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中国核学会2019年学术年会

作者：姜夺玉王立鹏郭和伟张信一巫英伟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交通大学核科学与技术学院

UN、UC以其高热导率、耐高温性成为目前空间堆堆芯理想的候选核燃料,其热力学性能直接关系着空间反应堆的运行可靠性,本文以目前国内外实验及理论分析获得的UN、UC燃料热力学性质基本参数,应用二次开发的FRAPCON程序对压水堆稳态工况下... 详细信息

UN、UC以其高热导率、耐高温性成为目前空间堆堆芯理想的候选核燃料,其热力学性能直接关系着空间反应堆的运行可靠性,本文以目前国内外实验及理论分析获得的UN、UC燃料热力学性质基本参数,应用二次开发的FRAPCON程序对压水堆稳态工况下的核燃料性能进行了数值分析。结果表明:压水堆稳态运行工况下,UN、UC燃料在芯块温度分布、芯块应变、芯块热膨胀、燃料棒内压、包壳环向应变等方面具有良好的性能。初步研究表明,UN、UC燃料具有应用于未来新型堆型或空间反应堆核燃料的潜力。

关键词： UN、UC燃料热力学性能分析 FRAPCON程序

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中子/γ射线混合辐射场屏蔽材料研究进展

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宇航总体技术 2024年第6期8卷 66-72页

作者：郑伟汤晓斌黎俊王祖军刘伟钟乐北京宇航系统工程研究所北京100076 南京航空航天大学核科学与技术系南京211106 哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024 军事科学院防化研究院国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621000

屏蔽核辐射对保障相关人员身体健康和环境安全至关重要。在众多核辐射环境中,中子和γ射线穿透性最强,屏蔽难度最大。尤其随着辐射防护需求的不断提升,单一屏蔽材料如硼、聚乙烯、铅、钨等已无法满足现代辐射防护要求,而复合材料可以集... 详细信息

屏蔽核辐射对保障相关人员身体健康和环境安全至关重要。在众多核辐射环境中,中子和γ射线穿透性最强,屏蔽难度最大。尤其随着辐射防护需求的不断提升,单一屏蔽材料如硼、聚乙烯、铅、钨等已无法满足现代辐射防护要求,而复合材料可以集各原材料优点,取长补短,实现综合性能的全面提升。概述了中子/γ射线辐射损伤的物理机制,总结了近年来中子/γ射线混合辐射场屏蔽材料的研究进展,并展望了其在航空航天等领域的发展趋势。

关键词：中子 γ射线辐射损伤屏蔽材料

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130nm Flash型FPGA单粒子瞬态效应研究

130nm Flash型FPGA单粒子瞬态效应研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：郭晓强曹良志陈伟张凤祁王勋丁李利罗尹虹赵雯郭刚西安交通大学核科学与技术学院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中国原子能科学研究院

Flash型FPGA具有非易失性配置存储特点,在空间系统中得到广泛应用。本文选取了特征尺寸为130 nm的Flash型FPGA作为研究对象,开展了重离子辐照条件下的组合逻辑电路单粒子瞬态脉冲测试研究,分析得到了典型逻辑单元产生单粒子瞬态脉冲的... 详细信息

Flash型FPGA具有非易失性配置存储特点,在空间系统中得到广泛应用。本文选取了特征尺寸为130 nm的Flash型FPGA作为研究对象,开展了重离子辐照条件下的组合逻辑电路单粒子瞬态脉冲测试研究,分析得到了典型逻辑单元产生单粒子瞬态脉冲的敏感性规律及其在电路中的传播捕获特征。

关键词： Flash型FPGA 组合逻辑电路单粒子瞬态

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粒子场光学全息测量中图像采集与数据处理的并行实现

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现代应用物理 2019年第2期10卷 94-99页

作者：徐青曹娜韩长材岳志勤马继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

为了缩短粒子场光学全息测量中获取粒子信息的时间,采用图像采集与数据处理并行执行的方法,在图像采集控制计算机与数据处理计算机之间,使用交换机和双绞线建立以太网,并利用Mysql数据库管理系统和Matlab定时器代替消息传递机制完成通... 详细信息

