检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2019年第12期53卷 2336-2343页

作者：张金海李沫孙铁平王亮平李阳吴撼宇丛培天盛亮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陕西西安710024 清华大学工程物理系北京100084

基于快直线脉冲变压器(FLTD)平台开展了数十kA电流下Al单丝芯晕演化特性研究,实验发现丝过早发生电压击穿会减少丝芯的能量沉积,而晕等离子体的迅速发展将约束丝芯的进一步膨胀,降低丝芯膨胀速度。通过调整负载两端的初始电压、丝长及... 详细信息

基于快直线脉冲变压器(FLTD)平台开展了数十kA电流下Al单丝芯晕演化特性研究,实验发现丝过早发生电压击穿会减少丝芯的能量沉积,而晕等离子体的迅速发展将约束丝芯的进一步膨胀,降低丝芯膨胀速度。通过调整负载两端的初始电压、丝长及增加闪络开关等手段,抑制了Al丝的过早击穿,增加了早期能量沉积,获得了不同的丝芯物理状态(部分气化或完全气化)。Al丝的气化提高了丝芯膨胀速度,最高达11~14 km/s,晕等离子体发展缓慢,延缓了边界处不稳定性的出现,降低了后期m=0的发展速度。FLTD负极性输出时,Al丝沿轴向的极性效应更加明显,靠近阴极处丝芯膨胀慢,边界处晕等离子体密度高,不稳定性的发展速度快。

关键词：快直线脉冲变压器芯晕击穿气化

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离散电阻加载的大型垂直极化EMP辐射波模拟器的并行FDTD模拟

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计算物理 2019年第3期36卷 349-356页

作者：朱湘琴陈再高吴伟马良程引会贾伟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

将电阻设置为跨网格有耗介质,进行离散电阻加载的大型垂直极化电磁脉冲(EMP)辐射波模拟器时域场的并行FDTD模拟.给出不同离散电阻加载方式下模拟器辐射场的时域波形,分析离散电阻加载对模拟器辐射场的影响,并给出离散电阻加载的模拟器... 详细信息

将电阻设置为跨网格有耗介质,进行离散电阻加载的大型垂直极化电磁脉冲(EMP)辐射波模拟器时域场的并行FDTD模拟.给出不同离散电阻加载方式下模拟器辐射场的时域波形,分析离散电阻加载对模拟器辐射场的影响,并给出离散电阻加载的模拟器有圆筒效应物时的时域波形.结果表明:电阻加载能有效减小模拟器顶端的电流反射,从而改善辐射场的时域波形,但电阻加载也可能会导致模拟器辐射性能的降低;当效应物开孔所在的侧面靠近模拟器且与模拟器极化方向平行时耦合进入圆筒内的电磁波能量较多.计算方法具有通用性,可用于进行离散电阻加载的其它大型垂直极化EMP辐射波模拟器时域场的模拟,包括导电地面存在且有效应物存在时的时域耦合场的模拟.

关键词：离散电阻跨网格电磁脉冲辐射波模拟器 FDTD

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脉冲中子辐照下三极管电流-时间响应曲线的试验研究

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现代应用物理 2020年第4期11卷 98-105页

作者：白小燕刘岩王桂珍齐超金晓明李瑞宾王晨辉李俊霖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

利用西安脉冲反应堆(XAPR)的脉冲中子进行辐照,在固定发射极电流下,测量了9种类型三极管的电流-时间响应曲线。理论分析认为,可将基极电流的时间响应分为3个阶段:第1阶段基极电流随时间增大而减小,该过程主要受光电流的影响;第2阶段基... 详细信息

