检索结果-内蒙古大学图书馆

现代应用物理 2023年第1期14卷 124-138,151页

作者：朱湘琴吴伟谢霖燊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西安710024

采用并行时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法对大尺寸分裂型垂直极化有界波电磁脉冲模拟器(简称“Split型模拟器”)的电场进行模拟,研究分析了该类型模拟器天线的尺寸参数对模拟器内对称剖面上监测点电场垂直分量... 详细信息

采用并行时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法对大尺寸分裂型垂直极化有界波电磁脉冲模拟器(简称“Split型模拟器”)的电场进行模拟,研究分析了该类型模拟器天线的尺寸参数对模拟器内对称剖面上监测点电场垂直分量时域特性的影响,给出了该剖面上电场的瞬态分布特性,并与常规模拟器进行了比较。模拟结果表明:模拟器架高越高,监测点处的电场垂直分量的半高宽出现异常的起始高度越高,且同一监测点电场垂直分量的峰值随模拟器最大高度的增大而减小;距离源越近且距离下极板越近的监测点,电场垂直分量的峰值随整个上极板投影长度的增加有明显的减小;同一监测点电场垂直分量的上升沿会随着模拟器梯形金属板投影长度的增加而减小,峰值随该投影长度的增加而增加;监测点电场垂直分量的半高宽随上极板最大空隙宽度的增加而减小,峰值随上极板最大空隙宽度的增加而减小;当Split型模拟器选择合适的尺寸参数及工作空间高度时,电场垂直分量的上升沿和半高宽均满足IEC61000-4-25标准,且电场垂直分量的峰值与常规模拟器差别不大。

关键词：分裂型有界波垂直极化电磁脉冲对称剖面

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百kV/cm场强下SF_(6)气体开关纳秒脉冲击穿场强和时延经验公式

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强激光与粒子束 2022年第7期34卷 47-52页

作者：郭帆贾伟谢霖燊陈志强吴伟谢彦召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 西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室西安710049

百kV/cm高场强纳秒脉冲条件下,采用***经验公式估算SF_(6)气体击穿场强时,估算值与实验结果差异显著。为了进一步指导高场强脉冲气体开关设计,为开关工作状态调节提供依据,借鉴经典击穿场强经验公式形式建立了百kV/cm场强下SF_(6)气体... 详细信息

百kV/cm高场强纳秒脉冲条件下,采用***经验公式估算SF_(6)气体击穿场强时,估算值与实验结果差异显著。为了进一步指导高场强脉冲气体开关设计,为开关工作状态调节提供依据,借鉴经典击穿场强经验公式形式建立了百kV/cm场强下SF_(6)气体开关纳秒脉冲击穿场强和时延与实验参数之间的关系,基于实验数据拟合形成了修正系数的击穿场强和时延经验公式。研究表明,百kV/cm场强和纳秒脉冲条件下脉冲电压斜率对开关击穿特性有重要影响,击穿场强与击穿时延相互关联。百ns至μs脉冲与几十ns脉冲气体放电机理的区别引起放电过程中击穿时延组成发生变化,导致了经典击穿场强经验公式估算值与实验结果的显著差异。修正系数的击穿经验公式可为电磁脉冲模拟器输出开关提供更为精确的工程设计依据。

关键词：高电场强度纳秒脉冲击穿场强击穿时延经验公式

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32级模块化Marx发生器机芯模态分析

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强激光与粒子束 2021年第8期33卷 162-167页

作者：王海洋肖晶谢霖燊吴伟程乐何小平孙楚昱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

模态分析可以获得结构的动特性参数。对32级模块化Marx发生器机芯进行了力学特性仿真分析和模态试验,用以评估Marx发生器的力学环境适应性。首先,建立了模块化Marx机芯的有限元模型,获得了初步振型;其次,在自由边界条件下分别开展了Mar... 详细信息

