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现代应用物理 2021年第3期12卷 11-24,40页

作者：王忠明陈伟邱孟通闫逸花张辉王敏文王百川杨业王迪刘卧龙王茂成吕伟赵铭彤赵晨魏崇阳王学武关遐令郑曙昕邢庆子姚红娟程诚杜泰斌张化一雷钰王丹杜畅通马鹏飞刘晓宇李岩叶文博于旭东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 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

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 Me... 详细信息

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 MeV之间连续可调,每周期环中累积的粒子数大于1×10^(11),是我国当前已建成的能量最高的辐射模拟专用的质子实验装置,可极大缓解我国单粒子效应实验机时严重不足的局面,在宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究和考核评估方面发挥重要作用,为我国抗辐射加固技术研究及核心器件的自主可控发展提供重要技术支撑。同时,该装置还可用于开展辐射测量与诊断技术、核数据获取、材料辐射效应及生物辐射效应等方面的研究工作,是一个多学科的辐射物理应用与研究平台。

关键词：粒子加速器质子加速器同步加速器辐射效应单粒子效应

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不同剂量率伽马射线辐照PPD CMOS图像传感器的瞬态效应实验研究

不同剂量率伽马射线辐照PPD CMOS图像传感器的瞬态效应实验研究

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中国核学会2021年学术年会

作者：王祖军薛院院贾同轩杨勰何宝平马武英姚志斌盛江坤缑石龙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) 湘潭大学材料科学与工程学院西安高科技研究所

开展了0.18μm工艺制造的钳位二极管（PPD）CMOS图像传感器（CIS）Co伽马射线瞬态效应辐照实验研究。分析了PPD CIS Co伽马射线瞬态效应的典型特征和物理机制,研究了PPD CIS在辐照剂量率分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3rad（Si... 详细信息

开展了0.18μm工艺制造的钳位二极管（PPD）CMOS图像传感器（CIS）Co伽马射线瞬态效应辐照实验研究。分析了PPD CIS Co伽马射线瞬态效应的典型特征和物理机制,研究了PPD CIS在辐照剂量率分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3rad（Si）/s及不同积分时间下（1.02到20.51ms）下的瞬态效应辐照实验规律。实验结果表明:在相同的积分时间下,PPD CIS的暗场平均输出信号随辐照剂量率增大而近似线性增大;在相同的辐照剂量率下,PPD CIS的暗场平均输出信号随积分时间增大而近似线性增大;当辐照剂量率和积分时间乘积相同时,PPD CIS辐照时的暗场输出信号分布接近。

关键词： CMOS图像传感器伽马辐照瞬态效应剂量率

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西安200MeV质子应用装置脉冲电源控制系统

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现代应用物理 2021年第3期12卷 79-84页

作者：胡闯魏崇阳王强赵晨王茂成闫逸花郑曙昕姚红娟程诚关遐令王学武王忠明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 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200 MeV质子应用装置(XiPAF)控制系统是采用实验物理与工业控制系统(EPICS)架构设计开发研制的分布式控制系统,包含了设备安全联锁网络、同步定时网络和数据与控制网络。XiPAF脉冲电源控制系统是其中一个子系统,集成在3个网络当中,... 详细信息

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)控制系统是采用实验物理与工业控制系统(EPICS)架构设计开发研制的分布式控制系统,包含了设备安全联锁网络、同步定时网络和数据与控制网络。XiPAF脉冲电源控制系统是其中一个子系统,集成在3个网络当中,该系统通过EPICS输入输出控制程序(IOC)和实时数据记录器(RTDL)网络客户端程序,采用多种通信协议与电源通信并进行控制,实现了XiPAF脉冲电源监测、控制、触发和安全联锁功能,适当简化了脉冲电源的操作流程,并对多台脉冲电源实现了集约化管理。经整机实验表明,该系统满足装置稳定运行和物理调束需求,目前已正式投入运行。

关键词：西安200MeV质子应用装置加速器控制系统 EPICS 脉冲电源

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微通道板的电路设计研究

微通道板的电路设计研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：张小东欧阳晓平姜文刚谭新建张显鹏翁秀峰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

微通道板是一种二维连续电子图像能量倍增的电真空器件,它由几百万个具有连续电子倍增能力的通道规则排列而成,通道的两个端面通常镀上金属膜层,构成输入和输出电极。由于微通道板具有结构紧凑、体积小、时间响应快等特点,且本身对大多... 详细信息

