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深穿透跨尺度辐射场分析软件NECP-MCX研发及应用
1
作者 吴宏春 贺清明 +6 位作者 曹良志 黄展鹏 郑琪 李捷 秦帅 黄金龙 包彦 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期528-538,共11页
西安交通大学核工程计算物理实验室自主研发了深穿透跨尺度辐射场分析软件NECP-MCX。针对大空间伽马射线辐射输运模拟、聚变堆停堆剂量模拟和点源屏蔽问题等新应用场景下的新问题与新挑战,在NECP-MCX中研发了对应的新方法与新功能。针... 西安交通大学核工程计算物理实验室自主研发了深穿透跨尺度辐射场分析软件NECP-MCX。针对大空间伽马射线辐射输运模拟、聚变堆停堆剂量模拟和点源屏蔽问题等新应用场景下的新问题与新挑战,在NECP-MCX中研发了对应的新方法与新功能。针对km尺度的伽马射线辐射输运问题,提出一致性共轭驱动重要性抽样(CADIS)-下次事件估计器(NEE)耦合方法,该方法能够精确高效地获得km尺度距离处的光子通量密度,计算效率比传统的NEE高6.8倍;针对聚变堆停堆剂量问题,采用粒子输运-燃耗-活化-源项耦合分析方法,获得PF线圈、TF线圈、真空室和偏滤器处停堆剂量随停堆时间的变化;对于点源屏蔽问题,提出首次碰撞源(FCS)-CADIS方法,解决CADIS方法对点源进行源偏倚的局限性,FCS-CADIS方法的计算效率比CADIS方法高2倍。 展开更多
关键词 蒙特卡罗方法 粒子输运 深穿透 一致性共轭驱动重要性抽样
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3.8 MV快前沿电磁脉冲模拟器脉冲驱动源研制
2
作者 贾伟 陈志强 +9 位作者 吴伟 郭帆 谢霖燊 吴刚 梅锴盛 程乐 肖晶 孙楚昱 朱湘琴 陈伟 《现代应用物理》 2024年第1期110-115,共6页
为满足强电磁脉冲试验的需求,研制了一台输出电压可达3.8 MV的全气体绝缘快前沿脉冲驱动源。该脉冲源采用二级脉冲压缩技术路线,由Marx发生器、中储电容、中储开关、陡化电容及陡化开关等组件构成。内部各组件均采用模块化、紧凑型设计... 为满足强电磁脉冲试验的需求,研制了一台输出电压可达3.8 MV的全气体绝缘快前沿脉冲驱动源。该脉冲源采用二级脉冲压缩技术路线,由Marx发生器、中储电容、中储开关、陡化电容及陡化开关等组件构成。内部各组件均采用模块化、紧凑型设计思路,并整体放置在一个层层嵌套的腔体中,各层之间充有不同压力的SF_(6)气体。整机具有输出电压高、结构紧凑、重量轻及便于移动等优点。测试结果表明,在驱动75Ω倒立圆锥天线负载时,初级源最大输出电压大于3.8 MV,负载处输出电场波形的脉冲前沿小于2 ns。通过开关导通时刻的调节,在天线处生成的辐射场波形满足IEC 61000-4-25标准中关于电磁脉冲试验波形的规定,因此可将其作为电磁脉冲模拟器的脉冲驱动源,开展系统级电磁脉冲试验,用于电磁脉冲效应及加固防护技术研究等工作。 展开更多
关键词 电磁脉冲 环境模拟 3.8 MV快前沿脉冲源 脉冲压缩 损伤与防护
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基于透镜阵列多元聚焦的连续晶体三维位置灵敏探测器设计和仿真
3
作者 李婷 庄凯 +7 位作者 李道武 梁秀佐 刘彦韬 张译文 孔令钦 章志明 帅磊 魏龙 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期239-247,共9页
连续晶体闪烁体探测器可以实现γ射线作用点的三维位置定位。本文提出一种新的探测器结构,引入透镜阵列实现作用点定位。探测器采集多元聚焦图像,从而改变对连续晶体闪烁光分布探测的需求。文中建立连续晶体、透镜阵列和光子计数器阵列... 连续晶体闪烁体探测器可以实现γ射线作用点的三维位置定位。本文提出一种新的探测器结构,引入透镜阵列实现作用点定位。探测器采集多元聚焦图像,从而改变对连续晶体闪烁光分布探测的需求。文中建立连续晶体、透镜阵列和光子计数器阵列的模型进行模拟研究,建立多元聚焦的光路反演重建算法定位γ射线作用点的三维位置。通过重建结果分析评估基于透镜阵列的连续晶体探测器性能,这种结构具有较好的定位能力和位置分辨。对于尺寸为48 mm×48 mm×45 mm的硅酸钇镥(LYSO)闪烁晶体,实现了xy平面位置分辨优于1.54 mm,z方向位置分辨优于3.13 mm。基于连续晶体和透镜阵列结构的探测器还可对多作用点的情形进行重建,分析三组选定位置的重建结果,该结构对双作用点定位具有可行性。 展开更多
