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大型靶目标粒子辐照蒙特卡罗计算后处理方法
1
作者 胡友涛 范杰清 +6 位作者 赵强 王浩洋 张芳 张硕 崔雅萍 郝建红 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期98-106,共9页
蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法是辐照损伤、辐照屏蔽研究中应用最广泛的方法之一。在对机场、铁路、舰船等大型靶目标开展辐照损伤研究时,通常关注靶目标的3D建模及辐照计算,而对计算后的数据分析多采用人工方式,工作难度大、效率低,成... 蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法是辐照损伤、辐照屏蔽研究中应用最广泛的方法之一。在对机场、铁路、舰船等大型靶目标开展辐照损伤研究时,通常关注靶目标的3D建模及辐照计算,而对计算后的数据分析多采用人工方式,工作难度大、效率低,成为制约相关研究的技术瓶颈。开展靶目标粒子辐照MC计算可视化后处理方法研究,建立了基于KD树(k-dimensional tree,KDtree)+反距离加权(inverse distance weight,IDW)和基于遗传算法优化反向传播(genetic algorithm based backpropagation,GABP)神经网络的后处理模型,实现了数据与模型结合的可视化分析。与传统数据分析方法相比,提出的方法能够大幅减低研究人员工作难度,提升数据处理速度,实现辐照效应直观展示,提升辐照效应研究后处理工作效率。 展开更多
关键词 粒子辐照 遗传算法 反向传播神经网络 KD树 反距离加权 后处理
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束缚核效应对热中子活化的影响
2
作者 郭志铭 郝建红 +3 位作者 张芳 赵强 范杰清 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期139-146,共8页
在地表核泄漏场景下,辐射中子与物质中原子核经过多次散射后,能量很快降低到只有几个电子伏的热中子能区,热中子的活化将对核反应过程产生强烈影响。在固体、液体材料中,原子核通常以束缚态核的形式存在,在与物质相互作用反应方面,束缚... 在地表核泄漏场景下,辐射中子与物质中原子核经过多次散射后,能量很快降低到只有几个电子伏的热中子能区,热中子的活化将对核反应过程产生强烈影响。在固体、液体材料中,原子核通常以束缚态核的形式存在,在与物质相互作用反应方面,束缚核与气态的自由核不同。为更准确地评估核辐射效应,本文研究了束缚核效应对热中子活化过程的影响。使用蒙特卡罗方法模拟粒子输运,基于地表核辐射的场景建立了相应的空地界面模型,模拟了核辐射中子束入射土壤、海水以及混凝土产生的一系列核反应。以热中子的活化反应为重点,通过替换入射中子在介质中的反应截面引入束缚核效应,计算并对比了考虑束缚核效应影响前后活化产物次级γ的注量变化。研究结果表明,在活化过程中考虑束缚核效应的影响,能够使固液介质的热中子活化强度出现明显增强,从而在一定程度上增强地表次级γ场的辐射强度。由于元素组成、粒子屏蔽能力等因素的综合作用,三种介质场景下次级γ注量的最高涨幅分别为18%、8%和11%,涨幅随探测距离的变化规律也有所差异。 展开更多
关键词 热中子活化 蒙特卡罗方法 束缚核 感生放射性 靶核热运动
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空间GaAs太阳能电池辐照损伤效应模拟研究
3
作者 魏嘉欣 郝建红 +4 位作者 赵强 范杰清 张芳 薛碧曦 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第3期151-156,共6页
