检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2022年第10期56卷 2133-2138页

作者：王亮平邱爱慈李沫张金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陕西西安710024

利用Z箍缩等离子体辐射源产生X射线可开展脉冲X射线辐照材料动力学响应及热力学效应研究,而试验面处的辐射功率密度是热力学效应研究中最关心的参数。本文针对Z箍缩产生的软X射线辐射功率密度场分布,以理论分析和数值模拟为手段,将Z箍缩... 详细信息

利用Z箍缩等离子体辐射源产生X射线可开展脉冲X射线辐照材料动力学响应及热力学效应研究,而试验面处的辐射功率密度是热力学效应研究中最关心的参数。本文针对Z箍缩产生的软X射线辐射功率密度场分布,以理论分析和数值模拟为手段,将Z箍缩软X射线辐射源分别等效为线光源和朗伯辐射光源,获得了2种等效情况下X射线辐射功率密度场的分布。分析表明,在线光源等效情况下,远场分布为球面分布,符合距离平方反比关系,而近场则近似圆柱面分布,符合距离反比关系;在朗伯辐射光源等效情况下,远场分布为球面余弦调制分布,而近场分布近似圆柱面分布。等效模型分析结果均表明:对于长度为2 cm的Z箍缩软X射线辐射体,当试验样品放置位置距离Z箍缩光源大于5 cm后,试验面处的辐射功率密度即可视为远场情况,符合距离平方反比关系。

关键词： Z箍缩 X射线辐射场

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脉冲X射线衍射法测量冲击加载下的晶格形变量

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原子能科学技术 2022年第10期56卷 2165-2171页

作者：唐波黑东炜马戈夏惊涛盛亮魏福利罗剑辉李运良谭书舜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

脉冲X射线衍射可实现冲击加载下材料晶格形变量的在线测量。在建立晶格形变量的脉冲X射线衍射测量模型的基础上,分析了撞击倾斜及晶体宏观位移对衍射测量结果的影响。确定了影响晶格形变量测量的晶体样品宏观位移及衍射峰读出等因素的... 详细信息

脉冲X射线衍射可实现冲击加载下材料晶格形变量的在线测量。在建立晶格形变量的脉冲X射线衍射测量模型的基础上,分析了撞击倾斜及晶体宏观位移对衍射测量结果的影响。确定了影响晶格形变量测量的晶体样品宏观位移及衍射峰读出等因素的不确定度来源,建立了各种因素综合影响下的不确定度分析方法。给出了轻气炮驱动的平面冲击加载实验中LiF(100)晶体的脉冲X射线衍射测量结果,实验获得了晶体处于3.65 GPa和2.33 GPa两个不同冲击压缩状态下的动态衍射峰。经计算得到的晶格形变量与材料宏观雨贡纽关系吻合,并从晶格层面上证实了LiF晶体在冲击塑性形变时晶格处于各向同性的压缩状态。

关键词：脉冲X射线冲击加载晶格形变 X射线衍射

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“晨光号”加速器二极管辐照面积和寿命提升技术

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原子能科学技术 2022年第7期56卷 1448-1455页

作者：胡杨孙江张金海梁天学蔡丹杨海亮苏兆锋孙剑锋赵博文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

“晨光号”强流脉冲电子束加速器是我国最早的脉冲功率装置之一,当前该加速器承担的课题日益多元,机时愈发紧张。为拓展实验用途,着眼于提升辐照面积、阴阳极寿命和实验频次,以“晨光号”油介质传输线为前级,采用弱箍缩设计、Ta-Al复合... 详细信息

“晨光号”强流脉冲电子束加速器是我国最早的脉冲功率装置之一,当前该加速器承担的课题日益多元,机时愈发紧张。为拓展实验用途,着眼于提升辐照面积、阴阳极寿命和实验频次,以“晨光号”油介质传输线为前级,采用弱箍缩设计、Ta-Al复合叠靶等方法,研制了一种工作于0.90~2.00 MV的长寿命弱箍缩二极管。该二极管具有良好的抗热-力学损伤特性,工程稳定性好、维护工作量小。与原二极管相比,辐射场由聚焦型变为前向型,在维持峰值剂量率量级(108 rad/s)不变的情况下,辐照面积由10 cm^(2)提升至80 cm^(2),不换靶连续工作炮数由2~4发提升至70发,且30 min即可进行1次实验。

关键词： “晨光号”加速器二极管弱箍缩长寿命辐照面积

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碳化硅探测器的最大线性电流研究

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原子能科学技术 2022年第10期56卷 1987-1995页