关键词 连续晶体探测器 透镜阵列 作用点定位 位置灵敏探测器
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重离子相对生物效应的双尺度模拟方法比较研究
4
作者 胡子仪 邱睿 +4 位作者 陈宜正 胡安康 武祯 张辉 李君利 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期896-902,共7页
重离子放射治疗是一种重要的癌症治疗手段,准确评估重离子的辐射生物效应对于提高粒子放疗的精细化水平具有重要意义。本研究基于双尺度剂量学方法和蒙特卡罗模拟,从宏观和微观两个尺度对^(12)C离子的相对生物效应(RBE)进行对比分析。... 重离子放射治疗是一种重要的癌症治疗手段,准确评估重离子的辐射生物效应对于提高粒子放疗的精细化水平具有重要意义。本研究基于双尺度剂量学方法和蒙特卡罗模拟,从宏观和微观两个尺度对^(12)C离子的相对生物效应(RBE)进行对比分析。本研究采用宏观的细胞存活线性平方模型(LQ)和微观的微剂量动力学模型(MKM)计算两个尺度的^(12)C离子RBE在体内的分布。蒙特卡罗模拟290 MeV/u的展宽^(12)C离子束在水模型内的宏观剂量及传能线密度(LET)分布,进而计算宏观^(12)C离子RBE。同时统计不同位置处体素内的粒子谱信息,并作为二次源项进行微剂量线能谱的模拟,进而计算微观尺度的^(12)C离子RBE。结果显示,10%细胞存活分数对应的物理剂量水平下,坪区两个尺度^(12)C离子RBE计算结果差异为16%,在布拉格峰处差异为25%。本研究提出了一种计算相同照射情况下宏观和微观两种尺度重离子RBE的模拟方法,并为重离子RBE模型的改进和临床应用提供参考。 展开更多
关键词 重离子放疗 相对生物效应 双尺度剂量学 双尺度蒙特卡罗模拟
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基于弹道亏损形状特征的堆积脉冲识别方法
5
作者 王明 周建斌 +3 位作者 王怀平 汪雪元 刘易 洪旭 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期231-238,共8页
识别与拒绝堆积脉冲是提升高辐射环境下X荧光光谱性能的有效方法。本文提出一种堆积脉冲甄别方法,该方法首先将原始脉冲成形为三角脉冲和梯形脉冲;然后计算其幅度比值,该比值称为时不变脉冲形状标签(TIPS);最后通过TIPS的大小判别脉冲... 识别与拒绝堆积脉冲是提升高辐射环境下X荧光光谱性能的有效方法。本文提出一种堆积脉冲甄别方法,该方法首先将原始脉冲成形为三角脉冲和梯形脉冲;然后计算其幅度比值,该比值称为时不变脉冲形状标签(TIPS);最后通过TIPS的大小判别脉冲是否堆积。这种方法不需要测量脉冲宽度,且不受脉冲幅度变化的影响。与逆锯齿波成形器相比,三角脉冲成形器能更有效地抑制TIPS展宽,从而有利于甄别堆积脉冲。在1.22×10^(6)s^(-1)通过率下,使用该方法识别铅黄铜样品中堆积脉冲。结果表明,当非堆积脉冲损失率为15%时,准确率、召回率及F1得分分别提升到73.55%、78.75%和76.06%,铜的Kα峰峰总比提高到76.60%。本文提出的方法可以有效识别堆积脉冲和提高能谱的峰总比。 展开更多
关键词 反堆积 高计数率 脉冲形状甄别 弹道亏损
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医院中子照射器治疗束中子参数测量
6
作者 石斌 张书峰 +9 位作者 陈军 刘显科 肖鸿飞 张紫竹 屈渤添 王倩 曹平 张庆贤 宋明哲 刘蕴韬 《同位素》 CAS 2024年第1期1-6,共6页
为了对医院中子照射器的设计指标进行验证,利用金箔活化法测量了其治疗束出口处中子注量率,并采用金刚石探测单元的扫描装置测量治疗束出口处热中子、超热中子、快中子和γ射线注量率的径向分布。结果显示,在30 kW满功率运行时,热中子... 为了对医院中子照射器的设计指标进行验证,利用金箔活化法测量了其治疗束出口处中子注量率,并采用金刚石探测单元的扫描装置测量治疗束出口处热中子、超热中子、快中子和γ射线注量率的径向分布。结果显示,在30 kW满功率运行时,热中子束及超热中子束出口中心处,热中子注量率分别为1.75×10^(9)cm^(-2)·s^(-1)和6.57×10^(7)cm^(-2)·s^(-1),超热中子注量率分别为1.41×10^(7)cm^(-2)·s^(-1)和3.14×10^(8)cm^(-2)·s^(-1);治疗束主要分布在束流孔径内,靠近束流边缘会出现指数级下降现象。该测量结果为医院中子照射器开展后续相关测试及实验提供了参数支持。 展开更多