航天器在轨服役期间长期处于复杂恶劣的空间辐射环境,以GaAs为代表的III-V族化合物太阳能电池因具备高光电转换效率和抗辐照能力而被广泛应用于航天领域。采用有限元法,基于计算机辅助设计技术(TCAD)对GaAs太阳能电池的空间辐照损伤效... 航天器在轨服役期间长期处于复杂恶劣的空间辐射环境,以GaAs为代表的III-V族化合物太阳能电池因具备高光电转换效率和抗辐照能力而被广泛应用于航天领域。采用有限元法,基于计算机辅助设计技术(TCAD)对GaAs太阳能电池的空间辐照损伤效应进行了研究。以AM0光谱辐照下的GaAs太阳能电池电学参数为依据,建立了单结太阳能电池结构模型和辐照损伤模型,获得了在不同电子辐照条件下电池的伏安特性曲线,结合已有实验结果验证了本文模拟结果,分析了空间环境辐照下GaAs太阳能电池电学性能退化规律。结果表明,辐照损伤缺陷使得少数载流子扩散长度减小,降低了光生载流子的收集效率,在一定电子能量下,太阳能电池电学性能的退化幅度随辐照注量水平的提高而增大。 展开更多
关键词 GaAs太阳能电池 器件模拟 辐照损伤 电学性能
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从美国EMPIRE软件看大型高功率脉冲电磁等离子体程序研发趋势
4
作者 董志伟 董烨 +1 位作者 薛碧曦 周海京 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期827-835,957,共10页
EMPIRE软件是美国针对下一代高性能计算平台开发的电磁等离子体模拟软件,可用于高置信度地开展高功率脉冲产生、传输以及与物质互作用的全过程模拟。解读EMPIRE软件的研制进展对发展大型高功率脉冲电磁等离子体软件具有重要借鉴意义。... EMPIRE软件是美国针对下一代高性能计算平台开发的电磁等离子体模拟软件,可用于高置信度地开展高功率脉冲产生、传输以及与物质互作用的全过程模拟。解读EMPIRE软件的研制进展对发展大型高功率脉冲电磁等离子体软件具有重要借鉴意义。首先分析了EMPIRE软件的架构及数学物理方案,然后着重讨论了其性能可移植性的软件特征和各子模块的算法特点,最后结合具体的应用案例展示了EMPIRE的强大计算能力。解读EMPIRE的启示包括如下几点:使用异构架构是实现未来E级(百亿亿次级)计算能力部署的关键点;研制灵活的功能模块,开展分层级的建模计算,最后拉通整个物理过程链条模拟,能够有效发挥装置指标的数值评估作用;多团队协作共同开发是丰富软件功能的基础;软件的置信度需要全方位的验证与确认。 展开更多
关键词 等离子体数值模拟 EMPIRE软件 高功率脉冲 粒子-流体混合模拟 性能可移植性
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水电站进水口闸门未正常闭门分析及处理
5
作者 董志伟 《水电与新能源》 2024年第5期40-44,共5页
针对水电站进水口事故闸门动水落门时未在要求时间内正常闭门的问题,通过对比分析不同工况下落门过程曲线,结合现场观察,推断是在电站出现故障引起闸门动水落门过程中,由于闸门、油缸启闭机振动相对较大,液压启闭机有杆腔高压球阀自由... 针对水电站进水口事故闸门动水落门时未在要求时间内正常闭门的问题,通过对比分析不同工况下落门过程曲线,结合现场观察,推断是在电站出现故障引起闸门动水落门过程中,由于闸门、油缸启闭机振动相对较大,液压启闭机有杆腔高压球阀自由转动而关闭所导致。为此加设了液压启闭机有杆腔高压球阀锁定装置,确保球阀不会自由转动;并建议高压球阀应选择全开位置带有锁定装置的型号;优化油管的空间结构和管道支撑结构布置,减小管道振动;对大尺寸的混流式水轮发电机组应进行过渡过程工况的动水落门试验。 展开更多
关键词 进水口闸门 动水落门 高压球阀 自由转动 锁定装置
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沿空留巷工作面切顶卸压护巷技术研究 被引量：1
6
作者 董志伟 《煤矿现代化》 2025年第3期117-122,共6页
为有效解决新景煤矿采煤工作面沿空留巷变形量大的问题,利用高压水利压裂钻孔对留巷段煤壁顶板进行切顶卸压的措施。通过对顶板围岩的岩性分析及实验测定围岩物理特性参数,确定施工单排压裂钻孔进行卸压。经过应用效果检验,顶板上围岩... 为有效解决新景煤矿采煤工作面沿空留巷变形量大的问题,利用高压水利压裂钻孔对留巷段煤壁顶板进行切顶卸压的措施。通过对顶板围岩的岩性分析及实验测定围岩物理特性参数,确定施工单排压裂钻孔进行卸压。经过应用效果检验,顶板上围岩浅部动压变化为14~16 MPa,围岩深部压力变化为19~21 MPa,且深部压力显现较集中,稳定时间更长,具有动压向岩层深部转移的显著效果;同时通过回采段巷道的围岩观测,在采取压裂切顶措施前,同等回采条件下巷道顶板移近最大值0.53 m,底鼓移近最大值1.4 m,帮鼓移近最大值0.67 m,采取切顶措施后,顶板移近量最大达到0.14 m,底鼓量达到0.22 m,两帮巷道最大移近量达到0.28 m,巷道变形量明显改善,留巷效果达到预期要求。 展开更多