作者：刘林月欧阳晓平张显鹏阮金陆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

本文研究了电流型碳化硅探测器的最大线性电流特性,给出了最大线性电流计算方法,分析了辐射类型、灵敏区面积、灵敏区厚度和耗尽区电场强度对最大线性电流的影响,利用强脉冲X射线加速器和紫外激光源实验研究了碳化硅探测器的最大线性电... 详细信息

本文研究了电流型碳化硅探测器的最大线性电流特性,给出了最大线性电流计算方法,分析了辐射类型、灵敏区面积、灵敏区厚度和耗尽区电场强度对最大线性电流的影响,利用强脉冲X射线加速器和紫外激光源实验研究了碳化硅探测器的最大线性电流特性。研究结果表明,灵敏区面积4 cm^(2)的碳化硅探测器可获得4 A以上的线性电流,不同规格碳化硅探测器最大线性电流的理论和实验结果最大相对偏差约23%。

关键词：碳化硅半导体探测器线性电流脉冲辐射探测

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考虑不确定性量化的典型城市建筑群爆炸载荷的快速估计方法

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计算物理 2024年

作者：潘美霖彭卫文冷春江王澍霏钟巍中山大学智能工程学院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

为快速估计复杂城市建筑群中强爆炸冲击波的爆炸载荷，并量化估计结果的不确定性，针对可变当量、爆心距、街道长和宽、建筑物长和宽情形下，冲击波在3×3的建筑群中传播时关键位置的超压峰值，研究给出了基于高斯过程回归、神经网... 详细信息

为快速估计复杂城市建筑群中强爆炸冲击波的爆炸载荷，并量化估计结果的不确定性，针对可变当量、爆心距、街道长和宽、建筑物长和宽情形下，冲击波在3×3的建筑群中传播时关键位置的超压峰值，研究给出了基于高斯过程回归、神经网络集成和贝叶斯深度学习的快速估计方法。首先采用正交实验设计和数值模拟的方法获取训练数据，然后分别构建高斯过程回归、神经网络集成及贝叶斯深度学习模型，在快速预测爆炸载荷的同时对估计结果的不确定性进行量化。最后采用平均绝对百分比误差和归一化平均预测区间宽度等指标对三种模型的预测精度和不确定性量化准确度进行评估。结果表明，所构建的三种模型在144组测试数据上对于超压峰值的平均估算误差分别为11.84%、7.04%和8.51%，置信区间涵盖真实值的百分比分别超过86.11%、98.61%和75.69%，且三种模型均能在2.3ms内完成对单个测试样本爆炸载荷的估计。所构建的方法能够为复杂城市场景下爆炸载荷快速、可信的估计提供一种新的途径和视角。

关键词：复杂城市环境爆炸载荷贝叶斯深度学习不确定性量化

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碳化硅探测器的时间响应研究

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哈尔滨工程大学学报 2022年第11期43卷 1547-1552页

作者：刘林月张建福李辉欧阳晓平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

碳化硅探测器是近年来新兴的半导体探测器,具有高电荷收集效率和强抗辐照特性,被广泛用于中子和带电粒子探测。本文针对电流型碳化硅探测器的时间响应特性开展研究,利用W.C.狄钦松模型理论计算和可等效δ脉冲的超快射线束响应实验分别... 详细信息

碳化硅探测器是近年来新兴的半导体探测器,具有高电荷收集效率和强抗辐照特性,被广泛用于中子和带电粒子探测。本文针对电流型碳化硅探测器的时间响应特性开展研究,利用W.C.狄钦松模型理论计算和可等效δ脉冲的超快射线束响应实验分别研究了碳化硅探测器的时间特性,理论和实验结果较为一致;研究发现碳化硅探测器的具有超快时间响应特性,上升时间和响应半高宽小于2 ns;研究了碳化硅探测器时间响应的尺寸效应,获得了探测器时间响应下降时间与RC时间参数关系的经验公式。本文研究结果可为碳化硅探测器的设计、脉冲射线探测应用等提供参考。

关键词：碳化硅半导体探测器时间响应宽禁带半导体纳秒级电流型探测器

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脉冲载荷下加筋圆板的各向同性快速等效方法

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爆炸与冲击 2024年第3期44卷 27-37页

作者：焦重熙钟巍王霂梅晰洁邱信明清华大学航天航空学院北京100084 强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024 西北核技术研究所陕西西安710024 海军工程大学海军士官学校安徽蚌埠233012

加筋板在爆炸与冲击防护中应用广泛,而其动力响应的快速求解一直是工程中关注的重点。对于径向均匀加筋的圆板,基于刚度叠加思想,提出了一种将其等效为各向同性平板的方法,用于分析其在脉冲载荷下弹性阶段的动力响应。结合理论推导与数... 详细信息

