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中国核学会2017年学术年会

作者：魏浩孙凤举呼义翔邱爱慈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交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室室

磁绝缘感应电压叠加器（MIVA）次级阻抗对驱动源和负载之间功率耦合产生重要影响。基于稳态磁绝缘Creedon层流理论和鞘层电子流再俘获（Re-trapping）理论,建立了负载欠匹配型MIVA电路分析方法,数值分析获得了MIVA输出参数（输出电压、... 详细信息

磁绝缘感应电压叠加器（MIVA）次级阻抗对驱动源和负载之间功率耦合产生重要影响。基于稳态磁绝缘Creedon层流理论和鞘层电子流再俘获（Re-trapping）理论,建立了负载欠匹配型MIVA电路分析方法,数值分析获得了MIVA输出参数（输出电压、阴/阳极电流和电功率）随负载欠匹配程度的变化规律。考虑阴极传导电流作为闪光照相二极管的有效电流,建立了以MIVA末端X射线剂量率最大为目标的次级阻抗优化方法。获得了欠匹配型MIVA次级优化阻抗Z*的变化规律:随着X射线剂量率对电压依赖程度提高,欠匹配型MIVA次级优化阻抗Z*呈指数降低;负载阻抗越大,Z*越大。

关键词：磁绝缘感应电压叠加器负载欠匹配次级阻抗磁绝缘最小电流鞘层电子流再俘获

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一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应的快中子注量监测方法

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核技术 2017年第1期40卷 30-37页

作者：李达陈达江新标祁铁涛于青玉余小任张继红张文首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 南京航空航天大学核科学与工程系南京210016

给出了一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应监测快中子注量的方法。根据干扰核素半衰期不同的特点,选取合适的冷却和测量时间,降低了^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m活化率测量中干扰核素的影响。根据152Eu标定实验结果,利用遗传算法优化... 详细信息

给出了一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应监测快中子注量的方法。根据干扰核素半衰期不同的特点,选取合适的冷却和测量时间,降低了^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m活化率测量中干扰核素的影响。根据152Eu标定实验结果,利用遗传算法优化探测器尺寸,建立探测器蒙特卡罗算法模型。利用模型校正^(99)Mo-^(99)Tcm放射源实验效率,解决了探测器效率标定和射线自吸收问题。开展了快中子注量监测,实验结果与铁、硫、镍等快中子监测箔一致性较好,测量不确定度约为13.1%。

关键词：快中子注量中子能谱不确定度分析活化箔西安脉冲堆

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高通滤波器尺寸对粒子离轴滤波全息像的影响

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激光与光电子学进展 2017年第6期54卷 91-97页

作者：张连永徐青曹娜曹亮李斌康刘运牙雷岚湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411100 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710000

粒子场离轴滤波全息技术是减少背景噪声影响、改善粒子场再现像质量的有效方法。滤波器尺寸与再现粒子像密切相关,合适的滤波器尺寸有利于粒子的识别和测量。解析分析了高通滤波器尺寸、4F系统前焦距及粒径对圆形粒子离轴滤波全息再现... 详细信息

粒子场离轴滤波全息技术是减少背景噪声影响、改善粒子场再现像质量的有效方法。滤波器尺寸与再现粒子像密切相关,合适的滤波器尺寸有利于粒子的识别和测量。解析分析了高通滤波器尺寸、4F系统前焦距及粒径对圆形粒子离轴滤波全息再现像强度分布的影响规律,数值模拟了不同尺寸的高通滤波器对相同粒径粒子全息再现像强度分布的影响,并开展了离轴滤波全息实验。研究结果表明,高通滤波器可以有效提高粒子图像的对比度;粒子尺寸不变时,滤波器尺寸越小或4F系统前焦距越大,再现粒子像强度分布越均匀,同时边界梯度越大;滤波器尺寸和4F系统前焦距恒定时,粒子越大,再现粒子像内部逐渐呈现明暗相间变化的圆环,同时粒子边界越来越清晰。

关键词：全息离轴全息高通滤波器解析粒子

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感性脉冲电流注入装置的SPICE电路建模

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电子学报 2017年第6期45卷 1513-1517页

作者：崔志同毛从光孙蓓云西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071 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

为预测电子设备传导敏感度试验中脉冲电流注入在设备端口产生的干扰强度及波形,建立了感性电流注入装置的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)电路模型.在将装置电路模块化的基础上,应用传输矩阵计算的方法,从... 详细信息

为预测电子设备传导敏感度试验中脉冲电流注入在设备端口产生的干扰强度及波形,建立了感性电流注入装置的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)电路模型.在将装置电路模块化的基础上,应用传输矩阵计算的方法,从实验数据中提取出各模块的电路参数或方程表达式,并转换为SPICE模型,最后再将各模块组合为完整的装置模型.频域和时域的实验显示,模拟结果和测量结果一致性较好.建立的电路模型可用于设计和优化脉冲电流注入试验.

