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反冲质子磁谱仪的性能模拟与分析 下载:65 浏览:473

张建福 张小东 张显鹏 刘金良 《物理进展》 2018年12期

摘要:
采用蒙特卡罗和束流光学方法,对反冲质子磁谱仪系统的中子-反冲质子输运及反冲质子在磁场中的偏转和聚焦的全过程进行了物理建模,基于Matlab平台,开发了带电粒子输运模拟计算程序,模拟了反冲质子磁谱仪系统的性能参数,获得了不同参数条件下反冲质子在焦平面上的空间分布、中子能量分辨率及中子探测效率。结果表明,反冲质子磁谱仪的中子能量分辨率和中子探测效率是对立性较强的2个性能参数,主要决定于反冲聚乙烯靶尺寸和反冲质子准直器尺寸,二极分析磁铁的磁感应强度对中子能量分辨率和中子探测效率的影响不大,但会影响反冲质子磁谱仪的紧凑性。对能量为14MeV的氘氚聚变中子,磁谱仪的中子能量分辨率小于1%时,中子探测效率可达10-8cm2。

模块化粒子输运程序包PHEN的开发与应用 下载:46 浏览:23

朱金辉 陶应龙 卓俊 谢红刚 左应红 商鹏 韦源 牛胜利 《物理进展》 2018年5期

摘要:
为满足通用蒙特卡罗程序难以处理的特定问题的粒子输运模拟需求,开发了模块化粒子输运蒙特卡罗模拟程序包PHEN。该程序包能够模拟中子、光子、电子及质子与物质相互作用的主要物理过程,具备树结构建模功能、低能带电粒子和反冲质子模拟功能及可定制的数据统计功能。利用PHEN程序包,计算了中子与特定核素作用生成次级光子的产额和平均能量,实现了基于指向概率法的点通量角度谱计算,并建立了中子输运时间特性模拟计算方法。PHEN程序包的基本功能模块可用于粒子输运模拟技术应用研究。

溴化镧(LaBr3:Ce) γ谱仪前端读出电子学电路 下载:63 浏览:473

陈彦丽1 谭新建1,2 卢毅1 宋朝晖1,2 易义成1 渠红光1 《物理进展》 2018年9期

摘要:
设计了一种结构简单、噪声低、功耗小的溴化镧(LaBr3:Ce)γ谱仪前端读出电子学电路。该电路包括电压灵敏前置放大电路、谱仪放大电路和供电电源3部分,电路的设计基于传统核电子学方法和较新的电子元器件,采用低噪声设计技术,在能谱测量中获得了较高的能量分辨率。文中首先介绍了电路的设计方案,包括各部分电路原理、功能和设计要点;然后开展了电路仿真和电路板设计;最后通过实验进行电路功能验证。实验表明:基于研制的前端读出电子学电路、溴化镧(LaBr3:Ce)探测器及数字多道分析器组成的γ谱仪系统,对137Cs 662 keV γ能峰的能量分辨率可达2.7%,谱仪系统性能稳定。

基于SiC的裂变靶室中子灵敏度标定技术 下载:47 浏览:459

陈亮 刘金良 刘林月 张显鹏 张忠兵 欧阳晓平 阮金 陆金鹏 何世熠 《物理进展》 2018年9期

摘要:
为实现对基于SiC探测器的裂变靶室极低中子灵敏度的准确标定,提出了利用不同的中子源分别测量中子探测效率与裂变碎片的等效平均沉积能量,再将实验结果合成得到中子灵敏度的标定方法。利用该方法,获得了SiC探测器与不同厚度235 U或238 U裂变靶组成的探测系统对14.9 MeV中子的响应灵敏度,灵敏度的相对标准不确定度为7.5%(k=1),较好地满足了应用需求。与传统带屏蔽体的标定方法相比,该方法测得的中子灵敏度可标定下限拓展了1个量级以上,同时,散射本底的影响可以通过挡影锥的方法准确扣除,显著提高了标定结果的精度。