为了缩短粒子场光学全息测量中获取粒子信息的时间,采用图像采集与数据处理并行执行的方法,在图像采集控制计算机与数据处理计算机之间,使用交换机和双绞线建立以太网,并利用Mysql数据库管理系统和Matlab定时器代替消息传递机制完成通信。当图像采集控制计算机将某个序列的图像采集完毕后,会对数据库中的相应单元进行标记,并开始下一序列的图像采集。空闲的数据处理计算机定时扫描数据库中的标记,监测到标记后,对相应的序列图像进行处理,并将处理结果保存在该空闲的数据处理计算机中,这样即可实现图像采集与数据处理的并行执行及多台数据处理计算机同时处理数据的目的。该方法具有简单易实现的特点,程序测试结果表明,并行执行大大缩短了获取粒子信息的时间。

关键词：光学全息图像采集数据处理并行数据库

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柱-孔汇聚结构的磁场拓扑结构分析

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现代应用物理 2019年第3期10卷 35-40页

作者：吴撼宇曾正中邱孟通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

介绍了柱-孔汇聚结构(PHC)的特点,分析了PHC附近空间的磁场拓扑结构及其特点,通过3维电磁场仿真计算,验证了磁场拓扑结构的理论分析结果。同时,结合磁绝缘传输线稳态理论模型,定性分析了传输线间隙中电子漂移的特点。分析认为,由于PHC... 详细信息

介绍了柱-孔汇聚结构(PHC)的特点,分析了PHC附近空间的磁场拓扑结构及其特点,通过3维电磁场仿真计算,验证了磁场拓扑结构的理论分析结果。同时,结合磁绝缘传输线稳态理论模型,定性分析了传输线间隙中电子漂移的特点。分析认为,由于PHC的引入,PHC上游侧的磁场将形成磁空缺,下游侧的磁场则会增强。磁场特殊的拓扑结构可能会使PHC下游侧附近的空间容易聚集大量空间电子,从而为间隙击穿提供基础。PHC电流传输效率实验的光学测量结果表明,在PHC下游侧附近的空间形成了明显的放电通道。

关键词：磁场电子柱-孔汇聚结构

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一种开放式横电磁波传输室的研制

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现代应用物理 2019年第4期10卷 59-64页

作者：王伟杨静聂鑫王锦锦石跃武朱志臻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

基于带状线微波导行原理,设计了一种宽频带开放式横电磁波传输室,推导了特性阻抗与几何尺寸间的关系式,确定了特性阻抗为50Ω时的传输室几何尺寸,并通过建模分析,研究了传输室的频率特性。实验测试结果表明,设计的传输室特性阻抗为52.2... 详细信息

基于带状线微波导行原理,设计了一种宽频带开放式横电磁波传输室,推导了特性阻抗与几何尺寸间的关系式,确定了特性阻抗为50Ω时的传输室几何尺寸,并通过建模分析,研究了传输室的频率特性。实验测试结果表明,设计的传输室特性阻抗为52.2Ω,在频率小于628MHz的范围内,电压驻波比小于2.2。该传输室可用于电磁脉冲传感器标定和小型电子设备的HEMP效应研究。

关键词：横电磁波传输室特性阻抗带状线电压驻波比开放式结构

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用于脉冲辐射场诊断的大动态范围数据采集系统研制

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现代应用物理 2019年第4期10卷 80-85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

针对脉冲辐射场诊断的特殊需求,研制了动态范围为100dB的高速数据采集系统,可实现脉冲辐射场输出信号波形前端数字化的功能。设计的模拟信号调理模块配合使用衰减电路和过压保护电路,可同时保证对大信号和小信号的准确测量,避免了示波... 详细信息