利用西安脉冲反应堆(XAPR)的脉冲中子进行辐照,在固定发射极电流下,测量了9种类型三极管的电流-时间响应曲线。理论分析认为,可将基极电流的时间响应分为3个阶段:第1阶段基极电流随时间增大而减小,该过程主要受光电流的影响;第2阶段基极电流随时间增大而快速增大,该过程主要受位移损伤缺陷累积作用的影响;第3阶段基极电流随时间增大而减小并趋于稳定,该过程主要受位移损伤缺陷短期退火的影响。基于测量的集电极电流和基极电流,计算了三极管的放大倍数及短期退火曲线。结果表明,9种类型三极管辐照前后放大倍数的变化率之比大于2,但短期退火曲线差别较小,最大退火因子为1.2~1.3,远小于快堆上得到的短期退火因子2~5。分析认为,该结果是因为加电辐照和XAPR脉宽较长造成的,高载流子密度和长脉宽下,脉冲中子辐照期间缺陷的产生与演化同步发生,导致有效的缺陷数量减少,短期退火因子变小。同时,研究发现,短期退火曲线呈指数衰减,这与缺陷演化的一级动力学过程相符。

关键词：脉冲中子三极管电流-时间响应短期退火

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热堆制备低放射性233U的钍铀转换方法

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现代应用物理 2020年第4期11卷 36-42页

作者：朱养妮长孙永刚郭和伟王立鹏张信一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

233 U比235 U具有更好的燃料特性,是具有潜在重要应用价值的核燃料,但直接使用钍铀或钍钚混合燃料在堆中辐照得到的233 U,含有大量的232 U及234 U,放射性较强,难以像235 U一样作为常规核燃料使用。基于低放射性233 U的制备需求,本文分析... 详细信息

233 U比235 U具有更好的燃料特性,是具有潜在重要应用价值的核燃料,但直接使用钍铀或钍钚混合燃料在堆中辐照得到的233 U,含有大量的232 U及234 U,放射性较强,难以像235 U一样作为常规核燃料使用。基于低放射性233 U的制备需求,本文分析了232 Th-233 U转化中U同位素杂质232 U及234 U的产生途径,采用可有效减少232 U生成的热堆辐照思路,研究了热堆制备低放射性233 U的辐照工艺。利用MCNP程序对232 Th样品在西安脉冲堆堆内辐照过程进行建模,分析了辐照时间、冷却时间、多个“辐照-冷却”周期法辐照及中间产物230 Th对辐照产物的影响,给出了西安脉冲堆制备低放射性233 U辐照工艺。研究结果表明,本文制备的低放射性233 U产品中233 U的质量分数为10^-5量级,232 U、234 U与233 U的质量比分别小于10^-6和10^-3,符合低放射性233 U指标要求。

关键词：低放射性233 U 热堆钍铀转化西安脉冲堆辐照工艺

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模数转换器单粒子效应影响因素试验研究

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现代应用物理 2020年第2期11卷 27-33页

作者：张凤祁王勋姚志斌郭红霞罗尹虹丁李利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

本文主要研究了模数转换器(ADC)单粒子效应的测试技术和ADC单粒子效应的影响因素。首先,分析了ADC的单粒子效应失效模式,建立了ADC单粒子效应测试方法和测试系统;其次,以高精度的AD574A为载体,在重离子加速器上开展了单粒子效应试验,研... 详细信息

本文主要研究了模数转换器(ADC)单粒子效应的测试技术和ADC单粒子效应的影响因素。首先,分析了ADC的单粒子效应失效模式,建立了ADC单粒子效应测试方法和测试系统;其次,以高精度的AD574A为载体,在重离子加速器上开展了单粒子效应试验,研究了ADC的工作频率、输入电压和入射重离子LET值对单粒子效应的影响规律。试验结果表明:随着器件的工作频率增大,ADC单粒子效应截面近似呈线性增大,原因是单粒子瞬时扰动(SET)持续时间远小于ADC的转换周期;ADC输入电压越高,则ADC单粒子效应截面越大,原因是电压增高使得半导体材料中的电场增强,相应的电荷收集能力增强;入射重离子的LET值越高,则ADC单粒子效应截面越大,原因是LET值增加导致单个入射粒子在器件内电离产生的电荷增多,使得敏感位置收集到电荷的概率和电荷量都增大。

