检索结果-内蒙古大学图书馆

现代应用物理 2022年第2期13卷 96-101,120页

作者：马良程引会郭景海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

对建立高空电磁脉冲标准波形的物理基础和数学方法进行了研究,通过对高空电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)电场计算波形特征的分析,选用倒双指数函数对计算波形进行拟合。以HEMP效应最严重为原则,建立表征HEMP效应... 详细信息

对建立高空电磁脉冲标准波形的物理基础和数学方法进行了研究,通过对高空电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)电场计算波形特征的分析,选用倒双指数函数对计算波形进行拟合。以HEMP效应最严重为原则,建立表征HEMP效应的响应参数与波形参数之间的关系,提出了基于时域波形电磁范数的HEMP标准波形确定方法。利用该方法对有限的17组HEMP电场波形计算数据进行了详细分析,与频域方法相比,采用时域方法获得的标准波形脉宽更宽,表明了时域方法的合理性。将频域方法和时域方法获得的参数进行综合,就可得到HEMP标准波形的理论值,该波形同时可满足各频点所包含的能量在所有HEMP电场波形中最大及HEMP效应最严重的要求。

关键词：高空电磁脉冲标准时域方法电磁范数倒双指数

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高时间分辨sCMOS成像系统

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现代应用物理 2022年第3期13卷 21-27页

作者：周二瑞李刚杨少华严明李斌康郭明安刘璐白琼张雪莹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

为使科学级CMOS图像传感器适用于高速瞬态过程成像,研制了基于像增强器的高时间分辨科学级成像系统。首先,对不同模式下科学级CMOS图像传感器曝光时间与像增强器选通时间的关系进行了分析,得到全局快门模式和全局复位卷帘快门模式下曝... 详细信息

为使科学级CMOS图像传感器适用于高速瞬态过程成像,研制了基于像增强器的高时间分辨科学级成像系统。首先,对不同模式下科学级CMOS图像传感器曝光时间与像增强器选通时间的关系进行了分析,得到全局快门模式和全局复位卷帘快门模式下曝光时间与选通时间的相对关系;其次,根据曝光时间和选通时间的相对关系设计了相应的时序控制方法,给出了像增强器选通信号的生成方法;再次,设计了基于像增强器的高时间分辨科学级成像系统总体框架,将成像系统分为相机端、传输端和PC端3个部分,分别用于图像采集、数据传输和图像处理与显示;最后,基于硬件实现了该成像系统,并在脉冲氙灯下进行了成像实验。实验结果表明,该成像系统的时间分辨率为25 ns,像素量化位数为16 bit,帧频率为43 fps(1 fps为1帧/s)。该成像系统在保持科学级图像传感器特性的基础上具备了高时间分辨率,可用于高速瞬态过程成像。

关键词： sCMOS图像传感器像增强器高时间分辨率成像系统

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横向PNP晶体管质子辐照损伤的缺陷间能级耦合机制

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现代应用物理 2022年第1期13卷 75-82页

作者：刘岩陈伟王忠明王茂成王迪刘卧龙王百川杨业姚志斌郭晓强王晨辉白小燕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

为分析质子电离对位移损伤效应的影响机制,基于栅控电荷分离方法,对比分析了横向PNP晶体管3 MeV质子辐照与反应堆中子辐照位移损伤效应的差异,并对质子辐照后的长期退火特征进行了分析。通过对栅扫描峰值展宽机理的分析,提出了位移损伤... 详细信息

为分析质子电离对位移损伤效应的影响机制,基于栅控电荷分离方法,对比分析了横向PNP晶体管3 MeV质子辐照与反应堆中子辐照位移损伤效应的差异,并对质子辐照后的长期退火特征进行了分析。通过对栅扫描峰值展宽机理的分析,提出了位移损伤深能级缺陷与界面浅能级缺陷之间的耦合机制。研究结果表明,当深能级与浅能级缺陷同时存在时,缺陷间的电荷转移将会显著加剧电子器件的载流子复合过程。

关键词：位移损伤缺陷能级质子辐照中子辐照横向晶体管

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200 keV脉冲硬X射线源能谱测量技术

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现代应用物理 2022年第3期13卷 33-38,73页

作者：苏兆锋孙江蔡丹孙铁平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

根据基于吸收法的脉冲硬X射线能谱测量的基本原理,以12路Si-PIN探测器阵列及吸收片为测量核心部件,完成了能谱仪的结构设计,并对主要参数进行了实验标定。实验测量了真空环境下大面积脉冲硬X射线源加速器产生的射线强度,获得了不同衰减... 详细信息