针对脉冲辐射场诊断的特殊需求,研制了动态范围为100dB的高速数据采集系统,可实现脉冲辐射场输出信号波形前端数字化的功能。设计的模拟信号调理模块配合使用衰减电路和过压保护电路,可同时保证对大信号和小信号的准确测量,避免了示波器信道量程搭接的问题;采用LMX2594芯片产生了2路、1GHz的高品质同源时钟信号,2路时钟信号之间的延时可调;设计的固件程序可实现高速并行采样数据的接收、循环存储和顺序读出等功能。系统的电压幅值标定和时间标定结果表明,系统电压幅值线性良好,触发晃动小于1ns;现场测试表明,系统可以有效获取脉冲辐射场输出的动态范围为100dB的模拟电信号。

关键词：采样数据源同步时钟时钟去抖动 IP核循环存储

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用于真空区高电压测量的堆栈式水电阻分压器

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现代应用物理 2019年第2期10卷 27-31页

作者：吴撼宇贺红娟张信军曾正中邱孟通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

介绍了一种用于真空区测量脉冲高电压的水电阻分压器。该分压器采用传统的二级分压结构,第一级分压采用了双层绝缘嵌套的新型封装结构。该结构最大的特点是将常用于固定作用的尼龙拉杆替换为尼龙圆筒,在满足有效固定、密封的前提下,更... 详细信息

介绍了一种用于真空区测量脉冲高电压的水电阻分压器。该分压器采用传统的二级分压结构,第一级分压采用了双层绝缘嵌套的新型封装结构。该结构最大的特点是将常用于固定作用的尼龙拉杆替换为尼龙圆筒,在满足有效固定、密封的前提下,更便于分压电极的安装。经标定,分压器的分压系数约为11917,响应频率上限约为800MHz。在单孔柱-孔汇聚结构传输效率实验中,水电阻分压器成功测量到电压信号。实验结果表明,该分压器能有效测量1MV的脉冲高电压。

关键词：水电阻堆栈柱孔汇聚结构

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用于“强光一号”加速器的预脉冲抑制结构

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现代应用物理 2019年第4期10卷 38-41,45页

作者：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安710024 西北核技术研究院西安710024

为有效抑制"强光一号"加速器输出脉冲电流信号的预脉冲,进一步提升电流波形的质量,基于"强光一号"加速器的结构特点,在脉冲形成线和脉冲输出线之间,设计了抑制输出电流预脉冲的接地环形金属板。电路仿真和计算分析... 详细信息

为有效抑制"强光一号"加速器输出脉冲电流信号的预脉冲,进一步提升电流波形的质量,基于"强光一号"加速器的结构特点,在脉冲形成线和脉冲输出线之间,设计了抑制输出电流预脉冲的接地环形金属板。电路仿真和计算分析表明,该结构可在脉冲电压峰值为1.67MV的条件下有效工作,与无预脉冲抑制结构时相比,预脉冲电压峰值可降低80%,预脉冲电流峰值可降低90%。实验结果表明,该结构能够在脉冲电压峰值为1.4MV的条件下正常工作,与无预脉冲抑制结构时相比,预脉冲电压峰值可降低65%,预脉冲电流峰值可降低71%,且不影响负载电流的峰值。

关键词：预脉冲水开关高电压传输线

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基于碰撞-液压原理的半正弦波脉冲发生装置

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现代应用物理 2018年第4期9卷 48-53页

作者：程帅张德志 刘文祥师莹菊殷文骏陈博李焰强动载与效应实验室西安710024 西北核技术研究所西安710024

为研究结构在动态脉冲载荷下的响应,基于碰撞-液压原理,利用加压气体驱动弹丸撞击液压装置的活塞,活塞压缩液压介质产生单个半正弦波压力脉冲,研制了一套正弦波脉冲载荷发生装置,并对装置进行了加载实验和数值模拟。实验结果表明:该装... 详细信息

为研究结构在动态脉冲载荷下的响应,基于碰撞-液压原理,利用加压气体驱动弹丸撞击液压装置的活塞,活塞压缩液压介质产生单个半正弦波压力脉冲,研制了一套正弦波脉冲载荷发生装置,并对装置进行了加载实验和数值模拟。实验结果表明:该装置可产生压力载荷峰值超过50MPa、脉宽低于100μs的半正弦波脉冲,可用于实验室内进行冲击动力学加载实验。

关键词：爆炸力学脉冲载荷发生器半正弦波

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