模态分析可以获得结构的动特性参数。对32级模块化Marx发生器机芯进行了力学特性仿真分析和模态试验,用以评估Marx发生器的力学环境适应性。首先,建立了模块化Marx机芯的有限元模型,获得了初步振型;其次,在自由边界条件下分别开展了Marx机芯整体模态试验、局部模态试验和传递特性试验,得到了整体和局部结构的模态参数。研究表明,模块化Marx机芯在23.58 Hz处出现整体一阶扭转;机芯局部结构固有频率较高;机芯在x,y,z三个方向的振动传递率的范围分别为5~15,6~10和10~35,为后续工程中Marx发生器机芯的针对性设计提供了参考。

关键词： Marx发生器随机振动有限元分析振动冲击模态分析

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CMOS图像传感器辐照损伤效应试验方法

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半导体光电 2025年第1期46卷 180-188页

作者：王祖军西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024

CMOS图像传感器(CIS)在辐射环境中应用时会遭受辐照损伤。在空间辐射或核辐射环境中CIS遭受的辐照损伤效应主要包括电离总剂量效应、位移效应、单粒子效应。目前国内外的研究主要通过开展CIS不同辐射粒子或射线辐照试验来评估CIS在不同... 详细信息

CMOS图像传感器(CIS)在辐射环境中应用时会遭受辐照损伤。在空间辐射或核辐射环境中CIS遭受的辐照损伤效应主要包括电离总剂量效应、位移效应、单粒子效应。目前国内外的研究主要通过开展CIS不同辐射粒子或射线辐照试验来评估CIS在不同辐射环境下的辐照损伤效应,因此,建立CIS辐照损伤效应试验方法对准确评估其辐照损伤具有重要意义。文章主要从辐照试验源选取、试验流程、辐照偏置条件、试验要求等方面研究了CIS电离总剂量效应、位移效应、单粒子效应辐照试验方法,从而形成CIS辐照损伤效应试验方法,为开展CIS辐照损伤评估和抗辐射加固性能考核提供了试验技术支持。

关键词： CMOS图像传感器辐照损伤电离总剂量效应位移效应单粒子效应辐照试验方法

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全局快门型sCMOS图像传感器外触发同步瞬态曝光模式探究

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现代应用物理 2024年第3期15卷 36-44页

作者：王晶赵二蒙周二瑞时明月杨少华严明李刚郭明安刘璐李斌康强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西北核技术研究所西安710024 西安交通大学电气工程学院西安710049

为实现sCMOS图像传感器在瞬态成像系统中,外部触发信号与传感器曝光的精确同步,对sCMOS图像传感器外触发工作模式进行了研究。首先,分析了sCMOS图像传感器的性能参数、工作原理及相关四重采样机制;其次,对sCMOS图像传感器的一般工作时... 详细信息

为实现sCMOS图像传感器在瞬态成像系统中,外部触发信号与传感器曝光的精确同步,对sCMOS图像传感器外触发工作模式进行了研究。首先,分析了sCMOS图像传感器的性能参数、工作原理及相关四重采样机制;其次,对sCMOS图像传感器的一般工作时序进行分析,并按照瞬态成像系统所需的工作时序,对sCMOS图像传感器设计了高同步精度的外触发工作模式,实现了成像系统的同步瞬态曝光;然后,将成像系统放置在暗箱中,对固定光源的图像进行成像实验;最后,改进了成像系统的外触发工作模式,获取了高增益图像。实验结果表明:成像系统的触发延迟时间小于26.68 ns,触发晃动时间小于6.67 ns;在外触发工作模式下,图像传感器要实现同步曝光功能,必须将外部触发信号设置在复位帧读出之前,并且传感器的同步曝光过程必须跨过一帧复位帧,即成像系统的工作流程依次为等待外触发信号、传感器曝光与复位帧读出、数据帧读出。该成像系统能够实现外部触发信号与曝光过程同步的功能,可与像增强器耦合用于瞬态过程成像。

