电气性能的大规模非线性电阻网络方程。针对难以采用常规牛顿迭代方法求解的问题,提出基于分段线性化和差分重构的快速求解优化算法,计算结果误差指标在10-3数量级以下。采用模型计算得到了尖晶石含量、晶粒尺寸不均匀度以及气孔率等微观结构参数对ZnO压敏电阻宏观电气性能的影响规律。

关键词： ZnO压敏电阻避雷器材料计算微观特性电气性能

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CMOS图像传感器西安200MeV质子应用装置H^(-)辐照效应实验研究

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现代应用物理 2021年第3期12卷 126-130,139页

作者：王祖军薛院院刘卧龙陈伟王迪焦仟丽贾同轩杨业王茂成王百川王忠明西北核技术研究所西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024 湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105

为评估互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)的辐照损伤效应,在西安200 MeV质子应用装置上,首次开展了65 nm工艺PPD CIS负氢离子(H^(-))辐照实验,在H^(-)能量为7 MeV,辐照注量分别为1×10^(11),5×10^(11),1×10^(12 ... 详细信息

为评估互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)的辐照损伤效应,在西安200 MeV质子应用装置上,首次开展了65 nm工艺PPD CIS负氢离子(H^(-))辐照实验,在H^(-)能量为7 MeV,辐照注量分别为1×10^(11),5×10^(11),1×10^(12 )cm^(-2)时,得到了H^(-)辐照诱发65 nm工艺PPD CIS性能退化的实验结果,分析了暗信号、暗信号不均匀性、暗信号尖峰及系统总增益等辐射敏感参数退化的实验规律和损伤机理。实验结果表明,H^(-)辐照后,PPD CIS的平均暗信号、DSNU和暗信号尖峰均随辐照注量增大而显著增大,系统总增益在H^(-)辐照后明显减小。辐照后经过168 h常温退火,暗信号分布曲线和光子转移曲线与退火前相比几乎没有变化。

关键词： CMOS图像传感器辐照效应位移损伤电离损伤损伤机理

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一种高空核电磁脉冲磁场测量技术

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电波科学学报 2019年第3期34卷 347-354页

作者：王伟朱志臻聂鑫杨静石跃武王锦锦强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024 西北核技术研究所西安710024

针对高空核电磁脉冲(highaltitude electromagnetic pulse,HEMP)试验研究,分析了电小环天线测量原理和频率特性,建立了传感器数值模型,研究了其脉冲接收特性,设计了一种B-dot传感器,研制了一套脉冲磁场测量系统.结果表明:当环面半径小于... 详细信息

针对高空核电磁脉冲(highaltitude electromagnetic pulse,HEMP)试验研究,分析了电小环天线测量原理和频率特性,建立了传感器数值模型,研究了其脉冲接收特性,设计了一种B-dot传感器,研制了一套脉冲磁场测量系统.结果表明:当环面半径小于20mm,传感器的上限截止频率达到720MHz以上,标定结果显示测量系统整机的上升时间小于1ns.应用该系统测试HEMP模拟器的电磁脉冲环境,并与电场测量结果进行了比对和验证,结果与理论相符,该系统具备HEMP模拟器产生的快前沿脉冲磁场的测量能力,同时可推广应用于其他强脉冲磁场测量.

关键词：高空核电磁脉冲磁场测量技术电小环天线快前沿

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西安200MeV质子应用装置200MeV质子辐照CCD的实验结果与分析

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现代应用物理 2021年第2期12卷 93-99页

作者：王祖军薛院院王迪焦仟丽刘卧龙杨业赵铭彤王忠明陈伟强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024 西北核技术研究所西安710024 湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105

为评估CCD在高能质子辐照条件下的损伤效应,在西安200 MeV质子应用装置上开展了200 MeV质子辐照CCD的实验研究,在辐照注量为1×10^(10) cm^(-2)时,得到了CCD性能退化的实验结果,分析了CCD的暗信号、暗电流密度、随机噪声、暗信号不... 详细信息

为评估CCD在高能质子辐照条件下的损伤效应,在西安200 MeV质子应用装置上开展了200 MeV质子辐照CCD的实验研究,在辐照注量为1×10^(10) cm^(-2)时,得到了CCD性能退化的实验结果,分析了CCD的暗信号、暗电流密度、随机噪声、暗信号不均匀性、暗信号尖峰及其分布等暗场特性参数和饱和输出、动态范围、电荷转移效率等明场特性参数退化的实验规律和损伤机理。结果表明,200 MeV质子辐照后,CCD暗场特性参数退化显著,退火后,暗场特性参数虽有一定程度的恢复,但远未恢复到辐照前的水平;明场特性参数的退化程度相对较小,退火后,明场特性参数略有恢复。CCD的质子辐照损伤主要源于质子辐照CCD诱发产生的电离损伤和位移损伤。