关键词：模数转换器单粒子效应重离子试验工作频率输入电压

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基于样本空间排序法的电子器件抗瞬时电离辐射性能评估方法

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现代应用物理 2020年第3期11卷 79-84,109页

作者：白小燕王桂珍齐超李瑞宾刘岩金晓明王晨辉李俊霖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

针对瞬时电离辐射效应考核中应用经典非参数法存在信息利用率低,评价结果过于保守的问题,本文在识别出瞬时电离辐射效应数据在统计意义上属于Ⅰ型区间删失数据的基础上,利用样本空间排序法,开展电子器件抗瞬时电离辐射性能评估研究。首... 详细信息

针对瞬时电离辐射效应考核中应用经典非参数法存在信息利用率低,评价结果过于保守的问题,本文在识别出瞬时电离辐射效应数据在统计意义上属于Ⅰ型区间删失数据的基础上,利用样本空间排序法,开展电子器件抗瞬时电离辐射性能评估研究。首先,基于无失效数据开展了理论分析和实例计算,并将计算结果与经典非参数法的计算结果进行了对比,结果表明,样本空间排序法提高了信息利用率,不仅可以增大生存概率置信下限,而且将置信下限所对应的吸收剂量率上限从最小值增大到几何平均值。其次,开展了失效分布模型的试验研究,根据瞬时电离辐射效应特点,提出以Ⅱ型区间删失数据为数据源获取经验生存函数,通过最小二乘法拟合经验生存函数用于计算相关系数,根据相关系数及对失效机理的分析,认为商用静态存储器翻转效应服从对数正态分布的可能性最大。最后,基于再抽样技术的蒙特卡罗模拟结果表明,样本空间排序法在高生存概率区间的计算结果具有保守性。

关键词：性能评估样本空间排序法瞬时电离辐射区间删失数据失效分布再抽样

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微通道板的增益研究

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核技术 2019年第10期42卷 46-50页

作者：张小东欧阳晓平何军章魏晨翁秀峰谭新建付竹明西北核技术研究院西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

微通道板(Microchannel Plate,MCP)是一种超快时间响应的电子倍增器件,可以直接用于带电粒子探测。利用这一特点研制了时间响应亚纳秒的基于反冲质子的MCP中子探测器,而MCP的增益对探测器的性能具有非常重要的作用,因此有必要对探测器中... 详细信息

微通道板(Microchannel Plate,MCP)是一种超快时间响应的电子倍增器件,可以直接用于带电粒子探测。利用这一特点研制了时间响应亚纳秒的基于反冲质子的MCP中子探测器,而MCP的增益对探测器的性能具有非常重要的作用,因此有必要对探测器中MCP的增益进行理论和实验研究。采用蒙特卡罗方法模拟计算了单个电子在单个微通道上进行倍增产生的二次电子数目,计算得到了单片MCP在不同电压下的电子增益,然后利用α粒子实验研究了两片MCP的增益。计算结果表明:单片MCP增益理论计算得到的结果与厂家测试给出的结果比较一致;实验结果表明:当每片MCP所加电压为800 V时,两片MCP的增益约为9.0×106。该方法简便易行,为研究MCP的增益提供了新的技术手段,并为研究基于MCP的中子探测器提供了理论基础。

关键词：微通道板二次电子增益蒙特卡罗方法 α 粒子

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西安200MeV质子应用装置直线注入器低电平控制系统设计与测试

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现代应用物理 2021年第3期12卷 73-78页

作者：刘卧龙赵铭彤高建超姜勇赵军王志宇王茂成吕伟王百川雷钰邢庆子程诚王忠明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 北京航天广通科技有限公司北京100854 清华大学工程物理系北京100084

