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中国核学会2019年学术年会

作者：金晓明陈伟李俊霖齐超刘岩郭晓强王晨辉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14 MeV、2.5 MeV两种单能中子、反应堆中子、散裂中子分别开展了工艺节点40～500 nm的商用SRAM器件的中子辐射效应实验研究.实验中测量了单粒子翻转数随累积中子注量的变化关系，研究了SRAM器件中子单粒子翻转截面与入射中子能谱、... 详细信息

利用14 MeV、2.5 MeV两种单能中子、反应堆中子、散裂中子分别开展了工艺节点40～500 nm的商用SRAM器件的中子辐射效应实验研究.实验中测量了单粒子翻转数随累积中子注量的变化关系，研究了SRAM器件中子单粒子翻转截面与入射中子能谱、器件工艺节点、工作电压、初始数据配置、辐照中子注量率等因素的关系.SRAM器件中子单粒子翻转截面受到入射中子能谱、器件工艺节点、工作电压的影响较大，与初始数据配置、辐照中子注量率无关.

关键词：中子单粒子翻转 SRAM 截面

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基于Marx发生器的中小型电磁脉冲模拟器驱动源

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强激光与粒子束 2018年第7期30卷 91-96页

作者：贾伟陈志强郭帆谢霖燊杨天汤俊萍金廷军邱爱慈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 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

为满足不同尺寸效应物抗强电磁脉冲(EMP)性能试验的需求,产生覆盖范围更全面、波形更理想的模拟电磁环境,对基于Marx发生器的一级脉冲陡化EMP模拟器驱动源的基本构成与工作原理进行了介绍。结合实际设计与调试经验,分析了设计该类装置... 详细信息

为满足不同尺寸效应物抗强电磁脉冲(EMP)性能试验的需求,产生覆盖范围更全面、波形更理想的模拟电磁环境,对基于Marx发生器的一级脉冲陡化EMP模拟器驱动源的基本构成与工作原理进行了介绍。结合实际设计与调试经验,分析了设计该类装置时可能遇到的一些问题以及解决的方案。给出了研制的电压等级在100~600kV的中小型EMP模拟器驱动源的结构、参数与输出指标。通过紧凑型Marx发生器、低电感平板型薄膜电容器、低电感输出开关等关键部件与连接结构优化、器件参数选取,获得在驱动源接120~180Ω负载时可输出前沿1.2~2.7ns、半宽32~41ns的双指数波。

关键词：电磁脉冲驱动源 Marx发生器一级陡化环境模拟

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强流脉冲电子束能注量测量的不确定度分析

强流脉冲电子束能注量测量的不确定度分析

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中国核学会2019年学术年会

作者：苏兆锋杨海亮孙江任书庆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

采用基于红外测温技术的石墨量热计测量了"闪光二号"加速器产生的强流电子束能注量.为了提高测量结果的准确性,依据《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1-2012)的评定流程,给出了强流电子束能注量测量与标定的不确定度模型... 详细信息

采用基于红外测温技术的石墨量热计测量了"闪光二号"加速器产生的强流电子束能注量.为了提高测量结果的准确性,依据《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1-2012)的评定流程,给出了强流电子束能注量测量与标定的不确定度模型,分析了数学模型中各个量的不确定度来源以及评定方法.依照不确定度传播率,开展了不确定度合成的分析和评估,推导出了电子束能注量合成标准不确定度的表达式.以实验数据为基础,计算得到电子束能注量为100.1±8.1 J/cm2,合成不确定度为8.1％.其中,信号转换和传输是引入不确定度的主要因素.

