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第十五届(2019年)核技术应用学术交流会

作者：孙世峰欧阳晓平华北电力大学核科学与工程学院北京 102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京 102206 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

不同于传统的快中子成像系统,采用伴随粒子成像技术无需机械准直即可消除大部分γ射线和散射中子的干扰,实现对厚重物体的高对比度成像.角分辨是影响系统成像质量的一项重要参数.通过理论分析,研究了入射离子的初始动量、靶点尺寸和探... 详细信息

不同于传统的快中子成像系统,采用伴随粒子成像技术无需机械准直即可消除大部分γ射线和散射中子的干扰,实现对厚重物体的高对比度成像.角分辨是影响系统成像质量的一项重要参数.通过理论分析,研究了入射离子的初始动量、靶点尺寸和探测器空间分辨等多个因素对系统角分辨的影响.利用基于GEANT4 的模拟程序,计算了不同参数下被标记中子出射角分布的二维图像.分析及模拟结果表明,靶点直径和α探测器空间分辨率是影响角分辨的重要因素.为满足系统角分辨小于1°的设计目标,入射离子的初始动量变化范围应较小,靶点直径应小于1 mm,同时α探测器的空间分辨率应小于0.5 mm.

关键词：伴随粒子角分辨快中子成像 α探测器

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硬X射线焦斑环孔编码成像的理论与实验研究

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核聚变与等离子体物理 2017年第4期37卷 404-410页

作者：张美胡华四盛亮王培伟李阳袁媛彭博栋周海生李奎念西安交通大学能动学院西安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

针对几十~百keV能量的低强度X射线焦斑源测量,建立了高探测效率环孔编码成像技术。研究给出了环孔成像效率和信噪比与环孔结构参数的关系,采用微联结的环孔结构设计并模拟了联结区尺寸对成像质量的影响,解决了环孔结构同轴成像技术难题... 详细信息

针对几十~百keV能量的低强度X射线焦斑源测量,建立了高探测效率环孔编码成像技术。研究给出了环孔成像效率和信噪比与环孔结构参数的关系,采用微联结的环孔结构设计并模拟了联结区尺寸对成像质量的影响,解决了环孔结构同轴成像技术难题。所建立环孔成像系统应用于Unique-II X射线焦斑源成像实验。结果表明,X射线焦斑的空间分布近似为‘马鞍’形状,而且中间部分的强度低于两侧的强度,与针孔成像结果相似,但环孔的探测效率明显高于针孔的效率。最后,分析了维纳滤波与R-L两种复原图像方法的效果。

关键词：环孔编码成像 R-L方法图象复原 X射线焦斑

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“强光一号”二级Al丝阵实验研究

“强光一号”二级Al丝阵实验研究

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中国核学会2017年学术年会

作者：张金海邱爱慈王亮平李沫孙铁平吴撼宇丛培天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清华大学工程物理系

作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝... 详细信息

作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数。二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生。基于"强光一号"加速器(1.4 MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究。实验中二级Al丝阵等长,均为20 mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝。实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50 ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8 mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量。

关键词： Z箍缩二级丝阵反转型丝阵汽化核冕结构

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传统核数据库与高能核数据库对ADS中MA核素嬗变物理参数的影响

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现代应用物理 2018年第3期9卷 21-26页

作者：郭和伟陈伟张信一江新标陈立新张良马腾跃王立鹏西安交通大学核科学与技术学院西安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

建立了燃耗耦合计算方法,并用基准题对其进行了验证。利用传统核数据库和高能数据库计算了热功率为1 000MW的ADS堆芯在不同燃耗下的有效增殖因数k_(eff)、有外源的有效增殖因数k_(eff,s)、质子束流强度I_p、MA核素的嬗变率及嬗变支持比... 详细信息

