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中国核学会2019年学术年会

作者：降宏瑜姜晓峰孙凤举丛培天王志国黄涛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

本文设计了一种FLTD低电感三电极场畸变气体开关,开关结构简单,安装方便,与电容器连接紧凑且放电电感小,实验测得放电支路短路电感约为140 nH。实验研究了开关的自击穿特性,结果表明:各气压下开关自击穿电压分散性(自击穿电压标准偏差... 详细信息

本文设计了一种FLTD低电感三电极场畸变气体开关,开关结构简单,安装方便,与电容器连接紧凑且放电电感小,实验测得放电支路短路电感约为140 nH。实验研究了开关的自击穿特性,结果表明:各气压下开关自击穿电压分散性(自击穿电压标准偏差与自击穿电压之比)小于2%。实验研究了开关在不同工作系数下触发特性,在工作电压±80 kV,工作系数60%,触发电压120 kV时,开关延时34.6 ns,抖动1.6 ns,在此条件下连续工作1 017次,开关未发生自放电及未触发导通现象。

关键词：三电极场畸变气体开关低电感自击穿特性触发特性

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轫致辐射二极管多环强流阴极的结构优化研究

轫致辐射二极管多环强流阴极的结构优化研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：蔡丹孙剑锋孙铁平张金海汪金华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

20世纪90年代以来,各国将辐射探测器技术以及电子系统辐射效应研究的重点转移到了实验室。用于产生强脉冲辐射环境的脉冲功率装置,其条件保障地位更加凸显。作为装置关键部件之一的轫致辐射二极管,因其蕴含丰富的物理和技术问题,成为该... 详细信息

20世纪90年代以来,各国将辐射探测器技术以及电子系统辐射效应研究的重点转移到了实验室。用于产生强脉冲辐射环境的脉冲功率装置,其条件保障地位更加凸显。作为装置关键部件之一的轫致辐射二极管,因其蕴含丰富的物理和技术问题,成为该领域研究的热点和难点所在。辐射场均匀性是轫致辐射二极管追求的指标之一,为实现大面积均匀辐照,二极管强流阴极的基本构型通常为球板或者环板结构。本文针对"强光一号"加速器短脉冲伽马状态多环强流阴极,研究了一种通过调节各环电流分配比例提高辐射场均匀性的方法。此外,由于该结构优化对电子束流自磁箍缩作用具有重要影响,本文对其在阳极靶面束斑漂移抑制方面的探索实验进行了报道。

关键词：轫致辐射多环阴极结构优化

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电磁脉冲效应参数无线测量系统设计

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核电子学与探测技术 2019年第2期39卷 133-136页

作者：秦锋崔志同吴刚吴伟杜传报毛从光西北核技术研究所西安710024 强电磁脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

为解决电磁脉冲效应试验中环境对测量信号传输通道的干扰问题,设计了基于小型化高速数据采集/控制设备及嵌入式工控机的效应参数无线测量系统。该系统属于设备级系统,集无线控制、数据采集与处理等功能于一体,避免了传统光纤传输测量系... 详细信息

为解决电磁脉冲效应试验中环境对测量信号传输通道的干扰问题,设计了基于小型化高速数据采集/控制设备及嵌入式工控机的效应参数无线测量系统。该系统属于设备级系统,集无线控制、数据采集与处理等功能于一体,避免了传统光纤传输测量系统反复标定、布线繁琐等问题,具备模块化可扩展特点。系统在电磁脉冲效应试验中得到了较好的应用,在降低效应参数测量不确定度的同时也提高了试验效率。

关键词：模块化无线测量电磁脉冲离线测量

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西安脉冲堆概率安全分析技术要点及分析框架研究

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核动力工程 2018年第3期39卷 100-105页

作者：王宝生唐秀欢沈志远朱磊西北核技术研究所强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室西安710024

针对西安脉冲堆(XAPR)自身设计特点及安全特性,研究了XAPR概率安全分析(PSA)的技术特殊要点,提出了XAPR PSA分析框架及技术要素具体实施方法。最后以XAPR堆水池中破口失水事故为始发事件,验证了XAPR PSA研究思路。分析表明:以始发事件... 详细信息