关键词：电荷耦合器件质子辐照位移损伤电离损伤损伤机理

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单次快脉冲大动态数字化采集系统设计

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核电子学与探测技术 2019年第1期39卷 122-126页

作者：王晶张雁霞阮林波田耕李海涛罗通顶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

本文介绍了一种单次快脉冲大动态信号的采集方案。介绍了采集系统的构成,主要组件的原理和实现方法,最后对系统进行了测试。该系统能够实现动态范围100dB,单通道采样率为1Gs/s,模拟带宽为250MHz,记录长度为64μs,具备计算机网络程控和... 详细信息

本文介绍了一种单次快脉冲大动态信号的采集方案。介绍了采集系统的构成,主要组件的原理和实现方法,最后对系统进行了测试。该系统能够实现动态范围100dB,单通道采样率为1Gs/s,模拟带宽为250MHz,记录长度为64μs,具备计算机网络程控和数据处理存储。已经过长期考核,设备运行稳定可靠,设计符合GJB3947A-2009三级设备要求。

关键词：单次快脉冲大动态数采系统

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新型电磁脉冲耦合参数自动测量系统设计

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核电子学与探测技术 2019年第2期39卷 154-158页

作者：石跃武王伟杨静聂鑫相辉朱志臻王锦锦孙蓓云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

针对高空电磁脉冲试验中密闭腔体、被试系统内部等无预留信号传输通道坏境下电磁脉冲耦合参数的测量需求,设计了一套电磁脉冲效应参数自动测量系统。该系统由硬件设备和自动采集软件构成,可搭配不同传感器,实现电场、电流和电压信号的... 详细信息

针对高空电磁脉冲试验中密闭腔体、被试系统内部等无预留信号传输通道坏境下电磁脉冲耦合参数的测量需求,设计了一套电磁脉冲效应参数自动测量系统。该系统由硬件设备和自动采集软件构成,可搭配不同传感器,实现电场、电流和电压信号的测量。系统具备无人干预下多发次试验数据自动循环采集、数据存储、报表生成等功能,可解决测试人员与测量设备物理隔离的障碍而无法对测量系统操作的问题。测试表明,该系统-3 dB模拟带宽最高超过1 GHz,动态范围最高超过50dB,可靠性和稳定性满足电磁脉冲耦合参数自动测量的需求。

关键词：高空电磁脉冲模拟试验耦合参数自动测量

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泵浦探测型脉冲辐射探测技术的发展

泵浦探测型脉冲辐射探测技术的发展

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中国核学会2021年学术年会

作者：彭博栋宋岩 ZHAO Jun 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 State Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation And Effect Nuclear Institue of Nuclear Technology

泵浦探测型脉冲辐射探测技术,受到新型光源参数测量、惯性约束聚变诊断等研究中对高时间分辨的迫切要求而迅速发展。这种技术基于待测脉冲对介质光学性质的超快改变,利用探针光实现高时间分辨测量。国外的自由电子激光器上,为实现光源... 详细信息

泵浦探测型脉冲辐射探测技术,受到新型光源参数测量、惯性约束聚变诊断等研究中对高时间分辨的迫切要求而迅速发展。这种技术基于待测脉冲对介质光学性质的超快改变,利用探针光实现高时间分辨测量。国外的自由电子激光器上,为实现光源脉冲的精确定时,利用光源脉冲对半导体材料透过率的改变,分别用空时编码和频域编码的方式,实现了皮秒量级的时间分辨和飞秒两级的定时精度。RadOptic技术利用干涉仪记录脉冲X射线产生的半导体折射率瞬时变化,原型系统展示了皮秒量级的时间分辨。固态条纹相机用半导体内产生的锯齿形的折射率变化实现直接偏折待测光束,从而克服了传统条纹管中的空间电荷效应,原型样机动态范围达3000,时间分辨2.5皮秒。固态分幅相机利用瞬态光栅原理,通过记录衍射光成像实现待测脉冲的时空分布高时间分辨测量。国内也开展了这种技术的研究,固态分幅相机和固态条纹相机演示了与国外类似的时间分辨,将RadOptic技术应用扩展到MeV级的伽马射线探测与记录。这种技术有望在依赖于精确定时的装置上获得成功的成熟的应用。在其它应用场合,这种技术还需进一步提升灵敏度。同时,这种技术也为传统辐射探测器的机理研究、辐射脉冲产生的过剩载流子过程研究等提供了一种新的技术手段。

关键词：泵浦探测高时间分辨固态分幅相机固态条纹相机干涉仪

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