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物理学报 2015年第21期64卷 338-345页

作者：罗尹虹张凤祁郭红霞郭晓强赵雯丁李利王园明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

器件特征尺寸的减小带来单粒子多位翻转的急剧增加,对现有加固技术带来了极大挑战.针对90 nm SRAM(static random access memory,静态随机存储器)开展了中高能质子入射角度对单粒子多位翻转影响的试验研究,结果表明随着质子能量的增加,... 详细信息

器件特征尺寸的减小带来单粒子多位翻转的急剧增加,对现有加固技术带来了极大挑战.针对90 nm SRAM(static random access memory,静态随机存储器)开展了中高能质子入射角度对单粒子多位翻转影响的试验研究,结果表明随着质子能量的增加,单粒子多位翻转百分比和多样性增加,质子单粒子多位翻转角度效应与质子能量相关.采用一种快速计算质子核反应引起单粒子多位翻转的截面积分算法,以Geant4中Binary Cascade模型作为中高能质子核反应事件发生器,从次级粒子的能量和角度分布出发,揭示了质子与材料核反应产生的次级粒子中,LET(linear energy transfer)最大,射程最长的粒子优先前向发射是引起单粒子多位翻转角度相关性的根本原因.质子能量、临界电荷的大小是影响纳米SRAM器件质子多位翻转角度相关性的关键因素.质子能量越小,多位翻转截面角度增强效应越大;临界电荷的增加将增强质子多位翻转角度效应.

关键词：质子纳米随机静态存储器单粒子多位翻转角度效应

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质子与金属布线层核反应对微纳级静态随机存储器单粒子效应的影响分析

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物理学报 2015年第17期64卷 391-397页

作者：赵雯郭晓强陈伟邱孟通罗尹虹王忠明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

金属布线层对微纳级静态随机存储器(static random access memory,SRAM)质子单粒子效应敏感性的影响值得关注.利用Geant4针对不同能量(30 MeV,100 MeV,200 MeV和500 MeV)的质子与微纳级SRAM器件的核反应过程开展计算,研究了核反应次级... 详细信息

金属布线层对微纳级静态随机存储器(static random access memory,SRAM)质子单粒子效应敏感性的影响值得关注.利用Geant4针对不同能量(30 MeV,100 MeV,200 MeV和500 MeV)的质子与微纳级SRAM器件的核反应过程开展计算,研究了核反应次级粒子的种类、线性能量传输值(linear energy transfer,LET)及射程情况,尤其对高LET值的核反应次级粒子及其射程开展了详细分析.研究表明,金属布线层的存在和质子能量的增大为原子序数大于或等于30的重核次级粒子的产生创造了条件,器件体硅区中原子序数大于60的重核离子来源于质子与钨材料的核反应,核反应过程中的特殊作用机理会生成原子序数在30至50之间的次级粒子,且质子能量的增大有助于这种作用机理的发生,原子序数在30至50之间的次级粒子在器件体硅区的LET值最大约为37 MeV·cm^2/mg,相应射程可达到几微米,对于阱深在微米量级的微纳级SRAM器件而言,有引发单粒子闩锁的可能.研究结果为空间辐射环境中宇航器件的质子单粒子效应研究提供理论支撑.

关键词：质子核反应微纳级静态随机存储器单粒子效应

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可控冲击波增透松软煤层的工程实践

可控冲击波增透松软煤层的工程实践

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2017中国国际矿业大会——煤层气(煤矿瓦斯)国际论坛

作者：张永民邱爱慈秦勇西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安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陕西西安710024 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

煤层增透改造是煤层气高效开发和煤矿瓦斯治理面临的首要技术难题,利用可控冲击波增透煤层是一种安全有效的新型煤层增透技术,冲击波通过破裂、撕裂、弹性声波扰动等方式增加煤层透气性,这些方式重复加载对煤层的疲劳效应使得煤层裂隙... 详细信息

