检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 682-690,I0021页

作者：李尧圣张进陈中圆李金元王忠明刘杰梁红胜彭超北京智慧能源研究院北京市昌平区102209 国家电网有限公司北京市西城区100031 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 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室(工业和信息化部电子第五研究所) 广东省广州市511370

大气环境中的高能中子、γ射线和电磁脉冲以及空间辐射环境中的高能电子和质子等,都能造成半导体材料性质变化和器件性能蜕变以至失效,而在大气层内宇宙射线引起功率器件失效的主要原因是高能中子导致的单粒子烧毁(single event burnout... 详细信息

大气环境中的高能中子、γ射线和电磁脉冲以及空间辐射环境中的高能电子和质子等,都能造成半导体材料性质变化和器件性能蜕变以至失效,而在大气层内宇宙射线引起功率器件失效的主要原因是高能中子导致的单粒子烧毁(single event burnout,SEB)。白鹤滩—江苏±800 kV特高压直流输电工程布拖换流站位于北纬27°,东经102°,海拔2500 m。中子通量是水平面4倍以上,将导致器件的失效率大幅上升。为验证工程中8.5 kV晶闸管在额定条件下的失效率不超过100FIT,该文采用200 MeV质子源进行辐照加速试验,根据当地大气中子通量核算中子总注量,对比研究不同电压、温度对晶闸管失效率的影响规律,试验结果给出晶闸管在高海拔地区宇宙射线SEB平均失效率,为换流阀中晶闸管工作电压设计提供依据。

关键词：宇宙射线高能中子单粒子烧毁平均失效率

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基于物理的体硅CMOS存储器多位翻转特性电路级仿真分析

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原子能科学技术 2021年第12期55卷 2121-2127页

作者：王坦丁李利罗尹虹赵雯张凤祁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

本文提出了一种电路级仿真方法,对体硅CMOS存储器中由单粒子效应引发的多位翻转特性进行了建模分析。该方法综合考虑了扩散效应及寄生双极放大效应引发的电荷共享收集机制,能基于版图特征重构多节点电荷收集的电流源,实现对单粒子效应... 详细信息

本文提出了一种电路级仿真方法,对体硅CMOS存储器中由单粒子效应引发的多位翻转特性进行了建模分析。该方法综合考虑了扩散效应及寄生双极放大效应引发的电荷共享收集机制,能基于版图特征重构多节点电荷收集的电流源,实现对单粒子效应位翻转截面的预估计算。针对一款65 nm工艺体硅CMOS存储器,对不同能量及角度入射的重离子引发的多位翻转效应(MCU)进行了仿真计算,并与试验结果进行了对比。

关键词：单粒子效应多位翻转电路级仿真位翻转截面倾角入射

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NPN型双极晶体管中子位移损伤差异实验研究

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现代应用物理 2024年第3期15卷 105-111,119页

作者：刘炜剑李瑞宾王桂珍白小燕金晓明刘岩齐超王晨辉李俊霖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西安710024

利用西安脉冲反应堆(Xi’an pulsed reactor,XAPR)的稳态中子对NPN型双极晶体管(NPN bipolar junction transistor,NPN-BJT)进行中子辐照实验,开展NPN-BJT不同固定发射极电流I_(E)条件下的中子位移损伤差异研究。研究结果表明:同一I_(E... 详细信息

利用西安脉冲反应堆(Xi’an pulsed reactor,XAPR)的稳态中子对NPN型双极晶体管(NPN bipolar junction transistor,NPN-BJT)进行中子辐照实验,开展NPN-BJT不同固定发射极电流I_(E)条件下的中子位移损伤差异研究。研究结果表明:同一I_(E)条件下,集成NPN-BJT与2N2222A NPN-BJT的电流增益退化都随辐照中子注量的增加呈逐渐增强趋势;在同一中子注量辐照下,随双极晶体管固定I_(E)的增大,中子辐射损伤常数K_(τ)降低,中子辐照前后电流增益的变化量减小,晶体管电流增益退化程度减弱,因此在一定范围内,提高固定I_(E)可在一定程度上增强NPN-BJT抗中子辐射能力。

关键词： NPN型双极晶体管固定发射极电流中子位移损伤电流增益

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二级轻气炮金属膜片破膜压力测量实验

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现代应用物理 2024年第5期15卷 128-133,149页

作者：赵奇峰朱玉荣谭书舜张向荣肖遥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西安710024

二级轻气炮的金属膜片作为连接泵管与发射管的关键部件,其破膜压力直接影响着活塞和弹丸的运动历程,是内弹道研究中不可忽视的关键参数。为精确测量二级轻气炮中金属膜片破膜压力,在不改变现有气炮结构的基础上,设计了一种在金属膜片两... 详细信息