微通道板是一种二维连续电子图像能量倍增的电真空器件,它由几百万个具有连续电子倍增能力的通道规则排列而成,通道的两个端面通常镀上金属膜层,构成输入和输出电极。由于微通道板具有结构紧凑、体积小、时间响应快等特点,且本身对大多数荷电粒子、部分含能粒子和短波光子探测灵敏,所以采用微通道板直接测量粒子就可以获得超快的时间响应。微通道板通常需要加上合适的电压才能正常工作,本文将对其后端电路进行研究,分析了各电阻、电容元器件的参数对微通道板输出信号的影响,推导了输出信号与出射电子的关系表达式,并设计了同轴收集极结构。研究结果表明,当采用合适的电路参数和同轴收集极,微通道板输出信号的上升时间约为280 ps,时间宽度约500ps,能够满足超快带电粒子测量的需求。

关键词：微通道板时间响应电路参数同轴收集极

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轫致辐射二极管多环强流阴极的结构优化研究

轫致辐射二极管多环强流阴极的结构优化研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：蔡丹孙剑锋孙铁平张金海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院

20世纪90年代以来,各国将辐射探测器技术以及电子系统辐射效应研究的重点转移到了实验室。用于产生强脉冲辐射环境的脉冲功率装置,其条件保障地位更加凸显。作为装置关键部件之一的轫致辐射二极管,因其蕴含丰富的物理和技术问题,成为该... 详细信息

20世纪90年代以来,各国将辐射探测器技术以及电子系统辐射效应研究的重点转移到了实验室。用于产生强脉冲辐射环境的脉冲功率装置,其条件保障地位更加凸显。作为装置关键部件之一的轫致辐射二极管,因其蕴含丰富的物理和技术问题,成为该领域研究的热点和难点所在。辐射场均匀性是轫致辐射二极管追求的指标之一,为实现大面积均匀辐照,二极管强流阴极的基本构型通常为球板或者环板结构。本文针对"强光一号"加速器短脉冲伽马状态多环强流阴极,研究了一种通过调节各环电流分配比例提高辐射场均匀性的方法。此外,由于该结构优化对电子束流自磁箍缩作用具有重要影响,本文对其在阳极靶面束斑漂移抑制方面的探索实验进行了报道。

关键词：轫致辐射多环阴极结构优化

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FLTD低电感三电极场畸变气体开关击穿特性

FLTD低电感三电极场畸变气体开关击穿特性

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中国核学会2019年学术年会

作者：降宏瑜姜晓峰孙凤举丛培天王志国黄涛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陕西西安710024

本文设计了一种FLTD低电感三电极场畸变气体开关,开关结构简单,安装方便,与电容器连接紧凑且放电电感小,实验测得放电支路短路电感约为140 nH。实验研究了开关的自击穿特性,结果表明:各气压下开关自击穿电压分散性(自击穿电压标准偏差... 详细信息

本文设计了一种FLTD低电感三电极场畸变气体开关,开关结构简单,安装方便,与电容器连接紧凑且放电电感小,实验测得放电支路短路电感约为140 nH。实验研究了开关的自击穿特性,结果表明:各气压下开关自击穿电压分散性(自击穿电压标准偏差与自击穿电压之比)小于2%。实验研究了开关在不同工作系数下触发特性,在工作电压±80 kV,工作系数60%,触发电压120 kV时,开关延时34.6 ns,抖动1.6 ns,在此条件下连续工作1 017次,开关未发生自放电及未触发导通现象。

关键词：三电极场畸变气体开关低电感自击穿特性触发特性

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船舶半悬挂舵数字化设计及其软件开发

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机械 2022年第3期49卷 7-13,24页

作者：聂森胡启航缪俊陆建辉青岛城市学院机电工程学院山东青岛266106 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 江苏华帝海洋工程设备制造有限公司江苏泰州214522 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

针对目前舵系计算和绘图数据形成信息孤岛等问题,通过对半悬挂舵设计过程的分析,建立舵系参数化设计数学模型,基于Visual Basic 6.0平台开发舵系数字化设计软件。搭建4个舵系设计功能模块,构建模块与软件数据库间的链接,实现平台内数据... 详细信息