根据基于吸收法的脉冲硬X射线能谱测量的基本原理,以12路Si-PIN探测器阵列及吸收片为测量核心部件,完成了能谱仪的结构设计,并对主要参数进行了实验标定。实验测量了真空环境下大面积脉冲硬X射线源加速器产生的射线强度,获得了不同衰减程度的实验波形。结合不同能量的射线经不同厚度的吸收片后在探测器阵列上的能量沉积,通过解谱获得了脉冲硬X射线的能谱,射线能量最高约为200 keV,平均能量约为51.9 keV。本文能谱测量技术丰富了脉冲射线辐射场参数测量手段,为进一步发展脉冲硬X射线束流诊断研究提供了技术支撑。

关键词：脉冲硬X射线 Si-PIN探测器阵列吸收法奇异值法能谱

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基于电荷泵技术的栅控横向晶体管在氢氛围中的辐照损伤增强机制

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现代应用物理 2022年第1期13卷 164-171页

作者：缑石龙马武英姚志斌何宝平盛江坤王祖军薛院院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

以栅控横向PNP(gate-controlled lateral PNP,GCLPNP)晶体管为载体,开展了在不同浓度氢氛围中的辐照实验,研究了氢气对双极器件总剂量辐射效应的影响规律。并利用电荷泵技术,分离得到GCLPNP晶体管辐照后产生的界面陷阱浓度和氧化物陷阱... 详细信息

以栅控横向PNP(gate-controlled lateral PNP,GCLPNP)晶体管为载体,开展了在不同浓度氢氛围中的辐照实验,研究了氢气对双极器件总剂量辐射效应的影响规律。并利用电荷泵技术,分离得到GCLPNP晶体管辐照后产生的界面陷阱浓度和氧化物陷阱电荷浓度,总结出氢氛围中辐照损伤的微观机制。实验结果表明,与空气中的辐照实验相比,GCLPNP晶体管在氢气中辐照会使放大倍数减小,损伤增强;且随着氢气浓度的增大,损伤程度会进一步增强,辐照在器件氧化层中产生的界面陷阱增多,氧化物陷阱电荷减少。对比辐照前后界面陷阱的能级分布图可见,在氢氛围中辐照主要增加的是深能级的界面陷阱,且氢气浓度越高,辐照产生的深能级界面陷阱越多。

关键词： GCLPNP晶体管电荷泵氢气界面陷阱氧化物陷阱电荷

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Z箍缩装置负载区能量耗散及负载动态阻抗分析

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现代应用物理 2022年第4期13卷 112-118页

作者：王亮平邱爱慈李沫杨海亮孙凤举魏浩吴撼宇王志国姜晓峰降宏瑜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

基于“强光一号”装置加速器平面型铝丝阵Z箍缩实验结果,分析了驱动器负载区的能量馈入及后期能量溃散情况和Z箍缩负载动态阻抗的变化情况。研究结果表明:馈入Z箍缩负载区的电能量在后期一直局限于负载区内,使负载区成为后期能量耗散区... 详细信息

基于“强光一号”装置加速器平面型铝丝阵Z箍缩实验结果,分析了驱动器负载区的能量馈入及后期能量溃散情况和Z箍缩负载动态阻抗的变化情况。研究结果表明:馈入Z箍缩负载区的电能量在后期一直局限于负载区内,使负载区成为后期能量耗散区,表现出负载电流拖尾现象;负载动态阻抗在Z箍缩聚爆阶段主要表现为动态变化的集中电感,电感变化量约为10 nH,从滞止时刻起,负载等效电阻将快速增加,在约10 ns内增加至1Ω量级。进一步分析了动态阻抗对Z箍缩驱动器负载电流的影响。分析结果表明,电感主要影响负载电流的上升时间和峰值,而等效电阻主要影响滞止时刻负载电流的幅值。

关键词： Z箍缩动态阻抗能量耗散平面型丝阵

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单孔柱孔汇聚结构放电通道电阻率

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现代应用物理 2022年第1期13卷 68-74页

作者：吴撼宇邱孟通张鹏飞李沫丛培天郭宁杨海亮汪金华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

分析了柱-孔汇聚结构放电通道的电阻率,认为因库仑碰撞而引起的经典电阻率不足以解释放电通道的等效阻抗,应根据广义欧姆定律,充分考虑强磁场环境下特有的霍尔效应项才能更好地解释放电通道的等效阻抗。理论研究表明,在阴极等离子体温... 详细信息

分析了柱-孔汇聚结构放电通道的电阻率,认为因库仑碰撞而引起的经典电阻率不足以解释放电通道的等效阻抗,应根据广义欧姆定律,充分考虑强磁场环境下特有的霍尔效应项才能更好地解释放电通道的等效阻抗。理论研究表明,在阴极等离子体温度较低(约为3 eV)时,放电通道的等离子体密度与磁场强度近似呈正比例关系,与有效电子密度近似呈反比例关系。基于“强光一号”加速器实验平台开展了单孔柱孔汇聚结构的电流传输实验,利用实验数据结合广义欧姆定律推算出放电通道的有效等离子体密度为10^(15)~10^(16) cm^(-3)。从广义欧姆定律出发,考虑强磁场对放电通道电阻率的影响,修正了电阻率估算方法,为估算单孔柱孔汇聚结构间隙短路后的损失电流提供了一个新的研究角度。本文研究结果可用于大型脉冲功率装置早期电路仿真研究以估算装置电流损失程度,为装置研制提供技术基础。

