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科学通报 2017年第10期62卷 978-989页

作者：陈伟杨海亮郭晓强姚志斌丁李利王祖军王晨辉王忠明丛培天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

空间辐射物理及应用主要研究航天器的辐射效应及提高其可靠运行能力的理论与关键技术,是涉及核科学与宇航电子学的交叉学科,主要包括空间辐射环境模拟、辐射测量、辐射效应与加固等.空间辐射损伤是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因... 详细信息

空间辐射物理及应用主要研究航天器的辐射效应及提高其可靠运行能力的理论与关键技术,是涉及核科学与宇航电子学的交叉学科,主要包括空间辐射环境模拟、辐射测量、辐射效应与加固等.空间辐射损伤是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因素之一,随着微电子和航天技术的发展,空间辐射物理研究面临许多新的挑战.本文围绕空间辐射环境研究与模拟、辐射测量技术、辐射效应机理、电子元器件与系统抗辐射加固技术等方面,深入分析国内外研究现状、热点及面临的挑战,梳理急需解决的关键基础问题,提出我国空间辐射物理及应用研究发展建议.

关键词：空间辐射物理空间辐射环境辐射环境模拟辐射测量辐射效应抗辐射加固

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热管冷却双模式空间堆堆芯稳态热工水力分析程序开发

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核动力工程 2017年第5期38卷 34-39页

作者：田晓艳江新标陈立新李华琪杨宁朱磊马腾跃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

为研究热管冷却双模式空间堆(HP-BSNR)堆芯稳态热工水力安全特性,基于改进后的双模式反应堆初步概念设计方案建立了其堆芯热工水力模型,包括推进模式和电源模式下的燃料元件单通道模型、换热模型、压降计算模型以及热管模型等,开发了堆... 详细信息

为研究热管冷却双模式空间堆(HP-BSNR)堆芯稳态热工水力安全特性,基于改进后的双模式反应堆初步概念设计方案建立了其堆芯热工水力模型,包括推进模式和电源模式下的燃料元件单通道模型、换热模型、压降计算模型以及热管模型等,开发了堆芯稳态热工水力分析程序STHA_HPBSNR。采用文献的实验数据以及程序ELM的计算结果与程序STHA_HPBSNR的氢气物性计算模块和热力学参数计算模块进行对比,初步验证了程序STHA_HPBSNR用于双模式空间堆系统热力学稳态计算分析的可靠性。此外分析了不同换热关系式和摩擦阻力关系式对通道壁面温度的影响,为后续将STHA_HPBSNR程序应用于双模式空间堆堆芯瞬态安全分析奠定了基础。

关键词：双模式空间堆稳态热工水力程序开发

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基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像方法

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光子学报 2017年第3期46卷 137-146页

作者：杨少华李斌康罗通顶郭明安刘璐严明高帅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CCD图像输出时间长影响其帧频率的问题,提出了一种基于普通CCD实现超高帧频成像的方法.采用掩膜覆盖CCD的光敏区,建立图像的片上存储空间,消除CCD电荷转移输出占用过多时间的影响,可以使普通CCD的帧频达到每秒百万帧频以上.介绍了... 详细信息

针对CCD图像输出时间长影响其帧频率的问题,提出了一种基于普通CCD实现超高帧频成像的方法.采用掩膜覆盖CCD的光敏区,建立图像的片上存储空间,消除CCD电荷转移输出占用过多时间的影响,可以使普通CCD的帧频达到每秒百万帧频以上.介绍了不同掩膜实现方案的优缺点,讨论了掩膜图像的恢复方法,采用条状孔掩膜方式建立了基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像系统样机,利用氙灯对样机性能进行验证,获得了14幅79×79像素的氙灯发光过程图像,样机帧频率达到了每秒200万帧的超高速度.

关键词：百万帧每秒成像系统高帧频CCD 在芯片存储图像传感器 CCD 掩膜

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中国散裂中子源白光中子辐照诱发CIS单粒子瞬态响应和位移损伤的实验研究

中国散裂中子源白光中子辐照诱发CIS单粒子瞬态响应和位移损伤的...