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)直线注入器采用了2套500 kW四极管功率源和1套15 kW固态功率源,由3套数字化低电平控制系统(LLRF)独立驱动,工作频率为325 MHz,以脉冲模式运行,分别为射频四极加速器(RFQ)、漂移管直线加速器(DTL)和散束器... 详细信息

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)直线注入器采用了2套500 kW四极管功率源和1套15 kW固态功率源,由3套数字化低电平控制系统(LLRF)独立驱动,工作频率为325 MHz,以脉冲模式运行,分别为射频四极加速器(RFQ)、漂移管直线加速器(DTL)和散束器(debuncher)提供射频功率。LLRF采用基于FPGA的数字正交调制解调(I/Q)技术,可对RFQ、DTL和散束器腔内射频电场强度的幅度和相位进行精确控制,控制稳定度分别达到±1%,±1°以内。LLRF配备了1套驻波比保护装置,可对3路射频链路独立实施驻波比保护,响应时间小于10μs。LLRF通过以太网连接控制计算机,可通过Windows环境下的用户程序进行控制,也可由加速器中央控制系统远程控制。目前3套LLRF已应用于XiPAF直线注入器,并顺利实施了7 MeV负氢离子束注入实验。

关键词：低电平控制系统直线加速器数字正交调制解调(I/Q)

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适用于ADS组件计算的HELIOS程序多群数据库制作研究

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核动力工程 2019年第4期40卷 50-55页

作者：包利红江新标张信一唐秀欢王立鹏徐嘉隆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 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

针对HELIOS程序用于加速器驱动次临界系统(ADS)组件计算时,程序自带多群数据库核素不全的问题,研究制作了一套适用于ADS组件计算的HELIOS程序多群数据库。基于ENDF/B VⅡ.0,按照HELIOS程序多群数据库制作流程,针对程序自带数据库已有核... 详细信息

针对HELIOS程序用于加速器驱动次临界系统(ADS)组件计算时,程序自带多群数据库核素不全的问题,研究制作了一套适用于ADS组件计算的HELIOS程序多群数据库。基于ENDF/B VⅡ.0,按照HELIOS程序多群数据库制作流程,针对程序自带数据库已有核素16O,重新制作45群数据库并进行微观、宏观检验,结果初步验证了多群数据库制作方法的正确性。针对自带数据库没有的核素,扩充了HELIOS程序自带112群数据库核素,并用栅元规模进行了验证,结果进一步表明多群数据库制作方法正确。针对HELIOS计算结果与MCNP基准值相对偏差较大的问题,提出了基于小背景截面的多群数据库修正方法,并对该方法进行了数值验证,结果表明该方法对计算结果有明显改进。

关键词：加速器驱动次临界系统(ADS) 多群数据库 HELIOS

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西安200MeV质子应用装置的建设及调试

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现代应用物理 2021年第3期12卷 11-24,40页

作者：王忠明陈伟邱孟通闫逸花张辉王敏文王百川杨业王迪刘卧龙王茂成吕伟赵铭彤赵晨魏崇阳王学武关遐令郑曙昕邢庆子姚红娟程诚杜泰斌张化一雷钰王丹杜畅通马鹏飞刘晓宇李岩叶文博于旭东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 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学先进辐射源及应用实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 Me... 详细信息

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 MeV之间连续可调,每周期环中累积的粒子数大于1×10^(11),是我国当前已建成的能量最高的辐射模拟专用的质子实验装置,可极大缓解我国单粒子效应实验机时严重不足的局面,在宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究和考核评估方面发挥重要作用,为我国抗辐射加固技术研究及核心器件的自主可控发展提供重要技术支撑。同时,该装置还可用于开展辐射测量与诊断技术、核数据获取、材料辐射效应及生物辐射效应等方面的研究工作,是一个多学科的辐射物理应用与研究平台。

关键词：粒子加速器质子加速器同步加速器辐射效应单粒子效应

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