关键词 沿空留巷 切顶卸压 水力压裂 巷道支护
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基本舰船结构的辐射屏蔽因子研究
7
作者 张芳 董志伟 +4 位作者 柴辰睿 周海京 安建祝 赵强 薛碧曦 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期121-128,共8页
核辐射环境中,舰船、坦克的辐射屏蔽特性关乎着核安全、防护、效应评估以及决策应对等实际应用问题。瞄准舰船的核辐射屏蔽性能开展研究。针对舰船材料及典型结构,采用中子-光子耦合输运方法,定量给出中子源、γ源同时辐照下的辐射屏蔽... 核辐射环境中,舰船、坦克的辐射屏蔽特性关乎着核安全、防护、效应评估以及决策应对等实际应用问题。瞄准舰船的核辐射屏蔽性能开展研究。针对舰船材料及典型结构,采用中子-光子耦合输运方法,定量给出中子源、γ源同时辐照下的辐射屏蔽效能。通过借助大规模并行技术,实现了该深穿透屏蔽问题的高效模拟。该辐照屏蔽研究中考虑了入射中子和γ以及次级γ粒子的综合叠加效应。通过模拟中子和γ分别入射不同厚度、不同材料壳体后的注量、剂量、能谱演化,计算获得了屏蔽体的入射中子、入射γ射线、中子和次级γ及其综合屏蔽因子,给出腔内的屏蔽因子分布规律,材料包括Fe、Al、Pb、船体材料HSLA100钢等,辐射源包括单能中子、单能γ以及核泄漏中子谱和γ谱。研究成果将为船体、坦克等的辐射防护性能的深入分析奠定基础,为核辐射效应评估、应急处理等提供理论支撑。 展开更多
关键词 中子 伽马 辐射屏蔽因子 舰船材料 腔体 板材
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基于邦纳多球谱仪探测的中子能谱解谱研究
8
作者 张硕 范杰清 +3 位作者 张芳 赵强 郝建红 董志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期115-120,共6页
在中子辐射领域,中子解谱问题备受关注。邦纳多球谱仪常用于中子能谱探测,最大熵法可针对多球谱仪探测数据进行中子解谱。基于此原理,建立包含邦纳多球谱仪的仿真模型,以蒙特卡罗方法的模拟结果作为先验谱,使用基于最大熵原理的最大熵... 在中子辐射领域,中子解谱问题备受关注。邦纳多球谱仪常用于中子能谱探测,最大熵法可针对多球谱仪探测数据进行中子解谱。基于此原理,建立包含邦纳多球谱仪的仿真模型,以蒙特卡罗方法的模拟结果作为先验谱,使用基于最大熵原理的最大熵反卷积(MAXED)方法进行中子解谱,结果证明了方法的有效性和准确性。通过增加蒙特卡罗方法的随机粒子数,获得了精确度不同的多组先验谱,对于不同的先验谱,最终解谱结果均可获得统计学显著性,解谱结果有效。经过对比,先验谱越精准,最终解谱结果准确度越高,说明通过合适的降方差方法获得准确的蒙特卡罗计算结果至关重要,可为后续研究和实验提供参考。同步使用了基于迭代算法的GRAVEL方法进行中子解谱,两种解谱方法计算结果对比进一步证明了MAXED方法解谱的优越性能。 展开更多
关键词 中子探测器 中子解谱 最大熵法 先验谱
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神光装置辐照腔体系统电磁脉冲的数值模拟
9
作者 孙会芳 易涛 +4 位作者 董志伟 周海京 张玲玉 余波 刘品阳 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期173-179,共7页
应用三维MC程序和PIC程序,对神光装置辐照下腔体内系统电磁脉冲(SGEMP)模型进行了耦合模拟。在半高宽为2.9 ns、平均能量为10.3 keV的轫致谱X射线点源辐照下,圆柱腔内电场最大值高达2 MV/m,以轴向电场为主;磁场最大值约为0.8×10^(-... 应用三维MC程序和PIC程序,对神光装置辐照下腔体内系统电磁脉冲(SGEMP)模型进行了耦合模拟。在半高宽为2.9 ns、平均能量为10.3 keV的轫致谱X射线点源辐照下,圆柱腔内电场最大值高达2 MV/m,以轴向电场为主;磁场最大值约为0.8×10^(-3)T,以角向磁场为主,电磁场最大值都集中在发射面附近,以脉冲直流场为主,交流辐射场幅度较小,约在kV/m量级。考察了注量对SGEMP效应的影响,注量越高,电场沿轴向变化越快,交流辐射场占比越大。 展开更多