关键词 热中子注量率 硼中子俘获治疗 活化法 径向分布
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直流输电用特高压晶闸管大气中子失效率评估和损伤机理
7
作者 彭超 周杨 +5 位作者 陈中圆 雷志锋 马腾 张战刚 张鸿 何玉娟 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期248-256,共9页
本文基于散裂中子源开展了直流输电用8.5 kV/5 kA晶闸管的加速辐照试验。试验证实了大气中子导致的晶闸管单粒子烧毁失效现象,同时基于加速辐照试验结果计算了大气中子导致的晶闸管失效率。晶闸管的反向偏置电压和结温是影响晶闸管器件... 本文基于散裂中子源开展了直流输电用8.5 kV/5 kA晶闸管的加速辐照试验。试验证实了大气中子导致的晶闸管单粒子烧毁失效现象,同时基于加速辐照试验结果计算了大气中子导致的晶闸管失效率。晶闸管的反向偏置电压和结温是影响晶闸管器件失效的关键因素。大气中子失效率随着反向偏置电压的增加呈指数增加。此外,失效率随温度的降低而增加。对应器件偏置在50%额定电压下的情况,5℃时的失效率较25℃时增加了近6倍。基于TCAD仿真进一步验证了辐照导致晶闸管失效的机理。仿真表明,单粒子烧毁失效与辐射粒子入射诱发的雪崩击穿效应直接相关。雪崩击穿效应与晶闸管反向偏置电压正相关,而与结温负相关,这与大气中子失效率随电压和结温的变化关系一致。 展开更多
关键词 晶闸管 单粒子效应 大气中子 失效率
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医用放射性同位素制备的现状与展望
8
作者 刘鹏 杜克泽 +4 位作者 马福秋 吉明波 王跃霖 桂云阳 李蕴财 《同位素》 CAS 2024年第1期77-90,共14页
医用放射性同位素可用于诊断、治疗疾病。随着国家的重视与人民的渴望,医用放射性同位素生产领域将迎来快速发展时期,本研究对医用放射性同位素的生产方式进行总结,着重介绍99Mo、125I、131I、177Lu、89Sr、18F、68Ga、225Ac等医用同位... 医用放射性同位素可用于诊断、治疗疾病。随着国家的重视与人民的渴望,医用放射性同位素生产领域将迎来快速发展时期,本研究对医用放射性同位素的生产方式进行总结,着重介绍99Mo、125I、131I、177Lu、89Sr、18F、68Ga、225Ac等医用同位素制备方法和发展情况,结合2021年国家八部委联合发布的《医用同位素中长期发展规划(2021—2035年)》,对国内放射性医用同位素的现状进行总结。 展开更多
关键词 放射性药物 医用放射性同位素 加速器 反应堆
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狭缝法测量X射线管焦点尺寸的研究
9
作者 李伟伟 王立强 郑健 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期498-505,共8页
目前EN 12543标准中的狭缝法广泛应用于工业用X射线管焦点尺寸的测量和标注。然而所需的测试设备——狭缝相机,由于其复杂和精密的设计要求,导致生产加工难度大、成本高且不利于推广使用。本文采用双钨合金圆柱代替狭缝相机,基于圆柱法... 目前EN 12543标准中的狭缝法广泛应用于工业用X射线管焦点尺寸的测量和标注。然而所需的测试设备——狭缝相机,由于其复杂和精密的设计要求,导致生产加工难度大、成本高且不利于推广使用。本文采用双钨合金圆柱代替狭缝相机,基于圆柱法中距离和位置参数校准方法,改进了狭缝法中焦点尺寸测量的计算公式,研究了不同狭缝大小对X射线管焦点尺寸测量的影响和变化规律。实验结果表明,使用间距与焦点尺寸相当的双钨合金圆柱测量COMET公司的MXR-225HP/11工业X射线管,也可以获得较为精确的测量结果,同时实验发现当狭缝宽度较大时,可以直接用来计算焦点测量装置的几何放大倍数,并且计算结果与圆柱法中使用距离和位置参数校准方法所测量的结果相一致。 展开更多
关键词 X射线管 狭缝法 圆柱法 焦点尺寸
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无需公共点的高精度激光跟踪仪自标定方法
10
作者 齐志军 朱东辉 +2 位作者 罗涛 苗学策 何晓业 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期17-24,共8页
