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中国核学会2023年学术年会

作者：王祖军薛院院陈伟郭晓强杨勰聂栩赖善坤黄港何宝平盛江坤马武英缑石龙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) 湘潭大学材料科学与工程学院西安高科技研究所

本文开展了背照式CMOS图像传感器（CIS）中国散裂中子源（CSNS）白光中子辐照实验研究,中子辐照实验的注量范围为1.0×10～2.0×10 n/cm;分析了白光中子辐照诱发背照式CIS暗电流、暗电流非均匀性、固定模式噪声、时域噪声等增... 详细信息

本文开展了背照式CMOS图像传感器（CIS）中国散裂中子源（CSNS）白光中子辐照实验研究,中子辐照实验的注量范围为1.0×10～2.0×10 n/cm;分析了白光中子辐照诱发背照式CIS暗电流、暗电流非均匀性、固定模式噪声、时域噪声等增大的实验规律和损伤机理;给出了暗信号尖峰随中子辐照注量增大而增大的实验分布结果。实验结果还表明:背照式CIS在不同偏置辐照条件下,性能参数退化差异不明显;转换因子在中子辐照前后几乎没有发生退化。本文的实验结果及理论分析为评估背照式CIS中子辐照损伤效应提供了实验依据。

关键词：中国散裂中子源白光中子背照式CMOS图像传感器中子辐照位移损伤损伤机理

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应用于高速数据采集系统的超低抖动时钟电路

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数据采集与处理 2020年第6期35卷 1192-1199页

作者：李海涛李斌康阮林波田耕张雁霞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

分析了高速数据采集系统对采样时钟抖动的要求,给出了时钟相位噪声和时钟抖动的转换关系;采用HITTITE的HMC1035LP6GE频率综合芯片作为主芯片,设计了时钟生成电路,2500 MHz输出时钟抖动测量值90 fs(整数工作模式,输入频率100 MHz,鉴相频... 详细信息

分析了高速数据采集系统对采样时钟抖动的要求,给出了时钟相位噪声和时钟抖动的转换关系;采用HITTITE的HMC1035LP6GE频率综合芯片作为主芯片,设计了时钟生成电路,2500 MHz输出时钟抖动测量值90 fs(整数工作模式,输入频率100 MHz,鉴相频率100 MHz,环路滤波带宽127 kHz,积分区间[10 kHz,10 MHz])。对比时钟生成电路在各种工作模式下的性能,给出了对应的设计指南。

关键词：高速数据采集超低时钟抖动相位噪声时钟生成模拟输入带宽

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基于频率比较分析的中子/伽马实时甄别方法

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原子能科学技术 2020年第3期54卷 520-525页

作者：彭升宇易义成卢毅宋朝晖谭新建韩和同管兴胤西北核技术研究院辐射探测科学研究中心陕西西安710024 西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024 北京大学物理学院重离子物理研究所核物理与核技术国家重点实验室北京100871

目前有关中子/伽马甄别的方法在一些较极端的环境如空间粒子能谱测量中,由于测量时间长、环境复杂等原因,难以满足需要。本文研究一种基于频率比较分析的中子/伽马甄别方法,对该方法模拟电路的实现方式进行研究,并将其与频率梯度分析法... 详细信息

目前有关中子/伽马甄别的方法在一些较极端的环境如空间粒子能谱测量中,由于测量时间长、环境复杂等原因,难以满足需要。本文研究一种基于频率比较分析的中子/伽马甄别方法,对该方法模拟电路的实现方式进行研究,并将其与频率梯度分析法进行了对比。结果表明,该方法拥有更好的甄别性能,既可通过数字电路实现粒子实时甄别,也可通过简单的带通滤波器实现实时甄别,有望应用于空间粒子测量以及探测系统小型化设计中。

关键词：液体闪烁探测器中子/伽马甄别频率比较分析带通滤波器

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可控冲击波震源技术在陕北沙漠区地震勘探的应用

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陕西煤炭 2024年第1期43卷 30-35页

作者：薛海军韩志雄韩军锋汶小岗张永民吴大林陕西省煤田物探测绘有限公司陕西西安710005 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 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

针对现有地震勘探震源存在问题和局限性,创新性地将金属丝电爆炸可控冲击波技术应用于地震勘探中,分析了金属丝电爆炸可控冲击波技术和产生原理。在掌握金属丝电爆炸可控冲击波技术作为地震勘探震源技术的特点和陕北沙漠地区进行现场激... 详细信息

针对现有地震勘探震源存在问题和局限性,创新性地将金属丝电爆炸可控冲击波技术应用于地震勘探中,分析了金属丝电爆炸可控冲击波技术和产生原理。在掌握金属丝电爆炸可控冲击波技术作为地震勘探震源技术的特点和陕北沙漠地区进行现场激发试验的情况下,从理论分析和现场试验验证了金属丝电爆炸可控冲击波技术作为震源技术的可行性。通过对获取的数据进行定量分析,认为可控冲击波技术可作为一种新型震源技术,且在陕北沙漠区煤田地震勘探领域具备较好的应用发展前景。同时,通过总结试验中存在的问题,为下一步的改进提供方向。

