检索结果-内蒙古大学图书馆

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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传输系数自校准的宽带模拟信号光纤传输系统

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现代应用物理 2022年第2期13卷 24-31页

作者：刘逸飞郭景海吴伟程引会马良赵墨李进玺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

分析了模拟信号光纤传输中电光幅度调制的基本原理及导致传输系数难以恒定的原因,提出了一种集成可控标准方波的方法,用于传输系数的实时修正。以线性晶体管放大器和单片机微处理器为核心,设计了具有传输系数自校准功能的模拟信号光纤... 详细信息

分析了模拟信号光纤传输中电光幅度调制的基本原理及导致传输系数难以恒定的原因,提出了一种集成可控标准方波的方法,用于传输系数的实时修正。以线性晶体管放大器和单片机微处理器为核心,设计了具有传输系数自校准功能的模拟信号光纤传输系统,并进行了实验室标定。标定结果表明,传输系统-3 dB带宽的工作频率为20 kHz~1.38 GHz,时域传输系数为0.66,线性动态范围为40 dB,本底噪声为4 mV。比较了2种不同测试环境下传输系统的性能,修正前,传输系数测量的相对偏差高达9%,修正后,相对偏差可小于1%,验证了传输系数自校准的可行性与准确性。在此基础上,介绍了传输系统在前沿为380 ps脉冲波形的传输测试和电磁脉冲辐照下线缆耦合电流测试上的应用,测量结果表明,传输系统具有良好的信号保真度和抗干扰性能,能提高测量准确性,具有广阔的应用前景。

关键词：光纤传输系统宽带模拟信号传输系数自校准幅度调制

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西安脉冲堆反应性测量空间效应修正方法研究

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核动力工程 2020年第4期41卷 148-152页

作者：赵巍张良王宝生袁建新张强朱广宁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

反应性是反应堆重要的物理参数,在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能,能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势,有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量,但由于控制棒的移动会导... 详细信息

反应性是反应堆重要的物理参数,在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能,能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势,有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量,但由于控制棒的移动会导致中子注量率空间分布前后不一致,而出现偏差。本文对逆动态方法和静态空间效应因子进行了理论分析,给出了相应的计算方法;以西安脉冲堆为研究对象,使用蒙特卡罗(MCNP)程序计算了探测器三维空间的响应函数,同时计算了归一化节块功率密度,由此得到静态空间效应因子;最后在脉冲堆上进行了不同棒速下插控制棒实验,处理实验数据得到控制棒积分价值曲线。结果表明,进行空间效应修正是必要的,经修正后计算得到的控制棒价值曲线更稳定,计算结果与真实值误差更小。

关键词：西安脉冲堆反应性测量空间效应蒙特卡罗(MCNP)

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卤化铅钙钛矿闪烁体的X射线成像性能模拟

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核技术 2022年第12期45卷 25-32页

作者：张育育杨智盛亮段宝军严维鹏宋岩汪敏强西安交通大学电子科学与工程学院电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质中心陕西省先进储能电子材料与器件工程研究中心西安710049 郑州大学物理学院材料物理教育部重点实验室郑州450052 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

近年来,卤化铅钙钛矿闪烁体在X射线成像领域受到广泛关注。20~120 keV硬X射线医学成像使用闪烁体探测器,其灵敏度和成像空间分辨率是重要指标。利用Geant4模拟卤化铅钙钛矿量子点/聚合物复合闪烁体的X射线相对探测效率和成像空间分辨率... 详细信息

近年来,卤化铅钙钛矿闪烁体在X射线成像领域受到广泛关注。20~120 keV硬X射线医学成像使用闪烁体探测器,其灵敏度和成像空间分辨率是重要指标。利用Geant4模拟卤化铅钙钛矿量子点/聚合物复合闪烁体的X射线相对探测效率和成像空间分辨率,并利用次级电子运动解释能量与钙钛矿量子点占比对分辨率的影响。结果表明:增大复合闪烁体厚度和钙钛矿量子点占比可提高相对探测效率;降低厚度和增加钙钛矿量子点占比都可以提高空间分辨率;当吸收效率达到99.5%时计算得到20 keV X射线激发下钙钛矿闪烁体空间分辨率可与商用CsI闪烁体相媲美,而50 keV X射线激发下空间分辨率则有所下降。表明卤化铅钙钛矿在20 keV低能X射线医疗成像中具有一定应用潜力。

关键词：钙钛矿 X射线闪烁体 Geant4 相对探测效率空间分辨率

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西安200 MeV质子应用装置开放运行情况及下一步升级改造计划

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现代应用物理 2024年第4期15卷 10-19页

作者：王忠明王敏文闫逸花王百川杨业王迪刘卧龙王茂成吕伟叶文博卓鑫赵铭彤杨馥羽于俊英郑曙昕邢庆子程诚姚红娟张化一杜畅通范永山岳灿彬刘晓宇王泽江王学武胡闯强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024 西北核技术研究所西安710024 清华大学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质子应用装置是为满足宇航器件空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟装置。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。装置于2014年立项,2020年达到设计指标并正式开放运行,目前... 详细信息