多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值,在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离,目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高,但是其精度有限。为了提高其精度,分析基于拟合的自标定... 多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值,在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离,目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高,但是其精度有限。为了提高其精度,分析基于拟合的自标定方法精度较低的主要原因,提出了基于三角形结构的自标定方法,定量对比了新方法和基于球心拟合方法的精度。新方法建立非线性误差模型进行参数迭代求解,能够应用于激光跟踪仪的三维自标定。通过模拟仿真和实测实验,证明了该方法比基于球心拟合的自标定方法在精度上有了大幅度提升。文中算法无需增加额外设备,改进了原先基于球心拟合方法并提高其自标定精度,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 自标定 球面拟合 非线性模型 精度
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同位素电池原理及结构设计研究进展
11
作者 魏云尚 周文 +2 位作者 杨立 杨小军 吴展华 《山东化工》 CAS 2024年第7期116-121,131,共7页
随着同位素电池的发展,其被应用到了很多领域。同位素电池具有体积小、质量轻、寿命长、性能稳定、免维护等众多优点,是极端环境中电池的最佳选择。对同位素电池的放电原理、工艺类型、结构设计做了综述和展望。
关键词 同位素电池 应用 工艺 结构
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^(60)Co-γ射线和电子束辐照对辣椒干制品颜色的影响
12
作者 张祺玲 徐远芳 +6 位作者 周毅吉 易靖超 郭峰 张勇 邓超 刘涛 李文革 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第2期89-95,共7页
本研究通过比较分析色差、非酶褐变值、色价和R/Y值来探讨^(60)Co-γ射线和电子束辐照对辣椒干制品颜色的影响。实验中设定不同剂量(0 kGy、3 kGy、7 kGy、16 kGy)处理和不同贮藏时间(0 d、30 d)。结果显示:在0 d贮藏条件下,经过16 kGy ... 本研究通过比较分析色差、非酶褐变值、色价和R/Y值来探讨^(60)Co-γ射线和电子束辐照对辣椒干制品颜色的影响。实验中设定不同剂量(0 kGy、3 kGy、7 kGy、16 kGy)处理和不同贮藏时间(0 d、30 d)。结果显示:在0 d贮藏条件下,经过16 kGy ^(60)Co-γ射线处理的干辣椒样品a*值减小13%,非酶褐变值增加12%,R/Y值降低16%;而经过7kGy电子束处理的干辣椒样品a*值、b*值和L*值明显低于经过^(60)Co-γ射线处理的样品。此外,无论是经过^(60)Co-γ射线还是电子束处理后,随着剂量增加,0 d贮藏条件下辣椒粉样品的色差增加,非酶褐变值降低;在16kGy剂量下,经过^(60)Co-γ射线处理得到的辣椒粉样品ΔE*高于电子束处理得到的样品,并且非酶褐变值明显低于电子束处理。在贮藏30d后,经过7kGy剂量的^(60)Co-γ射线和电子束处理得到的辣椒粉样品ΔE*显著高于其他剂量组,并且以经过7 kGy ^(60)Co-γ射线处理得到的样品ΔE*最高。结果提示,与^(60)Co-γ射线相比电子束对于辣椒干制品颜色产生更小程度的影响;辐照对于辣椒粉的颜色影响大于干辣椒。 展开更多
关键词 ^(60)Co-γ射线辐照 电子束辐照 干辣椒 辣椒粉 颜色变化
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大连先进光源束流垃圾桶屏蔽设计及热工分析
13
作者 鄂得俊 黄礼明 +1 位作者 刘昌奇 陶凯 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期146-151,共6页