关键词：柱孔汇聚结构电阻率磁绝缘电流损失霍尔效应

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渐近圆锥天线等效电路模型分析

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现代应用物理 2022年第2期13卷 102-107页

作者：郭景海马良程引会吴伟王旭桐刘逸飞李进玺王文兵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

提出利用二阶等效电路谐振角频率的解析方法,计算渐近圆锥天线等效电路寄生电感。采用3维全波电磁仿真的方法获得了渐近圆锥天线响应的幅频特性曲线,得到了天线的寄生电感。分别采用一阶和二阶等效电路模型计算了天线的幅频特性,与全波... 详细信息

提出利用二阶等效电路谐振角频率的解析方法,计算渐近圆锥天线等效电路寄生电感。采用3维全波电磁仿真的方法获得了渐近圆锥天线响应的幅频特性曲线,得到了天线的寄生电感。分别采用一阶和二阶等效电路模型计算了天线的幅频特性,与全波电磁仿真结果进行了对比。选取了不同上升沿的方波作为入射电场,仿真计算了天线负载输出电压,分别利用一阶和二阶等效电路模型重建了入射电场波形。结果表明,与一阶等效电路模型相比,二阶等效电路模型的重建电场波形前沿过冲相对更小,表明二阶等效电路模型比一阶等效电路模型模拟的结果更为准确。

关键词：渐近圆锥天线等效电路寄生电感幅频特性

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高功率单孔柱-孔汇聚传输结构阴阳极间隙闭合速度理论分析

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现代应用物理 2022年第4期13卷 138-147,154页

作者：吴撼宇魏浩张鹏飞邱孟通王亮平杨海亮来定国徐启福楼成杨森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

针对阴极负离子在柱孔汇聚结构(post-hole convolute,PHC)的阴阳极间隙闭合过程中发挥的作用,基于有效碰撞机制分析了阴极负离子流的运动特性。通过计算推导,获得了阴极负离子流扩散速度的表达式,分析了阴极负离子流扩散的特性。研究结... 详细信息

针对阴极负离子在柱孔汇聚结构(post-hole convolute,PHC)的阴阳极间隙闭合过程中发挥的作用,基于有效碰撞机制分析了阴极负离子流的运动特性。通过计算推导,获得了阴极负离子流扩散速度的表达式,分析了阴极负离子流扩散的特性。研究结果表明,PHC处的工作电压和负载阻抗是显著影响阴极负离子流扩散速度的重要因素。结合单孔PHC电磁场仿真结果,理论估算了单孔PHC阴极负离子流的扩散速度。结果表明,在“强光一号”加速器驱动下,阴极负离子流的扩散速度理论估算值为5.45~14.53 cm·μs^(-1)。理论估算结果与单孔PHC的粒子仿真计算和实验结果相近。最终的研究结果表明,阴极负离子的产生和演化是导致PHC阴阳极间隙闭合的重要因素。

关键词：柱-孔汇聚结构磁绝缘电流损失有效碰撞负离子

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一种去除ICMOS相机固定模式噪声的方法

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现代应用物理 2022年第2期13卷 53-58页

作者：严维鹏宋岩姚志明宋顾周段宝军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

针对ICMOS相机固有模式噪声严重影响拍摄到的图像质量的问题,提出了一种去除ICMOS相机固有模式噪声的方法。将ICMOS相机每个像素点看作独立探测器,获得每个像素点的照射光强灰度曲线,再把ICMOS相机拍摄图像的每个像素点的灰度值与对应... 详细信息

针对ICMOS相机固有模式噪声严重影响拍摄到的图像质量的问题,提出了一种去除ICMOS相机固有模式噪声的方法。将ICMOS相机每个像素点看作独立探测器,获得每个像素点的照射光强灰度曲线,再把ICMOS相机拍摄图像的每个像素点的灰度值与对应光强灰度曲线做插值计算,将灰度值转换为对应光强,从而消除传感器像素点放大器工作在不同放大倍数时造成的影响。结果表明,校正后图像灰度值的相对偏差均为10^(-3)量级,与校正前相比,至少小一个量级,校正后图像各处均匀性明显变好,图像质量得到明显改善,达到了去除固有模式噪声的目的。

关键词： ICMOS 模式噪声光强-灰度曲线插值

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