加筋板在爆炸与冲击防护中应用广泛,而其动力响应的快速求解一直是工程中关注的重点。对于径向均匀加筋的圆板,基于刚度叠加思想,提出了一种将其等效为各向同性平板的方法,用于分析其在脉冲载荷下弹性阶段的动力响应。结合理论推导与数值方法,显式地给出了简洁的等效平板厚度公式。经验证,提出的等效方法建立了加筋圆板与均质圆板间的内在联系,适用于多种加筋尺寸、材料及载荷形式。等效圆板与加筋圆板的最大挠度偏差不超过6%,低阶振动频率偏差不超过10%。相比于直接对加筋圆板进行计算,等效分析方法大大提高了求解效率,且保证了很高的计算精度,在冲击响应预测和结构优化等工程应用中具有重要意义。

关键词：加筋板圆板动力响应分析等效方法脉冲载荷

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基于非结构网格粒子输运的蒙特卡罗模拟计算研究

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核科学与工程 2024年第2期44卷 286-294页

作者：王立鹏陈森张信一姜夺玉胡田亮曹璐李达陈立新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

传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABA... 详细信息

传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABAQUS创建,使用MCNP的径迹长度估计器计算非结构网格单元内的输运结果,并在非结构网格上执行单元对单元的跟踪,结果可以输出到ABAQUS或者Paraview进行可视化和其他物理分析。本文分析了两种典型的基准实验:Ueki固定源和Godiva临界源问题,模拟结果表明,UM几何的运行时间和与CSG几何的计算偏差与输入网格单元的数量、单元的阶数成正比,同样阶数的四面体比六面体结果误差更小,本文的非结构网格计算结果与传统的构造实体几何结构结果具有很好的一致性。

关键词：非结构网格粒子输运蒙特卡罗有限元

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铝单丝在可调预脉冲作用下的Z箍缩动力学行为实验和数值模拟研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第7期53卷 40-50页

作者：陈紫维吴坚姜志远王振宇王威卢元博李阳盛亮西安交通大学电气工程学院西安710049 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

为了研究预脉冲电流对Z箍缩内爆动力学行为的影响,本文首先基于双脉冲Z箍缩实验平台“秦-1”装置研究了铝单丝Z箍缩在不同预、主脉冲间隔下的内爆特性.铝丝在预脉冲作用下被加热汽化形成芯晕结构并膨胀,在主脉冲作用下发生雪耙特性的箍... 详细信息

为了研究预脉冲电流对Z箍缩内爆动力学行为的影响,本文首先基于双脉冲Z箍缩实验平台“秦-1”装置研究了铝单丝Z箍缩在不同预、主脉冲间隔下的内爆特性.铝丝在预脉冲作用下被加热汽化形成芯晕结构并膨胀,在主脉冲作用下发生雪耙特性的箍缩内爆,预脉冲作用下的晕等离子体对内爆行为有显著影响.其次,基于磁流体模型计算了预脉冲作用后的密度、温度、速度分布,以及进一步主脉冲作用后的内爆壳层参量分布.计算结果的边界轨迹与实验测量基本一致,预脉冲作用下的单丝Z箍缩动力学行为可以分为晕等离子体膨胀、晕等离子体内爆、晕与丝芯共同内爆、滞止辐射4个阶段,在这种雪耙内爆特性下,洛伦兹力对壳层外部的晕层做功,热压对壳层内部的未扰动等离子体做功,形成等离子体堆积.

关键词： Z箍缩预脉冲调控动力学过程动力学行为辐射磁流体

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支路开关自放电对大型多路并联FLTD脉冲源可靠性的影响

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4986-4997,I0032页

作者：王振宇吴坚姜志远陈紫维赵一鸣姜晓峰王志国孙凤举李兴文邱爱慈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 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

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的... 详细信息

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的FLTD脉冲源设计,采用Monte-Carlo方法建立考虑支路开关自放电及其载荷共享效应的FLTD脉冲源可靠性计算模型,分析开关故障模式及其触发策略对脉冲源可靠性的影响。结果表明,主支路开关自放电产生的故障电压会引起开关级联自放电,降低装置可靠性。若主支路开关工作系数设定在0.5~0.7范围内,FLTD脉冲源故障率可低于1×10^(-4)。此外,触发器及触发支路开关的高可靠性对于提升脉冲源可靠性至关重要,增加触发器脉冲数量、降低触发器自放电故障率能够有效提升脉冲源可靠性,当触发器脉冲数量提升至4倍后,FLTD脉冲源故障率有望降低至1×10^(-5)以下。研究结果为大型FLTD脉冲源的开关工作系数及触发策略的选取提供参考,具有重要的工程应用价值。

关键词：快脉冲直线型变压器驱动源可靠性开关自放电 Monte-Carlo 工作系数

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