针对西安脉冲堆(XAPR)自身设计特点及安全特性,研究了XAPR概率安全分析(PSA)的技术特殊要点,提出了XAPR PSA分析框架及技术要素具体实施方法。最后以XAPR堆水池中破口失水事故为始发事件,验证了XAPR PSA研究思路。分析表明:以始发事件为起点、事件序列为主干、放射性释放类为终点的一体化事件树结构分析框架适合于XAPR PSA。

关键词：西安脉冲堆概率安全分析框架放射性释放类堆水池失水事故

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强流平板二极管阻抗特性分析

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太赫兹科学与电子信息学报 2019年第2期17卷 338-342页

作者：胡杨杨海亮张鹏飞孙江孙剑锋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

在"剑光一号"上搭建了二极管平台,理论估计了二极管阻值,进行了平板二极管阻抗和束流分布测量实验。结合法拉第筒阵列测得的束流密度分布、粒子模拟(PIC)仿真结果对二极管阻抗特性进行了全面的对比分析。结果表明,二极管工作... 详细信息

在"剑光一号"上搭建了二极管平台,理论估计了二极管阻值,进行了平板二极管阻抗和束流分布测量实验。结合法拉第筒阵列测得的束流密度分布、粒子模拟(PIC)仿真结果对二极管阻抗特性进行了全面的对比分析。结果表明,二极管工作于弱箍缩状态,阻抗阻值略低于估计值,阻抗曲线、法拉第筒波形以及束流箍缩程度三者间存在高度的相关性。当阻抗曲线处在前端(导通前)和末期(崩溃段)时,束流均处在未箍缩期间,法拉第筒信号无有效数据;阻抗曲线处在平区时,二极管工作平稳,束流箍缩情况和法拉第筒信号稳定,阳极边缘处的法拉第筒波形呈现双峰,与束流箍缩运动情况相符。

关键词：阻抗束流箍缩强流平板二极管法拉第筒

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基于级联步进延时的顺序等效采样方法及实现

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自动化仪表 2020年第10期41卷 74-77页

作者：李海涛阮林波田耕西北核技术研究院陕西西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

为提高顺序等效采样率,提出基于级联步进延时的顺序等效采样电路及采样方法。采用可编程延迟线、可编程延迟芯片和现场可编程门阵列(FPGA)等实现采样时钟信号步进延时:利用FPGA控制可编程延迟线和可编程延迟芯片的延时步长和总延时;利... 详细信息

为提高顺序等效采样率,提出基于级联步进延时的顺序等效采样电路及采样方法。采用可编程延迟线、可编程延迟芯片和现场可编程门阵列(FPGA)等实现采样时钟信号步进延时:利用FPGA控制可编程延迟线和可编程延迟芯片的延时步长和总延时;利用可编程延迟线的粗延时和可编程延迟芯片的细延时相互结合,达到对采样时钟信号进行高精度、大范围的步进延时的目的,实现最小延时步长10 ps、总延时达到512 ns该方法可以广泛应用于顺序等效采样系统。

关键词：现场可编程门阵列级联步进延时可编程延迟线粗延时步长可编程延迟芯片细延时步长顺序等效采样

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核安保典型系统电磁脉冲效应试验研究

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强激光与粒子束 2019年第11期31卷 65-71页

作者：秦锋钟少武崔志同刘清毛从光西北核技术研究院强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室西安710024 深圳市欣横纵技术股份有限公司广东深圳518029

高空电磁脉冲(HEMP)是一种能够通过场线或孔缝耦合到各种电子电气设备内部的暂态电磁波,该电磁能量会对正常工作的电子电气设备造成干扰甚至永久性损伤。为了确保关键部门的安保系统能够在电磁脉冲环境下正常工作,有必要针对安保系统进... 详细信息

高空电磁脉冲(HEMP)是一种能够通过场线或孔缝耦合到各种电子电气设备内部的暂态电磁波,该电磁能量会对正常工作的电子电气设备造成干扰甚至永久性损伤。为了确保关键部门的安保系统能够在电磁脉冲环境下正常工作,有必要针对安保系统进行电磁脉冲效应试验,分析该种类型系统在电磁脉冲环境下的薄弱环节和生存能力。针对核安保典型系统拓扑结构,搭建了电磁脉冲辐照试验和脉冲电流注入试验平台,并通过试验获取了报警分机、门禁主机、报警中心端等核安保典型系统关键部件的电磁脉冲效应阈值和效应现象。进一步结合各部件的电路原理分析了关键部件的失效机理,总结了核安保典型系统的薄弱环节,为后续安保系统的防护加固设计提供数据支撑。