二级轻气炮的金属膜片作为连接泵管与发射管的关键部件,其破膜压力直接影响着活塞和弹丸的运动历程,是内弹道研究中不可忽视的关键参数。为精确测量二级轻气炮中金属膜片破膜压力,在不改变现有气炮结构的基础上,设计了一种在金属膜片两侧安装锥段延长机构和高量程压力传感器,对金属膜片进行瞬间破膜压力的测量方法。以该方法为基础,实验测得了不同槽深的金属膜片破膜压力数据。结果表明:槽深为1.6,1.2,0.8 mm金属膜片破膜压力分别为78,135,195 MPa;调整金属膜片的槽深,可以有效地控制弹丸的释放压力和弹底压力过程,进而对弹丸的速度产生显著影响。本研究为二级轻气炮的发射能力提升和发射参数的优化提供了实践指导,而且突破了在极端条件下测量内弹道参数的难题,为气炮的内弹道分析和性能改进提供了重要的数据支撑和理论依据。

关键词：二级轻气炮金属膜片测量槽深破裂压力

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3.8 MV快前沿电磁脉冲模拟器脉冲驱动源研制

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现代应用物理 2024年第1期15卷 110-115页

作者：贾伟陈志强吴伟郭帆谢霖燊吴刚梅锴盛程乐肖晶孙楚昱朱湘琴陈伟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西安710024

为满足强电磁脉冲试验的需求,研制了一台输出电压可达3.8 MV的全气体绝缘快前沿脉冲驱动源。该脉冲源采用二级脉冲压缩技术路线,由Marx发生器、中储电容、中储开关、陡化电容及陡化开关等组件构成。内部各组件均采用模块化、紧凑型设计... 详细信息

为满足强电磁脉冲试验的需求,研制了一台输出电压可达3.8 MV的全气体绝缘快前沿脉冲驱动源。该脉冲源采用二级脉冲压缩技术路线,由Marx发生器、中储电容、中储开关、陡化电容及陡化开关等组件构成。内部各组件均采用模块化、紧凑型设计思路,并整体放置在一个层层嵌套的腔体中,各层之间充有不同压力的SF_(6)气体。整机具有输出电压高、结构紧凑、重量轻及便于移动等优点。测试结果表明,在驱动75Ω倒立圆锥天线负载时,初级源最大输出电压大于3.8 MV,负载处输出电场波形的脉冲前沿小于2 ns。通过开关导通时刻的调节,在天线处生成的辐射场波形满足IEC 61000-4-25标准中关于电磁脉冲试验波形的规定,因此可将其作为电磁脉冲模拟器的脉冲驱动源,开展系统级电磁脉冲试验,用于电磁脉冲效应及加固防护技术研究等工作。

关键词：电磁脉冲环境模拟 3.8 MV快前沿脉冲源脉冲压缩损伤与防护

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西北核技术研究所强脉冲辐射模拟装置近年发展综述

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现代应用物理 2024年第3期15卷 1-13页

作者：邱孟通呼义翔吴伟尹佳辉魏浩孙凤举杨海亮孙江来定国罗维熙王亮平李沫杨实张天洋姜晓峰张鹏飞王志国孙剑锋降宏瑜黄涛丛培天陈伟邱爱慈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西安710024

西北核技术研究所是我国强脉冲辐射环境建设的主体单位,成立至今自主成功研制了一系列大型辐射模拟装置,形成了具有我国自主特色的辐射环境模拟体系和技术体系。近10年来,随着应用需求的持续拓展,西北核技术研究所在辐射模拟装置及其技... 详细信息

西北核技术研究所是我国强脉冲辐射环境建设的主体单位,成立至今自主成功研制了一系列大型辐射模拟装置,形成了具有我国自主特色的辐射环境模拟体系和技术体系。近10年来,随着应用需求的持续拓展,西北核技术研究所在辐射模拟装置及其技术方面取得了新突破。本文重点介绍了西北核技术研究所近年新建成的大型强脉冲辐射模拟装置,包括大面积脉冲γ射线试验装置“云光一号”、4 MV脉冲X射线闪光照相装置“剑光二号”及强脉冲X射线试验装置等,分析了感应电压叠加、快脉冲直线变压器、多型射线负载等方面取得的最新技术进展,提出了未来强脉冲辐射模拟装置建设及其关键技术发展的初步设想。

关键词：辐射模拟装置脉冲功率技术感应电压叠加脉冲直线变压器射线负载

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一种改进型双L遮断式激光光幕靶

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现代应用物理 2024年第3期15卷 50-57页

作者：姜万春杨军张德志刘文祥李进张敏赵天青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西安710024

针对现有光幕靶重量大、抗干扰能力弱、测量面积无法调整等问题,设计了1种改进型双L遮断式激光光幕靶,可同时测量垂直入射弹丸的速度与坐标。光幕靶电路板采用模块化方法设计,可根据用户需求灵活地拼接为0.5 m×0.5 m倍数的幕面。... 详细信息