针对目前舵系计算和绘图数据形成信息孤岛等问题,通过对半悬挂舵设计过程的分析,建立舵系参数化设计数学模型,基于Visual Basic 6.0平台开发舵系数字化设计软件。搭建4个舵系设计功能模块,构建模块与软件数据库间的链接,实现平台内数据共享。软件界面友好,数字与图形互动,通过对输入数据的实时质量控制确保设计无差错。建立舵系零件特征参数,基于SolidWorks与AutoCAD软件平台,实现零件参数驱动与修改,有限元分析与精度控制等。以15000DWT自卸运煤船半悬挂舵为设计究对象,输出了一套完整的半悬挂舵设计资料,验证软件设计的可靠性、准确性和高效率。

关键词：舵系数字化设计半悬挂舵软件开发

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电磁脉冲效应参数无线测量系统设计

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核电子学与探测技术 2019年第2期39卷 133-136页

作者：秦锋崔志同吴刚吴伟杜传报毛从光西北核技术研究所西安710024 强电磁脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

为解决电磁脉冲效应试验中环境对测量信号传输通道的干扰问题,设计了基于小型化高速数据采集/控制设备及嵌入式工控机的效应参数无线测量系统。该系统属于设备级系统,集无线控制、数据采集与处理等功能于一体,避免了传统光纤传输测量系... 详细信息

为解决电磁脉冲效应试验中环境对测量信号传输通道的干扰问题,设计了基于小型化高速数据采集/控制设备及嵌入式工控机的效应参数无线测量系统。该系统属于设备级系统,集无线控制、数据采集与处理等功能于一体,避免了传统光纤传输测量系统反复标定、布线繁琐等问题,具备模块化可扩展特点。系统在电磁脉冲效应试验中得到了较好的应用,在降低效应参数测量不确定度的同时也提高了试验效率。

关键词：模块化无线测量电磁脉冲离线测量

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强流平板二极管阻抗特性分析

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太赫兹科学与电子信息学报 2019年第2期17卷 338-342页

作者：胡杨杨海亮张鹏飞孙江孙剑锋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"剑光一号"上搭建了二极管平台,理论估计了二极管阻值,进行了平板二极管阻抗和束流分布测量实验。结合法拉第筒阵列测得的束流密度分布、粒子模拟(PIC)仿真结果对二极管阻抗特性进行了全面的对比分析。结果表明,二极管工作... 详细信息

在"剑光一号"上搭建了二极管平台,理论估计了二极管阻值,进行了平板二极管阻抗和束流分布测量实验。结合法拉第筒阵列测得的束流密度分布、粒子模拟(PIC)仿真结果对二极管阻抗特性进行了全面的对比分析。结果表明,二极管工作于弱箍缩状态,阻抗阻值略低于估计值,阻抗曲线、法拉第筒波形以及束流箍缩程度三者间存在高度的相关性。当阻抗曲线处在前端(导通前)和末期(崩溃段)时,束流均处在未箍缩期间,法拉第筒信号无有效数据;阻抗曲线处在平区时,二极管工作平稳,束流箍缩情况和法拉第筒信号稳定,阳极边缘处的法拉第筒波形呈现双峰,与束流箍缩运动情况相符。

关键词：阻抗束流箍缩强流平板二极管法拉第筒

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基于级联步进延时的顺序等效采样方法及实现

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自动化仪表 2020年第10期41卷 74-77页

作者：李海涛阮林波田耕西北核技术研究院陕西西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

为提高顺序等效采样率,提出基于级联步进延时的顺序等效采样电路及采样方法。采用可编程延迟线、可编程延迟芯片和现场可编程门阵列(FPGA)等实现采样时钟信号步进延时:利用FPGA控制可编程延迟线和可编程延迟芯片的延时步长和总延时;利... 详细信息

为提高顺序等效采样率,提出基于级联步进延时的顺序等效采样电路及采样方法。采用可编程延迟线、可编程延迟芯片和现场可编程门阵列(FPGA)等实现采样时钟信号步进延时:利用FPGA控制可编程延迟线和可编程延迟芯片的延时步长和总延时;利用可编程延迟线的粗延时和可编程延迟芯片的细延时相互结合,达到对采样时钟信号进行高精度、大范围的步进延时的目的,实现最小延时步长10 ps、总延时达到512 ns该方法可以广泛应用于顺序等效采样系统。

关键词：现场可编程门阵列级联步进延时可编程延迟线粗延时步长可编程延迟芯片细延时步长顺序等效采样

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