多针水开关放电通道电流均匀性对开关电感的影响 下载:63 浏览:486

杨实 黄种亮 任书庆 《物理进展》 2018年8期

摘要:
通过理论计算和数值模拟方法研究了"闪光二号"加速器多针水开关放电通道电流均匀性对开关电感的影响,得到了各个放电通道电流分布不均匀对开关电感的影响规律。理论计算和数值模拟结果均表明,随着多针水开关放电通道电流不均匀性的增加,开关电感显著提高。采用保角变换和构造拉格朗日函数的方法证明了当多针水开关所有放电通道电流一致时开关电感最小,得到了"闪光二号"加速器多针水开关电感最小值为27nH,最大值为153nH。

半导体器件辐射效应数值模拟技术研究现状与发展趋势 下载:65 浏览:439

陈伟丁 李利 郭晓强 《物理进展》 2018年3期

摘要:
半导体器件辐射效应数值模拟技术主要研究辐射与材料相互作用的粒子输运模拟、器件内部辐射感生载流子漂移扩散的器件级模拟及器件性能退化对电路功能影响的电路级模拟等,是抗辐射加固设计和抗辐射性能评估中的关键技术。随着先进微电子技术的快速发展,新材料、新结构和新器件的应用为辐射效应建模与数值仿真带来了新挑战。辐射效应数值模拟涉及材料学、电子学和核科学的交叉领域,技术难度大,建模和仿真比较复杂,一些瓶颈问题尚未完全解决。围绕粒子输运模拟、器件级辐射效应数值模拟和电路级辐射效应数值模拟3个方面,梳理急需解决的关键技术问题,介绍半导体器件辐射效应数值模拟技术的发展趋势。

仿真大气中子束流产生靶及引出方向的初步研究 下载:102 浏览:473

张利英1,2,3,4 倪伟俊1,2,5 敬罕涛1,2,3 王相綦4 《物理进展》 2018年3期

摘要:
利用FLUKA程序模拟计算了高能质子束打靶产生仿真大气中子束流时,靶材料、靶结构及入射质子能量对中子能谱的影响。结果表明,选择重金属铅或钨作为散裂靶材,不仅中子产额较大,而且当质子能量大于3GeV且在引出方向与质子入射方向夹角为30°时,中子能谱更接近标准大气中子能谱。对中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)第1靶站产生的白光中子束流能谱计算表明,该能谱适于开展仿真大气中子在半导体存储器件中引起的软错误试验研究;同时,就能谱形状而言,未来CSNS第2靶站在引出方向与质子入射方向夹角为30°和15°的两条白光中子束线,更适合开展与大气中子束流相关的存储芯片和高集成电路的单粒子效应研究。

美国快Z箍缩装置的建设、应用与发展规划 下载:95 浏览:433

焦晓静1 孙凤举1.2 杨海亮1.2 《物理进展》 2018年2期

摘要:
综述了美国圣地亚国家实验室ZR(Z Refurbished)装置的建设背景、结构及最新进展,梳理了自2011年以来在ZR装置上开展的实验研究工作,主要包括辐射效应、惯性约束聚变、极端条件下的材料科学和天体物理学等研究。最后,介绍了美国未来基于直线变压器驱动器技术的快Z箍缩装置发展规划。

基于负载动态电阻模型的“强光一号”电路仿真 下载:66 浏览:457

吴撼宇 孙铁平 丛培天 《物理进展》 2018年2期

摘要:
基于4阶Runge-Kutta法,介绍了"强光一号"加速器长脉冲状态的电路模型。该模型不仅考虑了电爆炸丝导体断路开关(electron explosive opening switch,EEOS)金属丝的电阻率随比作用量变化的特性,而且考虑了油间隙和真空二极管间隙击穿过程中等效阻抗的变化特性。仿真结果表明,该模型能够更好地反映EEOS的初始参数对放电回路电流和电压的影响规律,能够为加速器的运行和性能提升提供有力的技术参考。通过仿真计算和理论分析,认为"强光一号"加速器的初级储能系统——直线型变压器(linear transformer driver,LTD)经过升级改造后,EEOS的工作电压能够提升大约20%,且获得了EEOS最佳工作状态的参数。