针对现有光幕靶重量大、抗干扰能力弱、测量面积无法调整等问题,设计了1种改进型双L遮断式激光光幕靶,可同时测量垂直入射弹丸的速度与坐标。光幕靶电路板采用模块化方法设计,可根据用户需求灵活地拼接为0.5 m×0.5 m倍数的幕面。光幕靶电路板集成了定制的抗光干扰芯片,可动态调整电路的放大倍数,避免光电二极管进入饱和状态,使光幕靶具有较强的抗光干扰能力。为检验光幕靶的实际性能,开展了强光干扰、坐标、手枪、步枪4类型实验,实验结果表明,光幕靶速度测量精度为5%、坐标测量精度为5 mm。

关键词：双L式光幕坐标速度模块化抗光干扰

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电磁脉冲电场测量技术研究综述

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现代应用物理 2024年第1期15卷 1-12页

作者：聂鑫石跃武刘逸飞郭景海苗建国马良王伟吴伟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西安710024

宽频带大动态范围的脉冲电场测量是电磁脉冲效应、防护以及电磁兼容等相关领域的一项共性基础技术,在过去50年以来受到研究人员的广泛关注,并发展出不同手段的测量技术。无源微分(D-dot)测量传感器带宽相对较高,但尺寸较大、集成度低;... 详细信息

宽频带大动态范围的脉冲电场测量是电磁脉冲效应、防护以及电磁兼容等相关领域的一项共性基础技术,在过去50年以来受到研究人员的广泛关注,并发展出不同手段的测量技术。无源微分(D-dot)测量传感器带宽相对较高,但尺寸较大、集成度低;有源光纤测量系统最大测量带宽约为1 GHz,尺寸相对较小、集成度高、实用性强。集成光学传感器作为一种带宽宽、体积小的无源传感器,各国均有研究。本文主要回顾上述几种脉冲电场测量技术近期研究进展,并结合发展现状分析脉冲电场测量技术存在的挑战和未来可能的研究方向,为相关领域研究人员提供参考。

关键词：电磁脉冲环境脉冲电场电场传感器测量技术

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基于G-TF/SF方法的分层地表电磁环境研究

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现代应用物理 2024年第1期15卷 148-157页

作者：杨超谢海燕翟鑫洋陈再高任泽平梁闪闪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西安710024

本文将基于广义总场散射场(generalized total-field/scattered-field,G-TF/SF)方法的时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法用于分层地表的电磁环境计算中,四周采用卷积完全匹配层(convolutional perfectly matched layer,CPML)吸收边界条件。G-TF/SF方法可有效削减由地面四周截断产生的边缘效应,提高分层地表电磁环境计算精度且G-TF/SF边界只需要加载入射场,无需计算反射场与透射场。G-TF/SF方法将部分边界埋在完全匹配层(perfectly matched layer,PML)区域中,对埋在PML层中G-TF/SF边界的入射波乘以相应的系数,保证将合适的入射波等效到主网格区域进行计算。本文用G-TF/SF方法模拟计算了水平单层地表及不同分层地表情形下的电磁环境,并将水平单层地表结果与用解析法计算的结果进行对比;将不同分层情形与采用有限积分技术得到的结果对比,验证了G-TF/SF方法计算结果的正确性。

关键词：时域有限差分广义总场散射场分层地表电磁环境数值模拟

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预电离间隙击穿特性及其对中储开关击穿稳定性的影响

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现代应用物理 2024年第3期15卷 68-74页

作者：陈志强王天驰王艺郭帆贾伟谢霖燊吴伟陈伟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西安710024

紫外预电离中储开关是大型强电磁脉冲模拟装置的关键器件,中储开关预电离间隙击穿特性是影响开关性能的一个重要因素。在N_(2)气压为0.1~0.7 MPa的工作环境中,开展了预电离间隙的击穿特性及其对中储开关击穿稳定性影响的实验研究。预电... 详细信息

紫外预电离中储开关是大型强电磁脉冲模拟装置的关键器件,中储开关预电离间隙击穿特性是影响开关性能的一个重要因素。在N_(2)气压为0.1~0.7 MPa的工作环境中,开展了预电离间隙的击穿特性及其对中储开关击穿稳定性影响的实验研究。预电离间隙的击穿特性实验结果表明,随着气压的增加,预电离间隙击穿电压呈现出不同的变化趋势:间隙距离较短时,击穿发生在预电离间隙钨针和铜电极之间的气体介质中,击穿电压呈现出渐进饱和的趋势;间隙距离较长时,低气压下的击穿发生在预电离间隙中,高气压条件下击穿发生在预电离电极的陶瓷套管表面气体介质中,此时击穿电压几乎不随气压发生变化。在电磁脉冲模拟装置中开展了预电离间隙击穿特性对紫外预电离中储开关击穿特性影响的实验,结果表明,当中储开关内部气压很高时,开关击穿分散性大于低气压区域。该结果可能与预电离间隙在高气压区域时击穿发生在陶瓷套管上有关,该现象导致预电离间隙击穿过早,使得预电离间隙击穿时刻与主间隙波形波峰时刻之间的时间差大于主间隙击穿的形成时延,从而增大了主间隙击穿电压的分散性。

关键词：电磁脉冲模拟装置紫外预电离开关击穿形成时延饱和现象

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