煤层增透改造是煤层气高效开发和煤矿瓦斯治理面临的首要技术难题,利用可控冲击波增透煤层是一种安全有效的新型煤层增透技术,冲击波通过破裂、撕裂、弹性声波扰动等方式增加煤层透气性,这些方式重复加载对煤层的疲劳效应使得煤层裂隙不断扩展、沟通和丰富,最终达到增透整个煤层的效果.本文介绍了一项将可控冲击波技术应用于松软煤层增透的工程实践.该实践中,通过在钻孔内使用筛管支护的方法解决了松软煤层钻孔垮塌对可控冲击波设备应用的限制,成功地在一个工作面的多个掘进孔和顺层孔中实施了冲击波增透作业.现场实践结果表明:可控冲击波增透技术显著提高了钻孔瓦斯抽采量,延长了钻孔瓦斯抽采周期,增加了瓦斯抽采总量及钻孔瓦斯抽采纯量,降低了区域煤层瓦斯含量和瓦斯压力,消除了瓦斯突出危险性.证实了可控冲击波技术在松软煤层改造及瓦斯抽采中的效益和有效性,并显示出地面煤层气井煤储层改造的可观前景.

关键词：瓦斯抽采松软煤层增透可控冲击波筛管支护

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强流电子束入射角二维分布测量方法

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物理学报 2015年第24期64卷 273-279页

作者：胡杨杨海亮孙剑锋孙江张鹏飞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

电子束与靶物质相互作用时的入射角测量是强流电子束热-力学效应研究中的难点问题.提出了一种新的基于覆盖不同厚度衰减片微型法拉第筒阵列的电子束入射角测量方法,与现有方法相比,可获得具有时域特性和位置分布的强流电子束入射角分布... 详细信息

电子束与靶物质相互作用时的入射角测量是强流电子束热-力学效应研究中的难点问题.提出了一种新的基于覆盖不同厚度衰减片微型法拉第筒阵列的电子束入射角测量方法,与现有方法相比,可获得具有时域特性和位置分布的强流电子束入射角分布.以此方法进行了入射角二维分布(r,θ)测量实验,结果表明,电子束入射角二维分布与束流箍缩情况紧密相关.如果箍缩不明显,则电子主要在自身做回旋运动的同时沿着电力线运动,多以垂直或者小角度(40?以下)轰击到阳极靶面;如果箍缩明显,受E×B漂移影响,电子束入射角度会明显变大,从40?以下增至60?左右.

关键词：强流电子束入射角测量方法法拉第筒阵列

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高能质子扫描测量多层同心球材料边界

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现代应用物理 2016年第3期7卷 6-11页

作者：姚志明宋顾周韩长材宋岩段宝军严维鹏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

针对国内质子加速器能量不够高,不足以开展面密度为200g·cm^(-2)的厚物体透射成像实验研究的问题,探索了国内质子加速器用于高面密度厚物体内部材料边界位置测量的新方法。该方法与美国和俄罗斯发展的高能质子整幅照相不同,采用细... 详细信息

针对国内质子加速器能量不够高,不足以开展面密度为200g·cm^(-2)的厚物体透射成像实验研究的问题,探索了国内质子加速器用于高面密度厚物体内部材料边界位置测量的新方法。该方法与美国和俄罗斯发展的高能质子整幅照相不同,采用细束质子扫描方式记录透射束斑的能量、个数、偏转角度及束斑形状等信息,进而反演检测对象内部材料的边界位置。采用Geant 4软件模拟了扫描检测过程,由透射率曲线和对称性特征量曲线提取的边界测量值与真实值的偏差为百微米量级。模拟计算结果表明,该方法具有可行性。

关键词：高能质子扫描方法多层同心球边界测量

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加速器驱动次临界系统的MCNP多群数据库制作及参数敏感性研究

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现代应用物理 2016年第2期7卷 7-12,43页

作者：张信一江新标郭和伟王立鹏张良姜夺玉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

针对加速器驱动次临界系统（accelerator driven subcritical system,ADS)堆芯内快中子份额大、多核素共振现象较强、液态铅锯（Pb-Bi)合金冷却剂中子增殖的特点，开发了一套用于ADS燃耗分析的MCNP多群数据库制作程序。基于最新的ENDF/B... 详细信息

针对加速器驱动次临界系统（accelerator driven subcritical system,ADS)堆芯内快中子份额大、多核素共振现象较强、液态铅锯（Pb-Bi)合金冷却剂中子增殖的特点，开发了一套用于ADS燃耗分析的MCNP多群数据库制作程序。基于最新的ENDF/B-1.1和JENDL40评价库，制作了30群阶数据库，对影响MCNP多群计算精度的能群结构、散射角分布、（n，2n)和（n，3n)反应截面进行了敏感性研究，并利用快谱基准装置和ADS堆芯模型进行了验证。结果表明，制作的多群数据库达到了较高的计算精度，计算效率较连续能量点截面MCNP程序提高1.3倍。