建立了燃耗耦合计算方法,并用基准题对其进行了验证。利用传统核数据库和高能数据库计算了热功率为1 000MW的ADS堆芯在不同燃耗下的有效增殖因数k_(eff)、有外源的有效增殖因数k_(eff,s)、质子束流强度I_p、MA核素的嬗变率及嬗变支持比。结果表明:传统核数据库和高能核数据库下计算的k_(eff)间的最大偏差及k_(eff,s)间的最大偏差均约为1%;传统核数据库下,I_p每300d平均增加7mA,MA核素的嬗变率为29.9%,嬗变支持比为36.7,高能核数据库下对应的I_p为8mA,MA核素的嬗变率为30.5%,嬗变支持比为37.3。这说明高能核数据库对MA核素嬗变物理参数的影响与传统核数据库的影响基本相当。

关键词：次临界系统外中子源燃耗嬗变数据库

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高精度CCD相机的远程光纤传输系统

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光通信技术 2017年第10期41卷 53-56页

作者：罗通顶杨少华郭明安严明李刚刘璐田耕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

设计了一种适用于科学级CCD相机远程传输的高精度光纤传输系统,分析了前端CCD输出信号的特点,详细介绍了系统的设计原理和硬件实现方法,提出了一种基于帧同步信号的强制同步方法,以确保辐射场环境下图像数据的正确获取。

关键词：光纤传输图像采集 CCD相机脉冲辐射环境

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敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片高剂量响应特性研究

敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片高剂量响应特性研究

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中国核学会2017年学术年会

作者：王晨辉杨善潮陈伟王桂珍李瑞宾金军山李兴冀刘超铭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) 空间环境材料行为及评价技术国防科技重点实验室

敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片(LiF(Mg,Ti)-M TLD)是用于强脉冲辐射场剂量测量的主要探测器,其测量的总剂量范围很高。本文对国产敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片开展了高剂量响应特性试验,重点研究了高剂量辐照条件下剂量片的一致性、线性和... 详细信息

敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片(LiF(Mg,Ti)-M TLD)是用于强脉冲辐射场剂量测量的主要探测器,其测量的总剂量范围很高。本文对国产敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片开展了高剂量响应特性试验,重点研究了高剂量辐照条件下剂量片的一致性、线性和重复性,分析了剂量片γ射线响应灵敏度的变化规律。研究结果表明,敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片样品在不同剂量点下读数的变异系数均在10%以内;剂量片在0～180 Gy(Si)范围内线性良好,线性上限在180 Gy(Si)以上;辐照的总累积剂量达500～600 Gy(Si)时,剂量片的灵敏度开始呈下降趋势,总累积剂量达700～800 Gy(Si)时,灵敏度比首次辐照降低约20%。

关键词： LiF(Mg,Ti)-M TLD γ射线高剂量响应特性

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γ-CuI晶体的发光衰减时间和对X射线的能量响应

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无机材料学报 2017年第2期32卷 163-168页

作者：李锋锐顾牡何徽畅里华温伟峰李泽仁陈亮刘金良欧阳晓平刘小林刘波黄世明倪晨同济大学物理科学与工程学院上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 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

采用溶剂蒸发法生长出透明的带隙宽度为2.96 e V的γ-CuI晶体。在紫外光激发下,该晶体在410、430 nm处分别呈现有近带边发射峰,另在720 nm附近还出现一个与样品碘缺陷有关的宽发射带。经碘退火后,样品720 nm发射带被基本抑制,而在420 n... 详细信息

采用溶剂蒸发法生长出透明的带隙宽度为2.96 e V的γ-CuI晶体。在紫外光激发下,该晶体在410、430 nm处分别呈现有近带边发射峰,另在720 nm附近还出现一个与样品碘缺陷有关的宽发射带。经碘退火后,样品720 nm发射带被基本抑制,而在420 nm处出现了一个更强的近带边发射峰。使用扫描相机分别测量了γ-CuI晶体各发射峰(带)的衰减时间谱,其中近带边发射峰的发光衰减时间常数均在数十皮秒量级,表明γ-CuI晶体具有极快的时间响应特性;而720 nm发射带的发光衰减时间常数主要在数十纳秒量级。X射线激发下,γ-CuI晶体具有435 nm近带边发射峰和680 nm发射带,其近带边发射对X射线能量响应的测量结果表明,当EX<49.1 ke V时,γ-CuI晶体闪烁光快分量对X射线的探测效率相对较高。