关键词：地震勘探金属丝电爆炸可控冲击波脉冲功率技术等离子体沙漠区域

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无线通信系统电磁脉冲传导防护组件设计与有效性试验验证

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强激光与粒子束 2021年第9期33卷 69-76页

作者：杜传报毛从光崔志同孙东阳郝佳吴伟陈伟吴志强邱扬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 西安电子科技大学机电工程学院西安710071 北京航天晨信科技公司北京102300

为提高甚高频无线通信系统的抗高空电磁脉冲能力,基于易损性分析结果,确定了瞬态泄流和稳态滤波联合防护的设计思路以及设计指标,并研制了防护样件。使用20 ns/500 ns传导注入波形开展防护组件脉冲注入试验,比系统原始防护器残余电流峰... 详细信息

为提高甚高频无线通信系统的抗高空电磁脉冲能力,基于易损性分析结果,确定了瞬态泄流和稳态滤波联合防护的设计思路以及设计指标,并研制了防护样件。使用20 ns/500 ns传导注入波形开展防护组件脉冲注入试验,比系统原始防护器残余电流峰值减小60%,启动时间缩短75%,作用时间缩短80%,注入波形低频能量限制(20 MHz以下)提高1个量级;以某甚高频无线通信系统为被试品,开展了防护组件加固验证试验,防护组件残余电流控制在10 A水平以下,被试系统功能和性能指标正常,验证了防护组件设计的有效性。

关键词：高空电磁脉冲无线通信系统防护组件脉冲注入试验脉冲辐照试验

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微秒电脉冲驱动电爆炸等离子体光辐射特性研究进展

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现代应用物理 2023年第3期14卷 28-43页

作者：韩若愚姚伟博曹雨晨李琛张永民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 北京理工大学机电学院北京100081 西安交通大学电气工程学院西安710049

电爆炸等离子体的光辐射特性对探究非理想等离子体性质及含能材料点火技术具有重要意义。在过去几十年,国内外学者对电爆炸物理与效应开展了广泛研究,明确了等离子体及可见光辐射效应的典型特征规律。近年来,随着电爆炸技术在国防、能... 详细信息

电爆炸等离子体的光辐射特性对探究非理想等离子体性质及含能材料点火技术具有重要意义。在过去几十年,国内外学者对电爆炸物理与效应开展了广泛研究,明确了等离子体及可见光辐射效应的典型特征规律。近年来,随着电爆炸技术在国防、能源和材料领域的逐步应用,人们开始关注电爆炸等离子体光辐射现象中更多的物理细节,以期实现电爆炸负载光辐射效应的有效调控。本文简要回顾了电爆炸负载及其光辐射效应的研究历程,并介绍了相关实验手段及技术原理。从动力学角度系统介绍了电爆炸等离子体及光辐射的时空演化行为,从光谱学角度分析了放电不同阶段的辐射光谱特性,建立了电爆炸关键过程和光辐射物理机制的对应性,归纳了放电模式、金属材质、介质类型对负载光辐射特性的影响。最后,探讨了基于强光辐射效应的电爆炸技术的发展趋势。

关键词：金属丝电爆炸温稠密等离子体光辐射光谱诊断图像诊断

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无线通信系统HEMP性能降级效应研究

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现代应用物理 2022年第3期13卷 109-115页

作者：杜传报毛从光崔志同刘政黄权秦锋聂鑫方文啸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 中国电子产品可靠性与环境试验研究所广州511370

为深入研究无线通信系统高空电磁脉冲(high altitude electromagnetic pulse,HEMP)效应机理,设计了一款工作在超短波频段的无线通信系统,开展了HEMP环境电磁耦合分析,确定射频前端为电磁脉冲主要耦合通道。开展了系统级脉冲辐照试验,确... 详细信息

为深入研究无线通信系统高空电磁脉冲(high altitude electromagnetic pulse,HEMP)效应机理,设计了一款工作在超短波频段的无线通信系统,开展了HEMP环境电磁耦合分析,确定射频前端为电磁脉冲主要耦合通道。开展了系统级脉冲辐照试验,确认被试系统出现接收灵敏度下降的性能降级效应现象。经效应机理分析确认,系统接收灵敏度下降由射频低噪声放大器发生损伤所致,损伤放大器所有管脚对的I-V特性呈低阻抗短路特性,内部两级三极管均出现不同程度损伤。基于自由空间损耗模型估计,当系统接收灵敏度下降40 dB时,通信距离将下降至原通信距离的1/100,严重影响实际设备的正常功能使用。