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中国核学会2019年学术年会

作者：王祖军薛院院陈伟宁浩徐瑞郭晓强姚志斌马武英何宝平董观涛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西安710024 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

开展了中国散裂中子源(CSNS)白光中子辐照CMOS图像传感器(CIS)的实验研究.白光中子的能量范围涵盖1 eV～200 MeV的宽广能谱.本次实验中,CIS的中子辐照注量率约为1.4× 106 n/(cm2·s).分析了白光中子辐照CIS诱发位移损伤的实验... 详细信息

开展了中国散裂中子源(CSNS)白光中子辐照CMOS图像传感器(CIS)的实验研究.白光中子的能量范围涵盖1 eV～200 MeV的宽广能谱.本次实验中,CIS的中子辐照注量率约为1.4× 106 n/(cm2·s).分析了白光中子辐照CIS诱发位移损伤的实验规律,获得了中子位移损伤诱发产生二阶和多阶随机电报噪声(RTS)的实验规律;揭示了位移损伤诱发CIS暗信号增大、暗信号不均匀性(DSNU)增大、暗信号尖峰和RTS产生的物理机制.通过实时采集中子在线辐照CIS时的暗场图像数据,分析了白光中子辐照CIS诱发的单粒子瞬态响应特征规律,揭示了单粒子瞬态诱发CIS暗信号尖峰和亮线产生的物理机制.

关键词：中国散裂中子源 CMOS图像传感器中子辐照位移损伤单粒子瞬态响应

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屏蔽电缆X射线辐照非线性效应模拟

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原子能科学技术 2017年第3期51卷 561-566页

作者：马良周辉郭景海程引会吴伟刘逸飞李进玺赵墨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陕西西安710024

本文分析了X射线辐照电缆的物理过程,建立了电缆介质层辐射感应电导率(RIC)和间隙效应计算模型,采用有限元方法模拟了电缆X射线辐照非线性效应,给出了诺顿等效电流源(NCD)的非线性响应规律。模拟结果表明,仅考虑RIC效应时,随着X射线注... 详细信息

本文分析了X射线辐照电缆的物理过程,建立了电缆介质层辐射感应电导率(RIC)和间隙效应计算模型,采用有限元方法模拟了电缆X射线辐照非线性效应,给出了诺顿等效电流源(NCD)的非线性响应规律。模拟结果表明,仅考虑RIC效应时,随着X射线注量的增加,NCD幅度存在明显的饱和现象,波形宽度逐渐变窄;仅考虑间隙效应时,NCD幅度近似正比于间隙宽度;当同时考虑两种效应时,间隙效应将会大幅抵消RIC对NCD的影响。因此,在预估核爆环境下屏蔽电缆的X射线辐照响应时,需综合考虑RIC和间隙非线性效应的影响。

关键词： RIC 间隙非线性效应屏蔽电缆 X射线

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中子脉冲堆积信号处理方法研究

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原子能科学技术 2017年第8期51卷 1478-1483页

作者：罗晓亮江新标张文首苏春磊于青玉邬泽鹏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陕西西安710024

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉... 详细信息

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉冲堆积,然后基于构建的4种标准堆积脉冲模型(n+n、γ+γ、n+γ、γ+n)还原构成堆积的原始脉冲。实验结果表明,该方法能准确地判别脉冲堆积事件,在堆积脉冲时间间隔小至20ns时仍能有效地还原原始脉冲,既提高了中子有效计数率又校正了畸变的中子能谱。

关键词：脉冲堆积液体闪烁体探测器中子能谱

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微电流信号的高带宽调理技术及应用

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电子学报 2017年第9期45卷 2292-2295页

作者：严明李刚郭明安杨少华李斌康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陕西西安710024

为实现对电流型快响应探测器微弱信号的高速探测和处理,给出了一种微电流信号的高带宽调理方法.分析了几种PIN光电探测器输出信号的频带和幅度特征;以脉宽50ns、电流范围20n A^0.1m A的微电流信号为设计目标,给出了微电流信号的调理方... 详细信息

为实现对电流型快响应探测器微弱信号的高速探测和处理,给出了一种微电流信号的高带宽调理方法.分析了几种PIN光电探测器输出信号的频带和幅度特征;以脉宽50ns、电流范围20n A^0.1m A的微电流信号为设计目标,给出了微电流信号的调理方法和设计分析,设计并实现了针对该目标信号的高带宽调理电路;进行了性能对比测试实验,通过与光电倍增管PMT9215B进行输出响应对比,结果表明该调理电路对脉宽40ns的脉冲信号响应良好,响应波形的上升沿和半高宽约10ns,调理电路的信号带宽约35MHz,信号调理的带宽和幅度达到了量化采样要求,验证了该方法的正确性和可行性;应用该调理电路进行了4×32 PIN二维阵列光电探测系统的设计实现,系统动态范围约56d B,时间响应特性良好.