基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源(DALS)束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模,理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上,计算中引入减方... 基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源(DALS)束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模,理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上,计算中引入减方差技巧,降低计算结果的统计误差,相应的计算结果的误差在5%以内。同时计算给出侧墙和顶板位置的辐射剂量率的大小,侧墙两边的剂量率大小分别为1.84μSv/h和1.15μSv/h,顶板位置处的剂量率大小约为1.14μSv/h,保证了工作人员的安全与健康。利用COMSOL软件计算束流入射情况下束流垃圾桶的温度分布和热应力的大小,得到稳态情况下束流垃圾桶的最高温度为55.1℃,最大热应力大小为54.5 MPa,小于材料的熔点和屈服强度,保证束流垃圾桶在装置运行过程中的稳定性。 展开更多
关键词 束流垃圾桶 大连先进光源 辐射屏蔽计算 热工计算
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基于拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)的核污染物扩散数值预报技术
14
作者 王广杰 沈红 +2 位作者 李娟 兰伟仁 管维彪 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第2期106-115,共10页
本研究利用拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)开展了核污染物数值预报试验。欧洲示踪试验和虚拟事故情景下的模拟预报试验结果表明,HYSPLIT模式模拟的1h内轨迹最小绝对误差约为0.2°,该模式可以有效地预报核污染物的扩散轨迹。... 本研究利用拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)开展了核污染物数值预报试验。欧洲示踪试验和虚拟事故情景下的模拟预报试验结果表明,HYSPLIT模式模拟的1h内轨迹最小绝对误差约为0.2°,该模式可以有效地预报核污染物的扩散轨迹。模拟轨迹误差主要受风向和风速的影响,且初始状态误差会使轨迹模拟的误差随着预报时效增加而逐渐增大;对于单次轨迹模拟,模式模拟轨迹会存在偏差,但在一定时间范围内,轨迹模拟可以很好反映示踪剂在释放后空间范围内整体的分布特征;利用大气扩散模式HYSPLIT和中尺度天气预报模式(WRF),可以实现区域核污染物的数值预报,模式可以预报出事故区域核泄漏物质的扩散路径和浓度分布。 展开更多
关键词 拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT) 核污染物 欧洲示踪试验 数值预报
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130 nm 7T SOI SRAM总剂量与单粒子协和效应研究
15
作者 肖舒颜 郭刚 +7 位作者 王林飞 张峥 陈启明 高林春 王春林 张付强 赵树勇 刘建成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期506-512,共7页
为进一步阐明SOI器件中总剂量效应(TID)与单粒子效应(SEE)间的协和效应,本文基于SOI工艺特征尺寸为130 nm的国产7T结构SRAM进行了相关研究。通过对4组SOI SRAM开展了不同TID辐照后的SEE实验,得到器件单粒子翻转(SEU)截面随TID的变化规律... 为进一步阐明SOI器件中总剂量效应(TID)与单粒子效应(SEE)间的协和效应,本文基于SOI工艺特征尺寸为130 nm的国产7T结构SRAM进行了相关研究。通过对4组SOI SRAM开展了不同TID辐照后的SEE实验,得到器件单粒子翻转(SEU)截面随TID的变化规律。SOI SRAM的SEU截面在TID辐照后呈现明显的降低,最大在750 krad(Si)剂量辐照后下降80.5%。器件的饱和截面呈现随剂量增加而下降的趋势,最大下降19.5%,研究中未发现SEU阈值的明显变化。分析认为,延迟晶体管N5的等效关态电阻因为TID辐照而增加,该现象会造成N5的延迟作用增强,是该款器件SEU截面下降的主要原因。采用这种7T结构的SOI SRAM的抗SEE性能会随其在轨累积剂量的增加而逐渐增强,这为今后电子器件的抗辐射加固提供了启示。 展开更多