关键词：高空电磁脉冲辐照试验脉冲电流注入安保系统

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高速ADC采样数据接收缓存系统研究

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自动化仪表 2020年第8期41卷 42-45,50页

作者：李海涛李斌康阮林波田耕张雁霞西北核技术研究院陕西西安710024 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

针对高速模拟数字转换器(ADC)输出的并行采样数据,基于现场可编程门阵列(FPGA),设计了接收缓存系统。分析了时钟数据同步方式对印制电路板(PCB)走线长度的限制,给出解决方案,实现对采样数据的接收、延时调整、降速等。通过循环存储的方... 详细信息

针对高速模拟数字转换器(ADC)输出的并行采样数据,基于现场可编程门阵列(FPGA),设计了接收缓存系统。分析了时钟数据同步方式对印制电路板(PCB)走线长度的限制,给出解决方案,实现对采样数据的接收、延时调整、降速等。通过循环存储的方式,在块RAM(BRAM)上实现了信号触发前记录的功能,共记录128000个采样点,触发前记录10000个点。Modelsim软件仿真表明:该系统可以接收600 MHz以上、双数据率(DDR)数据。在线测试结果表明:所设计的系统可以准确接收ADC输出的24对并行低压差差分信号(LVDS)、500 MHz的数据。该采样数据接收缓存系统已经获得广泛使用。

关键词：采样数据双数据率源同步时钟去耦半径时钟去抖动 IP核数据降速循环存储数据缓存

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65 nm互补金属氧化物半导体场效应和晶体管总剂量效应及损伤机制

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物理学报 2018年第14期67卷 223-229页

作者：马武英姚志斌何宝平王祖军刘敏波刘静盛江坤董观涛薛院院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

对65 nm互补金属氧化物半导体工艺下不同尺寸的N型和P型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET和PMOSFET)开展了不同偏置条件下电离总剂量辐照实验.结果表明:PMOSFET的电离辐射响应与器件结构和偏置条件均有很强的依赖性,而NMOSFET表现... 详细信息

对65 nm互补金属氧化物半导体工艺下不同尺寸的N型和P型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET和PMOSFET)开展了不同偏置条件下电离总剂量辐照实验.结果表明:PMOSFET的电离辐射响应与器件结构和偏置条件均有很强的依赖性,而NMOSFET表现出较强的抗总剂量性能;在累积相同总剂量时,PMOSFET的辐照损伤远大于NMOSFET.结合理论分析和数值模拟给出了PMOSFET的辐射敏感位置及辐射损伤的物理机制.

关键词：金属氧化物半导体场效应晶体管 ^60Coγ辐照辐射损伤数值仿真

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含有峰化电容器的垂直极化EMP辐射波模拟器辐射场的初步模拟

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现代应用物理 2020年第3期11卷 42-49页

作者：朱湘琴吴伟陈志强贾伟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 西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室西安710049

建立了含有多层薄膜结构的同轴型峰化电容器的垂直极化电磁脉冲辐射波模拟器的FDTD计算模型,用导通柱模型代替输出开关,模拟了开关导通后的放电过程,得到了辐射电场的时域波形,并与实验结果进行了对比。结果表明,模拟计算结果与实验结... 详细信息

建立了含有多层薄膜结构的同轴型峰化电容器的垂直极化电磁脉冲辐射波模拟器的FDTD计算模型,用导通柱模型代替输出开关,模拟了开关导通后的放电过程,得到了辐射电场的时域波形,并与实验结果进行了对比。结果表明,模拟计算结果与实验结果符合较好,证明了所用模型的可靠性和计算的准确性。在此基础上,计算了峰化电容器内芯长度及电极端面半锥角对模拟器辐射场的影响。结果表明:锥面天线中引入一体化设计的峰化电容器后,辐射场时域波形在达到峰值前后,均出现了预脉冲及高频振荡叠加,这与理想锥天线的辐射场时域波形明显不同;峰化电容器内芯长度的变化对模拟器辐射场的峰值影响不大,但对低频特性有一定的影响;峰化电容器电极端面半锥角与模拟器的半锥角相同时,可以获得快上升沿的辐射场。

关键词：电磁脉冲垂直极化辐射波模拟器同轴型峰化电容器

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