检索结果-内蒙古大学图书馆

中国核学会2021年学术年会

作者：彭博栋宋岩 ZHAO Jun 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 State Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation And Effect Nuclear Institue of Nuclear Technology

泵浦探测型脉冲辐射探测技术,受到新型光源参数测量、惯性约束聚变诊断等研究中对高时间分辨的迫切要求而迅速发展。这种技术基于待测脉冲对介质光学性质的超快改变,利用探针光实现高时间分辨测量。国外的自由电子激光器上,为实现光源... 详细信息

泵浦探测型脉冲辐射探测技术,受到新型光源参数测量、惯性约束聚变诊断等研究中对高时间分辨的迫切要求而迅速发展。这种技术基于待测脉冲对介质光学性质的超快改变,利用探针光实现高时间分辨测量。国外的自由电子激光器上,为实现光源脉冲的精确定时,利用光源脉冲对半导体材料透过率的改变,分别用空时编码和频域编码的方式,实现了皮秒量级的时间分辨和飞秒两级的定时精度。RadOptic技术利用干涉仪记录脉冲X射线产生的半导体折射率瞬时变化,原型系统展示了皮秒量级的时间分辨。固态条纹相机用半导体内产生的锯齿形的折射率变化实现直接偏折待测光束,从而克服了传统条纹管中的空间电荷效应,原型样机动态范围达3000,时间分辨2.5皮秒。固态分幅相机利用瞬态光栅原理,通过记录衍射光成像实现待测脉冲的时空分布高时间分辨测量。国内也开展了这种技术的研究,固态分幅相机和固态条纹相机演示了与国外类似的时间分辨,将RadOptic技术应用扩展到MeV级的伽马射线探测与记录。这种技术有望在依赖于精确定时的装置上获得成功的成熟的应用。在其它应用场合,这种技术还需进一步提升灵敏度。同时,这种技术也为传统辐射探测器的机理研究、辐射脉冲产生的过剩载流子过程研究等提供了一种新的技术手段。

关键词：泵浦探测高时间分辨固态分幅相机固态条纹相机干涉仪

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兆安级电流下Al丝阵的芯晕结构抑制研究

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原子能科学技术 2019年第8期53卷 1509-1516页

作者：张金海邱爱慈王亮平李沫孙铁平李阳丛培天盛亮清华大学工程物理系北京100084 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

为了抑制丝阵Z箍缩中金属丝在电流早期电爆炸形成的芯晕结构,基于强光一号加速器,利用二级丝阵负载开展了Al丝阵早期物理状态的调控研究。通过陡化预脉冲和调整二级丝阵的参数,实现了负载Al丝的全部汽化,抑制了芯晕结构的产生,气态Al丝... 详细信息

为了抑制丝阵Z箍缩中金属丝在电流早期电爆炸形成的芯晕结构,基于强光一号加速器,利用二级丝阵负载开展了Al丝阵早期物理状态的调控研究。通过陡化预脉冲和调整二级丝阵的参数,实现了负载Al丝的全部汽化,抑制了芯晕结构的产生,气态Al丝芯的平均直径约为1.80 mm,且沿轴向均匀分布,降低了丝阵消融引起的初始不稳定性。若丝长度和直径保持不变,反转型丝阵的关断时间主要取决于Al丝的丝数;反转型丝阵关断后,气态丝芯在主电流脉冲作用下迅速电离并开始内爆,磁瑞丽泰勒不稳定性迅速发展,内爆等离子体流沿轴向呈周期性调制分布,调制波长约为650μm。Al丝阵初始状态的改变,有效抑制了丝的消融过程,消除了先驱等离子体,在内爆后期降低了拖尾质量,提高了箍缩品质。

关键词：芯晕结构二级丝阵汽化拖尾质量

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Al丝物理状态调控及对芯晕演化特性的影响

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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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基于IBIS模型的多路脉冲信号源ADS仿真

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计算机测量与控制 2020年第10期28卷 270-274页

作者：周文渊呼义翔罗维熙张信军尹佳辉西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟及效应国家重点实验室西安710024

使用高速比较器+两级时钟扇出buffer+比较器输出CMOS电平方案,利用ADS的Integrity-IBIS模块,搭建了80台示波器用脉冲信号源;介绍了IBIS模型原理、语法结构及模型适用性,并进行了瞬态仿真,分析了高速比较器IC、时钟扇出IC和脉冲输出IC之... 详细信息

使用高速比较器+两级时钟扇出buffer+比较器输出CMOS电平方案,利用ADS的Integrity-IBIS模块,搭建了80台示波器用脉冲信号源;介绍了IBIS模型原理、语法结构及模型适用性,并进行了瞬态仿真,分析了高速比较器IC、时钟扇出IC和脉冲输出IC之间的差分信号完整性,对最终输出信号的延迟和抖动进行了计算;仿真结果表明:使用高速比较器+两级时钟扇出buffer+比较器输出CMOS电平方案可获得80路同步触发信号;输入输出信号延迟<2.6 ns,抖动<11 ps,50Ω负载时输出信号幅值1.97 V,前沿997 ps,满足多路示波器外触发信号要求。

关键词： IBIS ADS 信号完整性行为级模型

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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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