关键词：微电流信号 PIN光电探测器信号调理高带宽高增益

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ANDOR SR-500型光栅光谱仪的波长校准方法

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上海计量测试 2018年第2期45卷 45-47页

作者：姚志明严维鹏段宝军宋岩韩长材马继明宋顾周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

以低压汞灯的标准谱线为基准,采用MATLAB数值处理技术对ANDOR SR-500型光栅光谱仪的波长进行了校准。校准后测量谱与标准谱峰位一致性明显改善。采用校准后的光谱仪测量了上海硅酸盐研究所最新研制的LSO:Ce闪烁体在X射线照射下的发射光... 详细信息

以低压汞灯的标准谱线为基准,采用MATLAB数值处理技术对ANDOR SR-500型光栅光谱仪的波长进行了校准。校准后测量谱与标准谱峰位一致性明显改善。采用校准后的光谱仪测量了上海硅酸盐研究所最新研制的LSO:Ce闪烁体在X射线照射下的发射光谱。实验结果与标称值一致性较好,峰值波长偏差小于2 nm。

关键词： SR-500光谱仪波长校准 LSOCe闪烁体发射光谱

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130 nm Flash型FPGA单粒子瞬态效应研究

130 nm Flash型FPGA单粒子瞬态效应研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：郭晓强曹良志陈伟张凤祁王勋丁李利罗尹虹赵雯郭刚西安交通大学核科学与技术学院陕西西安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西安710024 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安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西安710024 中国原子能科学研究院北京102413

Flash型FPGA具有非易失性配置存储特点，在空间系统中得到广泛应用。本文选取了特征尺寸为130 nm的Flash型FPGA作为研究对象，开展了重离子辐照条件下的组合逻辑电路单粒子瞬态脉冲测试研究，分析得到了典型逻辑单元产生单粒子瞬态脉冲... 详细信息

Flash型FPGA具有非易失性配置存储特点，在空间系统中得到广泛应用。本文选取了特征尺寸为130 nm的Flash型FPGA作为研究对象，开展了重离子辐照条件下的组合逻辑电路单粒子瞬态脉冲测试研究，分析得到了典型逻辑单元产生单粒子瞬态脉冲的敏感性规律及其在电路中的传播捕获特征。

关键词： Flash型FPGA 组合逻辑电路单粒子瞬态

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电离辐射效应对铁电薄膜畴结构影响模拟

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湘潭大学学报（自然科学版） 2019年第4期41卷 30-39页

作者：谭鹏飞李波王金斌钟向丽郭红霞王芳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) 陕西西安710024 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105 湖南科技大学机械设备与健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

运用蒙特卡洛方法计算电离辐射对铁电存储器(MFIS型铁电场效应晶体管)的损伤情况,再结合相场方法,建立了MFIS型铁电场效应晶体管相场模型.考虑电离辐射效应对场效应晶体管中铁电薄膜与电极以及绝缘体存在界面效应对存储器中铁电薄膜畴... 详细信息

运用蒙特卡洛方法计算电离辐射对铁电存储器(MFIS型铁电场效应晶体管)的损伤情况,再结合相场方法,建立了MFIS型铁电场效应晶体管相场模型.考虑电离辐射效应对场效应晶体管中铁电薄膜与电极以及绝缘体存在界面效应对存储器中铁电薄膜畴结构的影响.探究从畴结构的角度直观分析电离辐射效应对存储器损伤的可能原因.证实了界面厚度对BaTiO3(BTO)铁电薄膜的畴结构会产生一定的影响;界面厚度的增加会使90°畴结构发生移动,主要为畴壁的移动,主要原因是界面处的极化小于内部,以及界面处的电势与内部形成的电势差,这些都会引起畴壁的移动,畴壁的移动以及畴壁数量减少,会减少体系的畴壁能,从而降低总体的能量.

关键词：电离辐射铁电存储器相场法 90°畴结构

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