典型无人机飞行控制系统HEMP效应研究 下载:85 浏览:511

赵墨 吴伟 李进玺 程引会 马良 郭景海 刘逸飞 《物理进展》 2018年1期

摘要:
利用飞行仿真系统、数据采集系统和视景仿真系统开展了地面模拟飞行状态下无人机电子学系统抗高空电磁脉冲效应研究,获取了典型效应现象,分析了薄弱环节,为后续开展其他类型电子学系统的高空电磁脉冲效应研究奠定了技术基础。

电路级模拟技术在SRAM型FPGA总剂量效应敏感性预测中的应用 下载:78 浏览:526

郭红霞 丁李利 范如玉 姚志斌 罗尹虹 张凤祁 张科营 赵雯 《物理进展》 2018年1期

摘要:
在分析SRAM型FPGA单元电路及芯片辐照效应实验数据的基础上,借助计算机仿真模拟,研究了大规模集成电路抗辐射性能的敏感性预测技术。采用分层仿真和评价的方法,先由上而下,根据器件参数要求分配性能指标,再依据实验数据,借助数值模拟,由下而上检验性能阈值、裕量及其不确定度,最终给出整个FPGA的可信度值,确定了敏感单元电路,并且通过X射线微束总剂量实验对结果进行验证。建立的电路级数值模拟方法为累积电离总剂量效应敏感性预测研究,提供了技术支撑。

通道式辐射监测设备对携带放射源的废钢材运输车辆预警试验 下载:52 浏览:382

王亮1 邓晓钦1 朱小铰1 梁时军2 王丽媛3 《环境科学研究》 2020年7期

摘要:
试验通过模拟在运输废钢材的货车车厢内不同位置装入不同管理类别的放射源,并在源窗开启或关闭的状态下让车辆分别通过5套不同厂家的通道式辐射监测设备进行检测,测试通道式辐射监测设备是否能够发出预警,试验前使用便携式辐射监测仪对各种试验条件下车厢外表面γ辐射剂量率进行了监测,以此计算探测限并预测了报警结果。试验结果表明在大多数测试条件下,携带放射源的货车通过通道式辐射监测设备时能够发出预警,但不能确保万无一失,需进一步研究在兼顾灵敏度和误报率的情况下,研究以探测限为参考的报警阈值,提高准确率。

代表性个人在核设施辐射环境评价中的应用研究 下载:66 浏览:418

董豫阳 苏自强 陈海龙 廉冰 《环境科学研究》 2020年3期

摘要:
随着辐射防护体系的不断改变,其组成部分和应用也在发生着改变。目前对核设施的环境评价也与常规的环境评价一样,也要经历逐步加强及规范化的过程。对ICRP第101号出版物中提出的代表性个人的相关概念和目前国际上普遍应用的关键居民组的概念,开展相关的研究,并结合国内某核设施的实际情况,对两者的作用和区别做出解释和分析。

四川盆地龙马溪组页岩气开采废水的天然放射性水平调查研究 下载:51 浏览:425

王红磊1 饶维1 罗茂丹2 余强2 《环境科学研究》 2019年8期

摘要:
基于对页岩气开采放射性影响的关注,对四川盆地龙马溪组页岩气开采废水天然放射性水平进行调查研究。采集样品9个,监测其总α、总β和γ核素等天然放射水平,并与《污水综合排放标准》及四川省天然放射性水平进行对比分析。结果显示,四川盆地龙马溪组页岩气开采所使用的钻井液和压裂液等未导致龙马溪组地层高铀中的238U大量溶出,地层钾盐含量较高和钾盐的高溶解性导致出现40K呈现偏高的趋势,压裂返排液外排可能造成受纳水体天然放射性核素238U、232Th、40K浓度明显增加。