关键词 系统电磁脉冲 蒙特卡罗方法 全电磁粒子模拟方法 X射线
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加载环形等离子体束的圆柱波导中慢等离子体波高频特性的数值研究
10
作者 杨温渊 董志伟 +1 位作者 董烨 周前红 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期215-221,共7页
等离子体相对论微波发生器(PRMG)可以产生宽带高功率微波输出,同时又具有良好的频率可调谐性,因此在雷达、通信、电子对抗和物体探测等诸多领域均具有良好的应用前景。PRMG通常采用加载环形等离子体束的圆柱波导作为其波束互作用区,工... 等离子体相对论微波发生器(PRMG)可以产生宽带高功率微波输出,同时又具有良好的频率可调谐性,因此在雷达、通信、电子对抗和物体探测等诸多领域均具有良好的应用前景。PRMG通常采用加载环形等离子体束的圆柱波导作为其波束互作用区,工作模式为慢等离子体波TM_(01)模(下称P-TM_(01)模)。P-TM_(01)模的色散特性及其变化规律对PRMG输出性能有着重要影响。利用全电磁粒子模拟程序对加载环形等离子体束的圆柱波导中P-TM_(01)模的色散特性和场分布进行了粒子模拟和分析,获得等离子体束密度n_(p)、径向厚度Δr_(p)和径向位置r_(p)以及外加引导磁场强度B_(z)和波导半径r_(w)等参数对P-TM_(01)模的色散特性和场分布的影响规律。主要研究结果包括:(1)一定范围内,n_(p)和Δr_(p)的变化对色散特性影响较大,r_(p),B_(z)和r_(w)的变化对色散特性影响较小。值得关注的是,由于波导中环形等离子体束的存在,随着波导半径r_(w)的增加,相同纵向波数k_(z)对应的P-TM_(01)模的频率没有降低而是略有提高。因此,在实际应用时,可以适当加大波导径向尺寸以提高器件功率容量;适当降低磁场,则有利于提高器件的紧凑性。(2)P-TM_(01)模的纵向电场的方向不随径向位置变化,径向电场的方向在等离子体束内外两侧相反,外侧的场分布与同轴波导中TEM模相似。(3)主要物理参数变化时,场分布基本特点不会改变。但随着纵向模式数N和k_(z)相应增加,电场能量向等离子体束收拢,不利于波束相互作用和电磁场的耦合输出。因此为了PRMG的高效运行,束波互作用的共振点最好落在k_(z)相对较小的区域。上述研究结果对PRMG的设计和优化具有一定的理论参考价值。 展开更多
关键词 等离子体相对论微波发生器 慢等离子体波 色散特性 场分布 粒子模拟
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巷道过断层破碎带预注浆加固技术应用研究
11
作者 董志伟 《煤矿现代化》 2025年第4期148-152,共5页
为防止一水平南翼运输大巷及辅运大巷过FD5断层可能导致突水以及溃水溃沙事故的发生,对矿井先期主采煤层顶底板含水层地质条件进行研究,分析突水机理,提出“垂向钻孔预注浆+连排隔水帷幕”的治理方法。分别穿过5、8、15煤的断层面垂向布... 为防止一水平南翼运输大巷及辅运大巷过FD5断层可能导致突水以及溃水溃沙事故的发生,对矿井先期主采煤层顶底板含水层地质条件进行研究,分析突水机理,提出“垂向钻孔预注浆+连排隔水帷幕”的治理方法。分别穿过5、8、15煤的断层面垂向布置3排钻孔,对直罗组含水层顶部至15煤底板以下90 m范围内的含水层采用分段注浆,设计每排钻孔预留检查孔,并做到一孔多用,注浆结果表明:单孔注浆量受注浆顺序影响明显,先施工的钻孔注浆量大;检查孔开展抽水试验可知:注浆后钻孔之间水力联系明显降低;检查孔裂隙段取芯明显可见水泥填充,验证注浆效果。本次注浆参考东部岩溶隔水帷幕经验,设计了注浆参数,终压终量分别为不低于3.47 MPa和小于60 L/min,注浆效果良好。 展开更多
关键词 软岩 断层破碎带 垂直钻孔 预注浆 隔水帷幕
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舰船舱室的早期伽马辐射屏蔽特性 被引量：1