关键词：高空电磁脉冲无线通信系统脉冲辐照试验性能降级接收灵敏度

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低阻抗负载强电磁脉冲驱动源一级脉冲压缩电路的参数设计

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现代应用物理 2022年第3期13卷 102-108页

作者：贾伟陈志强王发强郭帆邱爱慈强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室西北核技术研究所西安710024 电力设备电气绝缘国家重点实验室西安交通大学电气工程学院西安710049

在强电磁脉冲驱动源等效一级脉冲压缩电路参数的设计中,当天线负载阻抗降低后,采用经典估算公式进行参数确定时,会出现中储电感过小或峰化电容过大的问题,使计算得到的电路参数在工程上难以实现。针对该问题,本文分析了一级脉冲压缩电... 详细信息

在强电磁脉冲驱动源等效一级脉冲压缩电路参数的设计中,当天线负载阻抗降低后,采用经典估算公式进行参数确定时,会出现中储电感过小或峰化电容过大的问题,使计算得到的电路参数在工程上难以实现。针对该问题,本文分析了一级脉冲压缩电路的数学模型,推导了天线等效负载上电压的解析表达式,并依据前沿、半高宽等波形参数的定义,建立了一级脉冲压缩电路中负载电压波形参数和电路元件参数之间的关系式。然后采用经典估算方法和本文数值计算方法对一组低阻抗负载条件下的一级脉冲压缩电路参数进行了计算,计算结果表明:(1)经典估算公式存在一定的适用范围,在某些条件下计算偏差较大;(2)经典估算方法仅能给出一组解,本文数值计算方法可给出多组满足要求的电路参数,在设计时可选择工程上较易实现的参数。本文的工作拓展了强电磁脉冲驱动源一级脉冲压缩等效电路参数的取值范围,提高了低阻抗负载强电磁脉冲驱动源在工程上的可实现性。

关键词： EMP驱动源一级脉冲压缩低阻抗前沿半高宽双指数波

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电缆样本耦合长度对转移阻抗测试结果的影响

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现代应用物理 2021年第4期12卷 39-43页

作者：孙蓓云秦锋聂鑫强脉冲辐射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

给出了用于屏蔽电缆转移阻抗测试的三同轴法的频率响应系数解析公式,计算了IEC 62153-4-3:2013标准中方法C的频率响应,分析了不同测试结构及同种测试结构不同耦合长度电缆样本的频率响应及其对转移阻抗测试结果的影响,并实测了SYV-50-3-... 详细信息

给出了用于屏蔽电缆转移阻抗测试的三同轴法的频率响应系数解析公式,计算了IEC 62153-4-3:2013标准中方法C的频率响应,分析了不同测试结构及同种测试结构不同耦合长度电缆样本的频率响应及其对转移阻抗测试结果的影响,并实测了SYV-50-3-4同轴电缆的转移阻抗,验证了分析结果的正确性。结果表明:缩短电缆样本的耦合长度,不仅提高了转移阻抗的可测试上限频率,还提高了测试结果的准确性。

关键词：转移阻抗耦合长度三同轴法频率响应电缆

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GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池不同能量质子辐照损伤模拟

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物理学报 2020年第9期69卷 289-299页

作者：李俊炜王祖军石成英薛院院宁浩徐瑞焦仟丽贾同轩西安高科技研究所西安710025 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院西安710024 湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105

以GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,开展了能量为0.7, 1, 3, 5, 10 MeV的质子辐照损伤模拟研究,建立了三结太阳电池结构模型和不同能量质子辐照模型,获得了不同质子辐照条件下的I-V曲线,光谱响应曲线,结合已有实验结果验证了本文... 详细信息

以GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,开展了能量为0.7, 1, 3, 5, 10 MeV的质子辐照损伤模拟研究,建立了三结太阳电池结构模型和不同能量质子辐照模型,获得了不同质子辐照条件下的I-V曲线,光谱响应曲线,结合已有实验结果验证了本文模拟结果,分析了三结太阳电池短路电流、开路电压、最大功率、光谱响应随质子能量的变化规律,利用不同辐照条件下三结太阳电池最大输出功率退化结果,拟合得到了三结太阳电池最大输出功率随位移损伤剂量的退化曲线.研究结果表明,质子辐照会在三结太阳电池中引入位移损伤缺陷,使得少数载流子扩散长度退化幅度随质子能量的减小而增大,从而导致三结太阳电池相关电学参数的退化随质子能量的减小而增大.相同辐照条件下,中电池光谱响应退化幅度远大于顶电池光谱响应退化幅度,中电池抗辐照性能较差,同时中电池长波范围内光谱响应的退化幅度比短波范围更大,表明中电池相关电学参数的退化主要来源于基区损伤.

关键词：三结太阳电池辐照缺陷质子辐照模型数值模拟

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