关键词：加速器驱动次临界系统 MCNP 多群数据库敏感性

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CCD空间环境辐射效应地面模拟试验方法

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现代应用物理 2016年第4期7卷 30-36页

作者：王祖军薛院院刘敏波唐本奇何宝平姚志斌盛江坤马武英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

针对星用电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)在空间环境中遭受的辐射损伤效应,建立了CCD空间环境辐射效应地面模拟试验方法。从辐射模拟源、试验流程、最劣辐照偏置条件、不同能量质子位移损伤等效、质子和中子位移损伤等效等方面... 详细信息

针对星用电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)在空间环境中遭受的辐射损伤效应,建立了CCD空间环境辐射效应地面模拟试验方法。从辐射模拟源、试验流程、最劣辐照偏置条件、不同能量质子位移损伤等效、质子和中子位移损伤等效等方面,研究了CCD空间总剂量效应、位移效应和单粒子瞬态效应地面模拟试验方法,为开展CCD空间辐射损伤效应研究和加固性能考核提供了试验技术支持。

关键词： CCD 空间辐射效应总剂量效应位移效应单粒子瞬态效应地面模拟试验方法

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平行系统理论及其在抗辐射性能评估中的应用探讨

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现代应用物理 2016年第3期7卷 75-86页

作者：吴伟周辉陈伟赵墨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

回顾了平行系统理论的提出过程,总结了理论的具体内容,介绍了理论的发展和应用情况。通过分析抗辐射加固系统的特点,认为运用平行系统理论解决抗辐射性能评估难题在理论上是基本可行的。最后,提出了开展抗辐射性能评估平行试验需要重点... 详细信息

回顾了平行系统理论的提出过程,总结了理论的具体内容,介绍了理论的发展和应用情况。通过分析抗辐射加固系统的特点,认为运用平行系统理论解决抗辐射性能评估难题在理论上是基本可行的。最后,提出了开展抗辐射性能评估平行试验需要重点研究的几个关键问题。

关键词：复杂系统平行系统理论 ACP方法抗辐射性能评估

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磁环的HEMP传导特性实验

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现代应用物理 2016年第4期7卷 37-41,53页

作者：秦锋周辉崔志同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

研究了ENT800、R10K、QP160共3种铁氧体磁环在高空核电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)传导防护中的应用性能,分析了磁环HEMP传导特性与磁环本身特性的关系。通过分析HEMP传导电流的能量谱与传导电流脉冲前沿的主要... 详细信息

研究了ENT800、R10K、QP160共3种铁氧体磁环在高空核电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse,HEMP)传导防护中的应用性能,分析了磁环HEMP传导特性与磁环本身特性的关系。通过分析HEMP传导电流的能量谱与传导电流脉冲前沿的主要能量集中频段对应的磁环复相对磁导率,得出磁环相对磁导率对HEMP传导电流峰值的抑制规律以及相对磁导率的实部随HEMP传导电流脉冲前沿的变化规律。

关键词：磁环高空核电磁脉冲上升沿能量谱

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基于CMOS图像传感器的高实时远程图像采集系统设计

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现代应用物理 2016年第4期7卷 61-66页

作者：严明李刚杨少华高帅郭明安李斌康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

基于高帧频CMOS图像传感器,设计了低延迟触发曝光逻辑、CMOS图像传感器数据实时解码逻辑和10Gb·s^(-1)高速光纤传输接口,研制了一种高实时远程图像采集系统。该系统的空间分辨率为1 280×1 024,支持2×2binning工作模式,... 详细信息

基于高帧频CMOS图像传感器,设计了低延迟触发曝光逻辑、CMOS图像传感器数据实时解码逻辑和10Gb·s^(-1)高速光纤传输接口,研制了一种高实时远程图像采集系统。该系统的空间分辨率为1 280×1 024,支持2×2binning工作模式,数字量化精度为12bit,触发曝光延迟小于75ns,远程图像采集的时间最短可达0.6ms,实现了图像传感器数据的实时处理、传输和缓存,保证了系统远程图像采集的高实时性。

关键词：高实时系统 CMOS图像传感器低延迟触发曝光远程图像采集

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