关键词： sCMOS图像传感器同步曝光瞬态成像成像系统 FPGA

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基于铁氧体传输线的百纳秒脉冲前沿陡化技术研究

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现代应用物理 2024年第1期15卷 101-109页

作者：江进波翟戎骁曹宇罗正王佳栋程廷强三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西北核技术研究所西安710024

基于铁氧体传输线脉冲陡化原理,利用COMSOL软件建立了铁氧体传输线的电磁场仿真模型,研究了脉冲陡化的影响因素及特征规律,根据仿真模型设计了2种不同直径磁芯的铁氧体传输线,并建立了实验测试平台,对传输线陡化后的脉冲前沿进行测试。... 详细信息

基于铁氧体传输线脉冲陡化原理,利用COMSOL软件建立了铁氧体传输线的电磁场仿真模型,研究了脉冲陡化的影响因素及特征规律,根据仿真模型设计了2种不同直径磁芯的铁氧体传输线,并建立了实验测试平台,对传输线陡化后的脉冲前沿进行测试。仿真及实验结果均表明,铁氧体传输线陡化后的脉冲前沿随输入电压幅值、传输线长度的增加而减小,随磁芯直径的减小而减小,实验结果与仿真结果规律一致。磁芯直径为40 mm,线长为1500 mm的铁氧体传输线可将幅值为120 kV的脉冲电压的前沿由124 ns陡化至14.4 ns,整个脉冲源的抖动为1.83 ns,验证了铁氧体传输线替代FLTD触发器中气体陡化开关的可行性。

关键词：铁氧体传输线高压脉冲陡化非线性磁导率快前沿低抖动触发器

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CMOS图像传感器瞬时剂量率效应模拟方法研究

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现代应用物理 2025年

作者：彭治钢伏琰军韦源左应红牛胜利朱金辉李培董志勇贺朝会西安交通大学核科学与技术学院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

CMOS (complementary metal oxide semiconductor)图像传感器由于其高集成度和较好的抗辐射特性，在辐射环境中具有广泛的应用和良好的前景，其辐射效应得到了高度关注。本文针对典型结构的四晶体管CMOS图像传感器（CMOS image sensor,... 详细信息

CMOS (complementary metal oxide semiconductor)图像传感器由于其高集成度和较好的抗辐射特性，在辐射环境中具有广泛的应用和良好的前景，其辐射效应得到了高度关注。本文针对典型结构的四晶体管CMOS图像传感器（CMOS image sensor,CIS），采用Sentaurus TCAD (technology computer aided design)和SPICE (simulation program with integrated circuit emphasis)相结合的方法，研究了CMOS像元、读出电路和列级模数转换器（analog-to-digital converter, ADC）的瞬时剂量率效应（transient dose rate effect, TDRE）。仿真结果表明：在积分时间一定时，瞬时γ辐照会导致CMOS图像传感器的输出信号随γ射线剂量率的增加先线性增大，后趋于饱和。同时，瞬时γ射线入射的时间不同，CMOS图像传感器的输出信号也会有明显差异。对于读出电路和列级ADC，当γ射线剂量率小于1×109 rad(Si)·s-1(1 rad=10-2 Gy)时，其输出信号无明显变化；当剂量率达到1×1010rad(Si)·s-1及以上时，读出电路中相关双采样电路的采样信号大幅降低，列级ADC出现输出中断和数据位翻转等现象。对于工作在卷帘式快门模式的CMOS像素阵列，瞬时剂量率效应会导致输出图像出现亮条纹。本工作为CMOS图像传感器瞬时剂量率效应的研究提供了一种模拟方法。

关键词： CMOS图像传感器瞬时剂量率效应电路级仿真 TCAD仿真

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周期调制结构平面薄膜电爆炸实验研究

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物理学报 2021年第6期70卷 161-172页

作者：刘永棠盛亮李阳张金海孟伦李豪卿袁媛孙铁平欧阳晓平清华大学工程物理系北京100084 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 92609部队北京100077