关键词：脉冲电流注入感性耦合电流注入探头 GFREQ模型

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双包层紫外光纤伽马辐照效应实验研究

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原子能科学技术 2017年第3期51卷 536-542页

作者：张美王培伟李奎念赵吉祯李阳袁媛盛亮胡华四丁楠马燕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 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国电子集团第八研究所安徽合肥230059

双包层大芯径紫外石英光纤具有高的传输效率和耐辐照性,在核辐射场信号传输与测量中有良好的应用前景。但在核辐射场中,光纤受辐照会产生发光和诱导损耗,影响测量精度和准确度。为此,建立了光纤辐照损耗和发光光谱测量系统及方法,对芯径... 详细信息

双包层大芯径紫外石英光纤具有高的传输效率和耐辐照性,在核辐射场信号传输与测量中有良好的应用前景。但在核辐射场中,光纤受辐照会产生发光和诱导损耗,影响测量精度和准确度。为此,建立了光纤辐照损耗和发光光谱测量系统及方法,对芯径为0.2、0.4和0.6mm石英光纤在辐照剂量率为0.053 6Gy/s的稳态60 Co伽马射线源上进行了测量。实验结果表明:芯径越大,光纤辐照产生的附加损耗越小;辐照附加损耗并非与总剂量呈正比,随着辐照时间和总剂量的增加,损耗值增量逐渐减小;发光和损耗与光的波长有关,短波区光纤发光强度和损耗较长波区大;实验测量得到了0.6mm光纤在300~600nm的发光光谱,发光强度约为10^(-13)W·s/(Gy·m);相同时间内,不同波长辐照恢复效果不同,长波长损耗小,较快恢复到辐照前光纤传输效率,而短波长损耗大,恢复较慢。

关键词：双包层大芯径紫外石英光纤辐照损耗辐致诱导发光

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Yb:YAG晶体性能实验测量

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强激光与粒子束 2017年第8期29卷 143-147页

作者：严维鹏李斌康宋顾周段宝军姚志明宋岩韩长材许梦轩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 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了测量脉冲时间宽度小于20ns时的γ射线时间分辨图像,发展了新型无机闪烁体Yb:YAG,并实验测量了晶体的发光衰减时间、X射线激发发光光谱、相对发光效率和空间分辨等性能,研究了Yb:YAG晶体的发光性能。实验表明,Yb:YAG发光有三种衰减成... 详细信息

为了测量脉冲时间宽度小于20ns时的γ射线时间分辨图像,发展了新型无机闪烁体Yb:YAG,并实验测量了晶体的发光衰减时间、X射线激发发光光谱、相对发光效率和空间分辨等性能,研究了Yb:YAG晶体的发光性能。实验表明,Yb:YAG发光有三种衰减成分,快成分衰减常数为1.2ns,慢成分衰减常数与射线种类有关;X射线激发发光光谱在250~800nm范围,有三个发光峰,分别为320,380和500nm,且320nm处强度最大;相对发光效率为1900ph/MeV;使用钨分辨卡测得Yb:YAG空间分辨能力为2lp/m,使用刀口法测得空间调制传递函数为0.5时的频率为0.7lp/mm。结果说明Yb:YAG晶体性能能够满足所需测量要求。

关键词：时间宽度 Yb:YAG晶体衰减时间发光光谱相对发光效率空间分辨

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CMOS图像传感器总剂量辐照效应及加固技术研究进展

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半导体光电 2017年第1期38卷 1-7页

作者：王祖军刘静薛院院何宝平姚志斌盛江坤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 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

CMOS图像传感器(CIS)在空间辐射或核辐射环境中应用时,均会受到总剂量辐照损伤的影响,严重时甚至导致器件功能失效。文章从微米、超深亚微米到纳米尺度的不同CIS生产工艺、从3TPD(Photodiode)到4TPPD(Pinned Photodiode)的不同CIS像元... 详细信息

CMOS图像传感器(CIS)在空间辐射或核辐射环境中应用时,均会受到总剂量辐照损伤的影响,严重时甚至导致器件功能失效。文章从微米、超深亚微米到纳米尺度的不同CIS生产工艺、从3TPD(Photodiode)到4TPPD(Pinned Photodiode)的不同CIS像元结构、从局部氧化物隔离技术(LOCOS)到浅槽隔离(STI)的不同CIS隔离氧化层等方面,综述了CIS总剂量辐照效应研究进展。从CIS器件工艺结构、工作模式和读出电路加固设计等方面简要介绍了CIS抗辐射加固技术研究进展。分析总结了目前CIS总剂量辐照效应及加固技术研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展相关研究提供理论指导。