关键词 总剂量效应 单粒子效应 协和效应 单粒子翻转 静态随机存储器
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小角中子散射原位热力耦合加载装置
16
作者 陈忠 李天富 +9 位作者 王子军 闫士博 刘荣灯 李眉娟 胡文耀 邹之全 杨宇辰 刘蕴韬 孙凯 陈东风 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期211-217,共7页
热力耦合近工况条件下材料微观结构的原位实验研究,对于深入理解材料服役性能演化机制十分重要,可给出样品微观上的纳米结构尺度分布。为充分发挥小角中子散射统计性好、取样体积大可开展原位实验等优势,本文基于中国先进研究堆小角中... 热力耦合近工况条件下材料微观结构的原位实验研究,对于深入理解材料服役性能演化机制十分重要,可给出样品微观上的纳米结构尺度分布。为充分发挥小角中子散射统计性好、取样体积大可开展原位实验等优势,本文基于中国先进研究堆小角中子散射谱仪,设计并研制了一台高温和拉力同时加载的原位实验装置,并实现了高温高压下原位测量材料的纳米尺度形貌变化。实验测试结果表明,装置最大载荷可达20 kN,最高温度800℃,控温精度优于±1℃。利用该装置对镍基单晶高温合金样品进行了原位小角中子散射测试,发现温度拉力条件下样品内部纳米结构的明显变化,表明基于该装置可开展热力耦合加载下的原位小角中子散射实验。该装置及其相应实验方法,可用于核电不锈钢等多种高温结构材料的原位加载实验研究,提供微观结构演化数据。 展开更多
关键词 中国先进研究堆 小角中子散射 原位热力耦合 镍基单晶高温合金
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小尺寸CT试样断裂行为的GTN细观损伤模型研究
17
作者 杨越 李逸涵 +4 位作者 杨万欢 黎军顽 钟巍华 宁广胜 杨文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期411-420,共10页
基于国产A508-Ⅲ钢的单轴拉伸测试,构建了Ramberg-Osgood力学本构模型和GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)细观损伤模型,并对模型参数进行了标定,开展了不同温度下小尺寸CT(1/6CT)试样的断裂韧性测试,采用规则化方法计算得到裂纹扩展阻... 基于国产A508-Ⅲ钢的单轴拉伸测试,构建了Ramberg-Osgood力学本构模型和GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)细观损伤模型,并对模型参数进行了标定,开展了不同温度下小尺寸CT(1/6CT)试样的断裂韧性测试,采用规则化方法计算得到裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线),分析了测试温度对材料断裂性能的影响。结果表明,随着温度从-100℃度降低至-130℃,断口韧窝区的宽度由43μm缩减至10μm,平均韧窝尺寸从0.3μm缩小至0.05μm,材料的塑性变形能力随着温度的降低而脆化。基于构建的力学本构模型和GTN细观损伤模型,采用有限元法分析了1/6CT试样从裂纹萌生、扩展至失效断裂的过程。结果表明,J-R曲线随着温度的下降而降低,断裂韧性(J_(IC)值)和裂纹扩展量(Δa)的降幅分别为43%和3%,相对误差不超过5%。这表明,基于GTN细观损伤模型的数值方法是研究小尺寸CT试样断裂行为的一种简便、有效的方法。 展开更多
关键词 国产A508-Ⅲ钢 GTN细观损伤模型 小尺寸CT试样 断裂韧性 J-R曲线
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空间混合辐射环境器件单粒子在轨错误率预估及不确定度分析方法
18
作者 张付强 张峥 +5 位作者 肖舒颜 龚毅豪 韩金华 陈启明 曾传滨 郭刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期945-951,共7页