关键词：电子束能注量全吸收量热计闪光二号加速器相对标准不确定度

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电流非均匀分布对磁绝缘感应电压叠加器电子鞘层的影响

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中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第2期48卷 81-89页

作者：魏浩孙凤举邱爱慈呼义翔西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安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西安710024

磁绝缘感应电压叠加器(MIVA)感应腔注入电流空间非均匀分布对次级磁绝缘电子鞘层和功率流传输产生影响.本文基于磁绝缘稳态二维层流模型,分析了电流非均匀分布对MIVA次级电子鞘层的影响规律.电流非均匀分布对磁绝缘电子鞘层影响较大,但... 详细信息

磁绝缘感应电压叠加器(MIVA)感应腔注入电流空间非均匀分布对次级磁绝缘电子鞘层和功率流传输产生影响.本文基于磁绝缘稳态二维层流模型,分析了电流非均匀分布对MIVA次级电子鞘层的影响规律.电流非均匀分布对磁绝缘电子鞘层影响较大,但对电荷质心和磁绝缘流阻抗影响较小.对于给定磁绝缘参数(线电压V_0=4.1 MV、最小阳极电流I_(amin)=132 kA),当阴极电流不均匀系数δ_c约35%时,电子鞘层不均匀系数ζ约79.4%,流阻抗减小了5.6%;当δ_c增大至69.5%时,电子鞘层偏心导致阴-阳间隙局部短路.在磁绝缘最小阳极电流I_(amin)相同时,线电压V_0越低,电流非均匀分布的影响程度越显著.当线电压V_0由4.2 MV降低至1.4 MV时,引发间隙局部短路的阴极电流不均匀系数由69.5%降低至35%.

关键词：磁绝缘感应电压叠加器(MIVA) 电流非均匀分布非轴对称磁绝缘电子鞘层

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FLTD低电感三电极场畸变气体开关击穿特性

FLTD低电感三电极场畸变气体开关击穿特性

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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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Al丝阵早期物理状态调控及对消融特性的影响研究

Al丝阵早期物理状态调控及对消融特性的影响研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：张金海王亮平李沫孙铁平吴撼宇丛培天邱爱慈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 清华大学工程物理系北京100084 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

基于快直线脉冲变压器(Fast Linear Transformer Driver,FLTD)平台,在数十千安电流下研究了Al丝阵Z箍缩早期消融特性.FLTD充电±60 kV时,Al丝"冷"启动呈典型"芯晕"结构,消融等离子体沿轴向的调制波长约500μm,... 详细信息

基于快直线脉冲变压器(Fast Linear Transformer Driver,FLTD)平台,在数十千安电流下研究了Al丝阵Z箍缩早期消融特性.FLTD充电±60 kV时,Al丝"冷"启动呈典型"芯晕"结构,消融等离子体沿轴向的调制波长约500μm,与兆安级装置上的现象相同,消融流在轴线碰撞形成先驱等离子体,且具有明显的扭曲不稳定性.通过在电极处增加闪络开关、调整丝阵长度和负载电压,延迟了Al丝的击穿时刻,实现了Al丝阵全部气化,抑制了典型"芯晕"结构的产生.在丝数n=2时,气态Al丝芯的膨胀速度较"冷"启动时提高了约4倍(6 km/s和1.5 km/s),延迟了晕等离子体扰动的出现时刻,降低了等离子体不稳定性的发展速度,消融形成先驱等离子体的扭曲不稳定性得到一定程度的抑制.在丝数n=8时,气态Al丝芯的平均直径达约1.7 mm,由于驱动电流不足以驱动丝阵的快速消融或内爆,后期丝芯内部出现分层结构,呈一定的电热不稳定性.