关键词： CMOS图像传感器总剂量效应辐照损伤抗辐射加固技术

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轫致辐射反射三极管辐射场模拟

轫致辐射反射三极管辐射场模拟

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中国核学会2017年学术年会

作者：黄种亮邱孟通徐启福来定国清华大学工程物理系清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室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

轫致辐射反射三极管是一种产生脉冲硬X射线的新型脉冲功率负载。本文针对轫致辐射反射三极管的辐射场开展模拟计算。采用PIC粒子模拟方法获得了反射三极管阳极箔面上电子的入射角分布、空间位置分布和能量分布;并以此为基础建立反射三... 详细信息

轫致辐射反射三极管是一种产生脉冲硬X射线的新型脉冲功率负载。本文针对轫致辐射反射三极管的辐射场开展模拟计算。采用PIC粒子模拟方法获得了反射三极管阳极箔面上电子的入射角分布、空间位置分布和能量分布;并以此为基础建立反射三极管的蒙特卡罗模型,获得了反射三极管的辐射场参数;分析比较了不同转换靶参数对反射三极管辐射场的影响,并将反射三极管辐射场与单间隙二极管辐射场进行比较。模拟结果表明:反射三极的转换靶厚度为10μm时,轫致辐射转换效率较高,并且其能谱和能注量均优于单间隙二极管。

关键词：轫致辐射反射三极管阳极箔硬X射线数值模拟

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辐射致折射率变化用于MeV级脉冲辐射探测的初步研究

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物理学报 2016年第15期65卷 225-234页

作者：彭博栋宋岩盛亮王培伟黑东炜赵军李阳张美李奎念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

MeV级脉冲辐射的高时间分辨测量是惯性约束核聚变诊断领域迫切需要解决的难题,国际上尚无成熟的解决方案.利用脉冲辐射对半导体折射率的超快调制效应,有望建立新的解决方案.为研究体材料半导体折射率对MeV级脉冲辐射的响应规律,分析了... 详细信息

MeV级脉冲辐射的高时间分辨测量是惯性约束核聚变诊断领域迫切需要解决的难题,国际上尚无成熟的解决方案.利用脉冲辐射对半导体折射率的超快调制效应,有望建立新的解决方案.为研究体材料半导体折射率对MeV级脉冲辐射的响应规律,分析了系统输出与入射辐射强度的对应关系,分析了基于半导体折射率变化测量MeV级脉冲辐射系统的时间分辨的影响因素.基于自由载流子折射率调制原理,建立了半导体材料在MeV级脉冲辐射作用下折射率调制测量系统,整个系统的时间分辨<1 ns.在最大能量为0.2 MeV的电子束和X射线束轰击下,本征GaAs折射率恢复时间约30 ns,比可见光激发下要长,分析其原因是高能激发下GaAs内部陷阱参与了载流子复合过程.X射线光子束轰击下,折射率建立时间比电子束轰击下长,光子沉积能量产生过剩载流子的时间过程可达到ns量级.基于建立的系统和分析方法,可对其他半导体在伽马脉冲辐射或电子束辐射作用下折射率变化开展系统的研究,为建立实际的可用于MeV级脉冲辐射测量的快响应探测系统奠定了基础.

关键词：脉冲辐射探测折射率过剩载流子浓度干涉仪

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纳米静态随机存储器低能质子单粒子翻转敏感性研究

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物理学报 2016年第6期65卷 328-337页

作者：罗尹虹张凤祁王燕萍王圆明郭晓强郭红霞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65,90,250 nm三种不同特征尺寸的静态随机存储器基于国内和国外质子加速器试验平台,获取了从低能到高能完整的质子单粒子翻转截面曲线.试验结果表明,对于纳米器件1 MeV以下低能质子所引起的单粒子翻转截面比高能质子单粒子翻转饱和... 详细信息

针对65,90,250 nm三种不同特征尺寸的静态随机存储器基于国内和国外质子加速器试验平台,获取了从低能到高能完整的质子单粒子翻转截面曲线.试验结果表明,对于纳米器件1 MeV以下低能质子所引起的单粒子翻转截面比高能质子单粒子翻转饱和截面最高可达3个数量级.采用基于试验数据和器件信息相结合的方法,构建了较为精确的复合灵敏体积几何结构模型,在此基础上采用蒙特卡罗方法揭示了低能质子穿过多层金属布线层,由于能量岐离使展宽能谱处于布拉格峰值的附近,通过直接电离方式将能量集中沉积在灵敏体积内,是导致单粒子翻转截面峰值的根本原因.并针对某一轨道环境预估了低能质子对空间质子单粒子翻转率的贡献.

关键词：低能质子纳米静态随机存储器单粒子翻转直接电离

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