针对空间混合辐射对器件单粒子在轨错误率的影响,基于典型静态随机存储器利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器以及钴源总剂量模拟辐照试验装置开展协合效应研究,发展了一种器件在混合辐射环境下的单粒子在轨错误率计算方法。并利... 针对空间混合辐射对器件单粒子在轨错误率的影响,基于典型静态随机存储器利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器以及钴源总剂量模拟辐照试验装置开展协合效应研究,发展了一种器件在混合辐射环境下的单粒子在轨错误率计算方法。并利用该方法计算了协合效应影响下的航天器典型任务周期器件的在轨错误率,同时分析了器件在轨错误率计算中的不确定度来源并计算了在轨错误率不确定度。结果表明,对于该类型器件,空间混合辐射场导致的协合效应将降低器件单粒子在轨错误率。 展开更多
关键词 单粒子在轨错误率 协合效应 不确定度分析 混合辐射
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HKUST-1颗粒对低浓度氙氪混合气体动态吸附分离性能的研究
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作者 陈彬 傅钰 +5 位作者 曹天 伍岳 张文祥 韦冠一 武山 马和平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期308-319,共12页
低浓度放射性氙(Xe)和氪(Kr)混合气的吸附分离对于其核数据的准确测量以及核设施放射性废气的净化具有重要意义。本文采用聚乙烯醇作为粘结剂制备了HKUST-1颗粒样品。HKUST-1颗粒样品的抗压测试结果表明,其具有较高的抗压强度。HKUST-1... 低浓度放射性氙(Xe)和氪(Kr)混合气的吸附分离对于其核数据的准确测量以及核设施放射性废气的净化具有重要意义。本文采用聚乙烯醇作为粘结剂制备了HKUST-1颗粒样品。HKUST-1颗粒样品的抗压测试结果表明,其具有较高的抗压强度。HKUST-1粉末样品和颗粒样品的Xe(Kr)静态吸附数据表明,在0℃或25℃吸附温度下,HKUST-1粉末样品和颗粒样品低吸附压力下的Xe(Kr)吸附量、Xe(Kr)亨利系数以及Xe/Kr亨利选择性基本相同;造粒后颗粒样品的Xe(Kr)零点等量吸附热较造粒前减小。采用动态穿透曲线法研究了HKUST-1颗粒样品在25℃和100 kPa下分离低浓度Xe和Kr(Xe 50 ppm、Kr 50 ppm)的性能。结果表明,HKUST-1颗粒样品可实现低浓度的Xe/Kr分离,Xe穿透(c/c 0=0.02)时的Xe动态吸附量和相应的Xe/Kr动态吸附选择性随瞬时进样流量的增大而增大,Xe(Kr)饱和吸附量及相应的Xe/Kr动态吸附选择性在不同瞬时进样流量下基本保持不变。惠勒-琼斯方程对Xe穿透曲线初始部分(c/c 0≤0.02)的非线性拟合结果表明,该方程可用于预测Xe在HKUST-1颗粒吸附柱上穿透的初始阶段。 展开更多
关键词 HKUST-1 造粒 低浓度气体 氙 氪 动态分离
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点探测器敏感性关联抽样计算方法
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作者 李瑞 付元光 +1 位作者 邓力 许海波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期638-644,共7页
为避免点探测器敏感性计算中随机统计涨落的影响,研究了在蒙特卡罗关联抽样算法框架下,点探测器敏感性的计算方法。在算法中考虑了输运过程偏倚以及存在次级粒子的情况,给出了输运扰动权乘子与计数扰动权乘子的更新方案。针对点探测器... 为避免点探测器敏感性计算中随机统计涨落的影响,研究了在蒙特卡罗关联抽样算法框架下,点探测器敏感性的计算方法。在算法中考虑了输运过程偏倚以及存在次级粒子的情况,给出了输运扰动权乘子与计数扰动权乘子的更新方案。针对点探测器敏感性中次级粒子的模拟特点,引入了单因素扰动系统,并基于粒子扩展属性实现了对单因素扰动系统微扰的模拟,从而避免了对次级粒子历史进行回溯。利用脉冲球形实验装置,测试了散射截面扰动下点探测器的敏感性计算功能,并与微分算符方法的计算结果进行了比较,以验证其计算精度。利用NUREG/CR-6115屏蔽基准题测试了权重技巧下算法的适用性。测试表明,算法与微分算符方法计算精度相当,并适用于屏蔽问题点探测器敏感性模拟。 展开更多
关键词 点探测器敏感性 关联抽样 蒙特卡罗
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