检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2024年第6期41卷 797-803页

作者：黄流兴卓俊李雅琦牛胜利伏琰军李夏至朱金辉牛进林西北核技术研究所陕西西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024

近地核爆炸烟云中的放射性颗粒在不同高度风的驱动下扩散并沉降,引起大范围的放射性沾染。传统放射性沾染预测模型建立在理想地形和气象条件下,无法解决复杂条件下的放射性沾染预测问题。本文介绍了作者所在团队近10年来在复杂条件下放... 详细信息

近地核爆炸烟云中的放射性颗粒在不同高度风的驱动下扩散并沉降,引起大范围的放射性沾染。传统放射性沾染预测模型建立在理想地形和气象条件下,无法解决复杂条件下的放射性沾染预测问题。本文介绍了作者所在团队近10年来在复杂条件下放射性沾染数值预测方面的研究进展。首先基于气固两相流模型建立了放射颗粒大气输运与沉降过程的数值模拟方法;然后分别采用雨滴碰撞模型和级联降尺度技术实现了降雨天气和复杂地形条件的放射性沾染预测;最后,利用建立的复杂条件下放射性沾染数值预测能力开展了沾染辐射环境分布规律计算研究,得到了有意义的结果。

关键词：放射性沾染气固两相流数值模拟湿沉降复杂地形

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不同复合阳极靶轫致辐射场参数的数值模拟

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辐射研究与辐射工艺学报 2023年第3期41卷 107-112页

作者：李进玺吴伟程引会郭景海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

电子束辐照材料后发生轫致辐射可以产生脉冲X射线,轫致辐射产生X射线的能谱、转化效率等参数与电子束能量,靶材料及其结构相关。利用二极管的电压、电流波形计算了电子束参数,建立了复合靶蒙特卡罗粒子输运计算模型,模拟了电子和光子在... 详细信息

电子束辐照材料后发生轫致辐射可以产生脉冲X射线,轫致辐射产生X射线的能谱、转化效率等参数与电子束能量,靶材料及其结构相关。利用二极管的电压、电流波形计算了电子束参数,建立了复合靶蒙特卡罗粒子输运计算模型,模拟了电子和光子在不同材料中的输运规律,研究了钽和有机玻璃组成的复合阳极靶对X射线辐射场的影响,结果对于产生低能、高注量、高转化效率、低透射电子能量用复合阳极靶的设计具有指导意义。计算结果表明:复合阳极靶中有机玻璃具有软化电子能谱、衰减透射电子的作用;采用慢化电子靶比相同厚度薄靶产生的X射线能谱相对要硬;减小钽的厚度有利于减小平均光子能量,而增加钽的厚度有助于提高能量转化效率;选用有机玻璃2 cm、钽10μm的薄靶时,X射线平均能量为133.22 keV,光子能量转化效率为0.055%。

关键词：粒子输运轫致辐射 X射线

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不同表面状态LYSO∶Ce闪烁体的发光性能研究

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人工晶体学报 2023年第11期52卷 1946-1951页

作者：严维鹏李斌康段宝军朱子健李鹏宋顾周宋岩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

闪烁体表面状态将影响其荧光出射强度和空间分辨等闪烁性能,进而影响辐射探测系统的测试结果。本文通过理论模拟和实验研究等方式,系统表征了LYSO∶Ce闪烁体被射线激发时在4种表面状态下(双面抛光、仅出射面抛光、仅入射面抛光和双面均... 详细信息

闪烁体表面状态将影响其荧光出射强度和空间分辨等闪烁性能,进而影响辐射探测系统的测试结果。本文通过理论模拟和实验研究等方式,系统表征了LYSO∶Ce闪烁体被射线激发时在4种表面状态下(双面抛光、仅出射面抛光、仅入射面抛光和双面均不抛光)的荧光强度空间分布,以及闪烁体厚度对其空间分辨的影响规律。结果表明,4种状态在法线方向0°的荧光出射相对强度为0.49∶0.64∶0.89∶1,荧光强度随出射角度增加而逐渐减小。随着表面抛光度的降低,闪烁体出射荧光空间分布更均匀。闪烁体厚度为0.3、1.0和5.0 mm时,双面抛光的空间分辨分别为1.70、1.36和1.12 lp/mm,单面抛光-出射面抛光的空间分辨为1.5、1.2和1.0 lp/mm,空间分辨随闪烁体厚度增加而降低,并且双面抛光时空间分辨比单面抛光提升了约12%。

关键词： LYSO∶Ce闪烁体表面状态荧光强度空间分辨厚度

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多路并联二极管辐射场剂量均匀性研究

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辐射研究与辐射工艺学报 2023年第5期41卷 100-106页

作者：李进玺吴伟刘逸飞赵墨聂鑫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

多路并联二极管结构是实验室获取低能量、大面积、高剂量率X射线的有效途径之一。本文采用点源数值积分的方法开展了单环和五环并联结构二极管的辐射场剂量均匀性研究。结果表明:距离圆环很近的平面上,辐射场主要集中于圆环在该平面的... 详细信息

多路并联二极管结构是实验室获取低能量、大面积、高剂量率X射线的有效途径之一。本文采用点源数值积分的方法开展了单环和五环并联结构二极管的辐射场剂量均匀性研究。结果表明:距离圆环很近的平面上,辐射场主要集中于圆环在该平面的投影位置,随着距离的增大,辐射逐渐向其他区域分散;对于单环结构二极管,当距离z<15 cm时,随着距离的增大,剂量均匀性>80%的面积先增大后减小,而计算区域内的总剂量逐渐减小;综合考虑剂量均匀性和总剂量,单环结构二极管辐射场最佳实验区域为z=7~9 cm;圆环内径减小只会增强环中心投影点附近的剂量,而平面上剂量均匀性会变差,当圆环外径为10 cm时,最佳内径为8~9.5cm;相比单环,五环并联结构二极管能够大幅增强辐射剂量,明显改善辐射场剂量均匀性和显著增大有效实验区域,z为11~17 cm范围内,五环结构二极管剂量均匀性没有出现大的波动。

关键词： X射线并联二极管辐射场均匀性

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Z箍缩X射线源辐射场理论分析

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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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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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砂土爆炸成坑离心模型试验相似律研究

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1462-1470页

作者：管龙华卢强赵凤奎张德志汪玉冰浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024

传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给... 详细信息

传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给出了弹坑半径公式。对离心模拟爆炸成坑过程中的科氏力作用进行了定量分析和数值模拟。研究结果表明:提出的弹坑相似律能够适用于触地和浅埋爆炸工况,并针对干砂中的离心机试验和常重力试验弹坑数据取得了良好的归一化结果。科氏力主要通过改变土体抛掷回落运动轨迹来影响最终的弹坑形态,浅埋爆炸成坑试验中明显观察到科氏力的影响,弹坑轮廓向着离心机转动方向偏移;触地爆炸弹坑则基本不受科氏力影响。使用更大半径的离心机设备以及在更高离心加速度下开展试验可以显著减小科氏力引起的弹坑偏移误差。研究结果对爆炸成坑效应的离心物理模拟技术和理论分析提供了参考和依据。

关键词：爆炸成坑离心模型试验相似律科氏力

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