关键词：物理状态调控消融特性芯晕结构

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快放电直线型变压器驱动源磁芯脉冲磁化特性

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强激光与粒子束 2018年第7期30卷 136-140页

作者：王志国孙凤举姜晓峰梁天学尹佳辉魏浩张鹏飞张众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 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

针对25μm 2605TCA非晶涂层、25μm 2605SA1非晶夹膜和50μm DG6硅钢夹膜三种材料和工艺磁芯,对比研究了不同激磁条件下的磁化特性。结果表明:改变磁芯激磁条件,磁通密度变化量(ΔB)几乎不变,DG6硅钢夹膜磁芯和2605TCA非晶涂层磁芯ΔB均... 详细信息

针对25μm 2605TCA非晶涂层、25μm 2605SA1非晶夹膜和50μm DG6硅钢夹膜三种材料和工艺磁芯,对比研究了不同激磁条件下的磁化特性。结果表明:改变磁芯激磁条件,磁通密度变化量(ΔB)几乎不变,DG6硅钢夹膜磁芯和2605TCA非晶涂层磁芯ΔB均为3.1T,2605SA1非晶夹膜磁芯ΔB仅为2.4T;不同激磁条件下,相对磁导率变化较为明显,三种磁芯相对磁导率均随激磁特征参数的增加而迅速减小,当激磁特征参数由67V/(cm^2·ns)增加至129V/(cm^2·ns)时,2605SA1非晶夹膜磁芯最大相对磁导率由1800减小至1200,2605TCA非晶涂层磁芯最大相对磁导率由1100减小至400,相同激磁特征参数下2605TCA非晶涂层磁芯相对磁导率小于2605SA1非晶夹膜磁芯相对磁导率;DG6硅钢夹膜磁芯在快脉冲条件下磁化性能较差,最大相对磁导率仅为130。

关键词：快放电直线型变压器非晶磁芯快脉冲磁化特性激磁电压陡度相对磁导率

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同轴薄膜电容器结构参数的优化设计

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现代应用物理 2019年第1期10卷 43-49页

作者：陈志强贾伟汤俊萍李俊娜郭帆陈维青汲胜昌西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 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

分析了同轴薄膜电容器电参数和结构参数之间的关系,提出了以单层同轴薄膜电容器个数、两侧锥角和内芯外径等参数为变量,以实现各个单层同轴薄膜电容器薄膜介质厚度差异最小化为目标的设计方法。设计了一种耐受电压为1 MV,电容为200pF,... 详细信息

分析了同轴薄膜电容器电参数和结构参数之间的关系,提出了以单层同轴薄膜电容器个数、两侧锥角和内芯外径等参数为变量,以实现各个单层同轴薄膜电容器薄膜介质厚度差异最小化为目标的设计方法。设计了一种耐受电压为1 MV,电容为200pF,电容器长度不大于400mm,外径不大于300mm的同轴薄膜电容器。其中,单层同轴薄膜电容器为13个,两侧锥角为34°,内芯外径为140mm。最后通过模拟计算验证了上述优化设计方法的合理性。

关键词：同轴薄膜电容器结构参数绝缘设计优化设计设计变量

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电容式射频微机电系统开关的纳秒脉冲击穿及损伤特性

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现代应用物理 2019年第1期10卷 32-37页

作者：王科镜李南陈先龙应琪成永红孟国栋西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 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

设计并制备了典型电容式射频微机电系统(RF MEMS)开关结构,利用纳秒脉冲微间隙击穿的电气测试和光学诊断系统,对上、下电极间隙宽度在45~100μm的电容式RF MEMS开关的击穿及损伤特性进行了研究。结果表明:上、下电极间隙宽度为45~100μm... 详细信息

设计并制备了典型电容式射频微机电系统(RF MEMS)开关结构,利用纳秒脉冲微间隙击穿的电气测试和光学诊断系统,对上、下电极间隙宽度在45~100μm的电容式RF MEMS开关的击穿及损伤特性进行了研究。结果表明:上、下电极间隙宽度为45~100μm时,典型电容式RF MEMS开关击穿属于空气-氮化硅双层介质击穿,且随着间隙增大击穿电压变化不明显;击穿点主要集中在上电极悬浮铝桥上,Al桥形貌损伤十分严重,而其他部位损伤较小。

关键词：电容式RF MEMS开关结构纳秒脉冲微米间隙击穿损伤

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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陕西西安710024

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... 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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