在金属层表面引入微结构以实现对Z箍缩等离子体形成和发展过程中不稳定性的调控具有重要研究价值.在“强光一号”装置上(峰值电流~1.4 MA,上升时间~100 ns),开展了针对具有一维周期性凹槽调制结构的金属薄膜的电爆炸实验研究.实验负载... 详细信息

在金属层表面引入微结构以实现对Z箍缩等离子体形成和发展过程中不稳定性的调控具有重要研究价值.在“强光一号”装置上(峰值电流~1.4 MA,上升时间~100 ns),开展了针对具有一维周期性凹槽调制结构的金属薄膜的电爆炸实验研究.实验负载采用外推型平面结构,基底为30μm厚铝膜,刻蚀周期为2 mm,刻蚀深度约为10μm.通过激光阴影成像、激光干涉成像和可见光自辐射成像等系统进行联合诊断.实验结果表明刻蚀结构对等离子体发展过程的不稳定性特征产生了明显调制作用,原本征波长也受到抑制,微结构周期对不稳定结构波长产生趋同效应;未刻蚀一侧边界层同样受刻蚀层结构的影响,在不稳定结构上表现出相似形貌,且内外侧不稳定性特征的耦合关联性增强;刻蚀凹槽处在爆炸过程中膨胀更为迅速,形成的表面等离子体结构与初始结构反相;在刻蚀结构的几何突变处会形成细长的等离子体喷流,在二分之一刻蚀波长处出现波谱特征峰.理论分析表明电流密度调制造成电热不稳定性分布改变是调控作用产生的重要原因.

关键词：电爆炸薄膜平面构型周期调制结构电热不稳定性

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新型多路同步方波脉冲发生器设计

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核电子学与探测技术 2021年第3期41卷 425-430页

作者：张雁霞王晶阮林波李海涛田耕渠红光罗通顶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

针对大规模信号测量中对多台仪器设备进行时间同步的问题,设计了一种基于可编程逻辑器件CPLD新型多路同步方波脉冲发生器。该脉冲发生器具有三路双极性外触发输人,触发阈值-5.0~4.5V范围内可调;15路方波脉冲输出,每路输出信号幅值5.0V.... 详细信息

针对大规模信号测量中对多台仪器设备进行时间同步的问题,设计了一种基于可编程逻辑器件CPLD新型多路同步方波脉冲发生器。该脉冲发生器具有三路双极性外触发输人,触发阈值-5.0~4.5V范围内可调;15路方波脉冲输出,每路输出信号幅值5.0V.宽度100ns,前沿<1 ns,触发晃动<1ns,15路脉冲间的时间分散性<0.5ns;同时系统能在220ms时间内自锁,可防止系统在此期间多次触发。

关键词：多路脉冲发生器方波 CPLD 同步

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西安质子装置温度实时监测系统设计

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核电子学与探测技术 2021年第6期41卷 1119-1124页

作者：张辉王茂成魏崇阳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

西安质子应用装置的安全稳定运行依赖于适宜的工作环境温度,对空气、线缆、冷却水等的温度监测尤为重要。装置先前采用串口服务器和铂电阻温度传感器,开发了四路温度监测系统,本次研究基于树莓派开发实现了温度实时监测系统。在树莓派Ra... 详细信息

西安质子应用装置的安全稳定运行依赖于适宜的工作环境温度,对空气、线缆、冷却水等的温度监测尤为重要。装置先前采用串口服务器和铂电阻温度传感器,开发了四路温度监测系统,本次研究基于树莓派开发实现了温度实时监测系统。在树莓派Raspbian系统中编译安装EPICS base及EPICS的Python程序类模块Pcaspy,通过树莓派GPIO接口连接多枚DS18B20数字温度传感器,采集温度数值转换为EPICS PV变量,并编写监控界面实现温度实时监测。

关键词：树莓派 EPICS 温度监测

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