浙江省中低放射性废物处置场补偿机制初步研究 下载:56 浏览:478

梁梅燕 肖军 方剑青 钱锐 倪士英 《可持续发展与创新》 2019年2期

摘要:
结合当前国家对核电中低放射性废物的处置政策、国内外相应处置场选址补偿机制经验,研究了选址中除技术问题外应注意的内容,提出了在浙江省建设中低放射性废物处置场的补偿机制初步思路。

基于HPGe水体在线伽马测量估计水体总α/β比活度 下载:60 浏览:426

孙高山1 葛良全1 管弦1 曾国强1 徐立鹏2 郭生良3 罗明涛1 《环境科学研究》 2019年2期

摘要:
基于XTG-2000W型水体放射性实时在线监测系统,通过高纯锗探测器对水体γ射线能谱的测量间接计算水体中总α/β放射性活度。对成都郫县河水、某品牌矿泉水、东风渠水和成都理工大学内自来水进行了伽马能谱测量并计算对应水体的总α/β放射性活度,比较3种水样的计算结果与外检结果得出α比活度拟合值与测量值间的相对误差为8.65%、9.49%、121.87%,β比活度拟合值与测量值间的相对误差为6.73%、27.95%、16.96%,证明了该方法的可行性。

湖北省典型伴生放射性矿区域放射性水平调查研究 下载:35 浏览:381

刘少辉 李少婷 张磊 《可持续发展与创新》 2018年2期

摘要:
在第一次全国污染源普查成果的基础上,筛选出湖北省伴生矿中具有典型代表性类型的四个矿点作为进一步深入调查研究的对象。本研究对典型矿点区域各类环境介质的放射性污染水平进行了全面监测(包括陆地γ空气吸收剂量率、大气氡浓度和氡析出率、气溶胶中总α、总β、固体样品中的天然放射性核素、水体中的天然放射性核素等);对典型矿点区域的放射性污染水平监测结果进行了分类统计与分析;对伴生放射性矿物资源开发利用过程中的放射性污染问题,提出了防控对策与措施以及进一步探讨的建议。

半导体γ谱仪的期间核查和质量控制方法探讨 下载:52 浏览:476

庞荣华 《环境科学研究》 2018年11期

摘要:
采用期间核查和质量控制的方法,是为了验证和确保低本底半导体γ谱仪工作性能的稳定和可靠,保证检测数据的质量和准确。使用低本底高纯锗γ谱仪GR8023,用不同的标准源测试其分辨力、短期稳定性、效率和活度,与JJG417-2006中对半导体γ谱仪的计量性能指标进行对比;测量10~20次相同时间间隔的本底计数,进行泊松分布检验,对一年内该仪器的本底计数和对同一标准源的探测效率进行统计,分别绘制本底和探测效率长期稳定性质量控制图。低本底高纯锗γ谱仪GR8023的主要计量指标满足要求,短期稳定性满足泊松分布,本底计数率和探测效率测量值均落在质量控制图的警戒线内。在一个检定周期内,低本底高纯锗γ谱仪GR8023的期间核查结果合格,短期稳定性和长期稳定性满足要求,仪器工作稳定,满足检测工作需要。

对电离辐射与电磁辐射区别的探讨 下载:8 浏览:402

吕宗鑫 《低碳研究》 2019年6期

摘要:
电磁辐射以及电离辐射都属于看不见的环境污染因素,都会为人们带来恐惧,这两者的工作原理与影响其实是存在差异的。电磁辐射应当积极开发运用先进化的减磁技术且合理进行项目规划建设,并且都需要提升辐射利用单位与公众对其的认知。

2014~2017年四川省主要城市饮用水源地放射性变化趋势 下载:70 浏览:496

庞荣华 《环境科学研究》 2018年5期

摘要:
利用2014~2017年四川省21个市(州)政府所在地的集中式饮用水水源地水中总α、总β活度浓度监测数据,采用spearman秩相关系数法分析了4年来四川省21个市(州)集中式饮用水水源地水中总α和总β活度浓度水平与变化趋势。结果表明:4年来,全省21个市(州)饮用水水源地水中的总α和总β活度浓度均满足国家相关标准的限值要求,总α和总β活度浓度呈现上升趋势的监测断面(点)相对较多。
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