关键词： γ-CuI晶体超快闪烁体衰减时间能量响应

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负载欠匹配型磁绝缘感应电压叠加器次级阻抗优化

负载欠匹配型磁绝缘感应电压叠加器次级阻抗优化

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中国核学会2017年学术年会

作者：魏浩孙凤举呼义翔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西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室室

磁绝缘感应电压叠加器（MIVA）次级阻抗对驱动源和负载之间功率耦合产生重要影响。基于稳态磁绝缘Creedon层流理论和鞘层电子流再俘获（Re-trapping）理论,建立了负载欠匹配型MIVA电路分析方法,数值分析获得了MIVA输出参数（输出电压、... 详细信息

磁绝缘感应电压叠加器（MIVA）次级阻抗对驱动源和负载之间功率耦合产生重要影响。基于稳态磁绝缘Creedon层流理论和鞘层电子流再俘获（Re-trapping）理论,建立了负载欠匹配型MIVA电路分析方法,数值分析获得了MIVA输出参数（输出电压、阴/阳极电流和电功率）随负载欠匹配程度的变化规律。考虑阴极传导电流作为闪光照相二极管的有效电流,建立了以MIVA末端X射线剂量率最大为目标的次级阻抗优化方法。获得了欠匹配型MIVA次级优化阻抗Z*的变化规律:随着X射线剂量率对电压依赖程度提高,欠匹配型MIVA次级优化阻抗Z*呈指数降低;负载阻抗越大,Z*越大。

关键词：磁绝缘感应电压叠加器负载欠匹配次级阻抗磁绝缘最小电流鞘层电子流再俘获

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容性脉冲干扰耦合装置的多导体传输线模型

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西安电子科技大学学报 2017年第2期44卷 140-144,150页

作者：崔志同孙东阳毛从光西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071 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

为深入分析电子设备电磁敏感度测试中的容性脉冲干扰耦合方法,利用多导体传输线理论建立了耦合装置的计算模型及其方程.针对模型各部分不同的物理特性,结合使用解析、数值计算和实验数据推导的方法,获得了其各自的单位长度参数,进而通... 详细信息

为深入分析电子设备电磁敏感度测试中的容性脉冲干扰耦合方法,利用多导体传输线理论建立了耦合装置的计算模型及其方程.针对模型各部分不同的物理特性,结合使用解析、数值计算和实验数据推导的方法,获得了其各自的单位长度参数,进而通过参数整合建立起各部分共地的2n端口传输矩阵组合,以及包含激励源和终端负载的传输线方程组.验证实验表明,基于多导体传输线模型的计算结果与实验结果符合较好,该模型可用于预测容性耦合试验在电子设备端口产生的脉冲干扰强度及波形.

关键词：容性耦合夹多导体传输线单位长度参数脉冲干扰注入

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一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应的快中子注量监测方法

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核技术 2017年第1期40卷 30-37页

作者：李达陈达江新标祁铁涛于青玉余小任张继红张文首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 南京航空航天大学核科学与工程系南京210016

给出了一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应监测快中子注量的方法。根据干扰核素半衰期不同的特点,选取合适的冷却和测量时间,降低了^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m活化率测量中干扰核素的影响。根据152Eu标定实验结果,利用遗传算法优化... 详细信息

给出了一种基于^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m反应监测快中子注量的方法。根据干扰核素半衰期不同的特点,选取合适的冷却和测量时间,降低了^(103)Rh(n,n′)^(103)Rh^m活化率测量中干扰核素的影响。根据152Eu标定实验结果,利用遗传算法优化探测器尺寸,建立探测器蒙特卡罗算法模型。利用模型校正^(99)Mo-^(99)Tcm放射源实验效率,解决了探测器效率标定和射线自吸收问题。开展了快中子注量监测,实验结果与铁、硫、镍等快中子监测箔一致性较好,测量不确定度约为13.1%。

关键词：快中子注量中子能谱不确定度分析活化箔西安脉冲堆

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