西安200 MeV质子应用装置是为满足宇航器件空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟装置。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。装置于2014年立项,2020年达到设计指标并正式开放运行,目前已累计运行4000余小时,为30余家用户单位提供了机时,是我国首台满足空间单粒子效应考核指标要求的质子实验装置。下一步该装置计划通过新增一台重离子直线注入器,并对同步环进行少量改造,升级为一台质子重离子通用装置,以更好地满足空间辐射效应研究与宇航器件考核评估需求。本文综述了该装置的束流调试结果、开放运行情况及后续升级改造方案。

关键词：粒子加速器同步加速器辐射效应单粒子效应

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40nm NMOS器件沟道热载流子效应和电离总剂量效应关联分析

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现代应用物理 2022年第1期13卷 180-185页

作者：何宝平马武英王祖军姚志斌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西安710024

通过理论模拟和辐照试验,对40 nm NMOS器件在电离总剂量(total ionization dose,TID)效应和沟道热载流子(channel hot carrier,CHC)效应综合作用下二者的相关性进行了研究。研究结果表明,CHC效应和TID效应单独作用都会对纳米NMOS器件产... 详细信息

通过理论模拟和辐照试验,对40 nm NMOS器件在电离总剂量(total ionization dose,TID)效应和沟道热载流子(channel hot carrier,CHC)效应综合作用下二者的相关性进行了研究。研究结果表明,CHC效应和TID效应单独作用都会对纳米NMOS器件产生影响,而在综合作用下是否相关依赖于二者的先后试验顺序。器件在先TID效应后CHC效应的综合作用下,损伤程度要大于CHC效应单独作用的结果,2种效应具有相关性;器件在先CHC效应后TID效应的综合作用下,损伤程度小于TID效应和CHC效应单独作用的结果,2种效应没有相关性。

关键词：电离总剂量效应沟道热载流子效应浅槽隔离超薄栅氧化层

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纳秒脉冲电压下油浸纸局部尖端缺陷击穿特性及损伤规律

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中国电机工程学报 2022年第14期42卷 5326-5337页

作者：李斯盟杨帆秦锋汲胜昌陈伟电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西省西安市710119 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

配电变压器在高空电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)早期传导环境中将遭受纳秒电应力入侵,易在绕组引线焊点处造成绝缘失效或损伤。为此,该文研究纳秒脉冲电压下油浸纸尖端缺陷的伏秒特性、击穿概率、脉冲电压幅值与... 详细信息

配电变压器在高空电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)早期传导环境中将遭受纳秒电应力入侵,易在绕组引线焊点处造成绝缘失效或损伤。为此,该文研究纳秒脉冲电压下油浸纸尖端缺陷的伏秒特性、击穿概率、脉冲电压幅值与绝缘击穿时脉冲累积次数之间的关系(即U-N特性),并基于放电特性、微观形貌、流注仿真探究纳秒脉冲电压下的油浸纸尖端缺陷损伤规律与机理。研究表明:伏秒特性、击穿概率分布、U-N特性均有明显极性效应,极性效应与界面屏障电荷有关;纳秒脉冲致损油浸纸可分为轻度与重度两个等级,轻度损伤易形成表面斑状缺陷,呈现多次低幅值的工频局部放电模式,重度损伤易形成龟裂缺陷,呈现少次高幅值的工频局部放电模式,损伤差异与油纸界面流注特性有关。结果可为提高配电变压器在HEMP传导环境中的生存能力与评估技术提供一定参考。

关键词：伏秒特性击穿概率配电变压器局部放电高空电磁脉冲

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离子径迹特征与纳米反相器链单粒子瞬态的关联性研究

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物理学报 2021年第12期70卷 162-172页

作者：赵雯陈伟罗尹虹贺朝会沈忱西安交通大学核科学与技术学院西安710049 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 苏州珂晶达电子有限公司苏州215000

相同线性能量传输值(linear energy transfer,LET)、不同能量和种类的离子在径迹特征方面存在差异,导致这些离子在组合逻辑电路中产生的单粒子瞬态(single event transients,SET)有所不同,这种现象随着电路特征工艺尺寸的缩减逐渐凸显.... 详细信息

相同线性能量传输值(linear energy transfer,LET)、不同能量和种类的离子在径迹特征方面存在差异,导致这些离子在组合逻辑电路中产生的单粒子瞬态(single event transients,SET)有所不同,这种现象随着电路特征工艺尺寸的缩减逐渐凸显.开展离子径迹特征与纳米组合逻辑电路SET的关联性研究对准确预估纳米器件在轨单粒子效应软错误率具有重要意义.本文以65 nm互补金属氧化物半导体工艺的体硅反相器链为研究载体,建立了反相器链的三维器件物理模型,开发了体硅中离子径迹的粒子输运计算程序,基于器件物理和粒子输运的耦合仿真,研究了相同LET值的高低能离子(低能离子能量小于10 MeV·n^(–1),高能离子能量介于几十MeV·n^(–1)和几百MeV·n^(–1)之间)在反相器链中所产生的SET脉宽差异.研究结果表明:增加高低能离子每核子能量比率,或者在该比率相近时提高LET值,会使得具有相同LET值的高低能离子的径迹差异变大,进而导致两者产生的SET脉宽差异更明显;离子径迹特征对SET的影响与离子入射角度存在一定的依赖关系,但与反相器链偏置电压的关联性不强.

关键词：单粒子瞬态离子径迹组合逻辑电路线性能量传输值

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