12
作者 柴辰睿 郝建红 +4 位作者 张芳 赵强 范杰清 董志伟 薛碧曦 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期207-214,共8页
利用蒙特卡罗方法对早期核辐射场景下的舰船舱室屏蔽特性进行研究。使用早期伽马辐射作为辐射源,测定了舰船主体常用的HSLA-80、5456Al及FDCL-3B三种材料的质量衰减系数,并根据舰船的几何结构建立了模拟舱室模型,采用高斯展宽方法对探... 利用蒙特卡罗方法对早期核辐射场景下的舰船舱室屏蔽特性进行研究。使用早期伽马辐射作为辐射源,测定了舰船主体常用的HSLA-80、5456Al及FDCL-3B三种材料的质量衰减系数,并根据舰船的几何结构建立了模拟舱室模型,采用高斯展宽方法对探测器的能谱拟合处理,得到了伽马辐射下舱室内部NaI探测器的吸收能谱,并与文献中的实验结果进行了对比,验证了计算模型和计算结果的可靠性。在此基础上,以伽马防护系数为评价指标,考虑放射性同位素(单能点源)和早期伽马辐射(具有能量分布的面源)两种场景,计算分析了模拟舱室伽马辐射屏蔽的空间分布特性,结果表明:模拟舱室对不同放射性同位素的防护系数是不同的,最多可相差6.74倍(Cd-109与Cs-137);舱室不同位置的防护系数不同。舱室前端的伽马辐射剂量较大,而角落的伽马辐射剂量较小,相差35%;防护系数与伽马辐照的入射角度有关。与正入射相比,模拟舱室对斜45°入射的伽马辐射防护系数更高,可提升43%。 展开更多
关键词 质量衰减系数 船舶舱室 伽马辐射 伽马防护系数
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15 nm Bulk nFinFET器件性能研究及参数优化
13
作者 侯天昊 范杰清 +3 位作者 赵强 张芳 郝建红 董志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期92-99,共8页
为研究Bulk FinFET工作时基本结构参数、器件温度和栅极材料对其性能的影响,建立了一个15 nm n型Bulk FinFET器件模型,仿真分析了不同栅长、鳍宽、鳍高、沟道掺杂浓度、器件工作温度、栅极材料对器件性能的影响,发现增长栅长、降低鳍宽... 为研究Bulk FinFET工作时基本结构参数、器件温度和栅极材料对其性能的影响,建立了一个15 nm n型Bulk FinFET器件模型,仿真分析了不同栅长、鳍宽、鳍高、沟道掺杂浓度、器件工作温度、栅极材料对器件性能的影响,发现增长栅长、降低鳍宽和增加鳍高有助于抑制短沟道效应;1×10^(17)cm^(-3)以下的低沟道掺杂浓度对器件特性影响不大,但高掺杂会使器件失效;器件工作温度的升高会导致器件性能的下降;采用高K介质材料作为栅极器件性能优于传统材料SiO_(2)。 展开更多
关键词 Bulk FinFET 短沟道效应 器件性能 参数优化 栅极材料
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大面积均匀轫致辐射场模拟及其源设计
14
作者 丁柏文 郝建红 +3 位作者 张芳 赵强 范杰清 董志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期143-149,共7页
基于蒙特卡罗方法建立了单环及双环平行电子束轰击钽靶模型,以此模拟环形二极管产生轫致辐射场的过程。模型选用电子束能量为1.5 MeV,钽金属靶厚度为200μm,并采用探测器计数方法对单环电子束在靶后10 cm产生的轫致辐射场剂量进行模拟... 基于蒙特卡罗方法建立了单环及双环平行电子束轰击钽靶模型,以此模拟环形二极管产生轫致辐射场的过程。模型选用电子束能量为1.5 MeV,钽金属靶厚度为200μm,并采用探测器计数方法对单环电子束在靶后10 cm产生的轫致辐射场剂量进行模拟研究。对于单环二极管结构,环内径是影响靶后轫致辐射场均匀性的主要因素,内径越大,中心剂量均匀性越差。相比环内径,环宽则主要影响辐射场的剂量大小,对于均匀性的影响较小。当单环内径为19 cm、外径为20 cm时,能得到最大面积为2 290.221 cm^(2)的均匀辐射场。双环二极管结构对比单环结构能得到更大面积的均匀辐射场。但外环环径的变化会导致辐射场剂量分布出现多级峰值,同时对辐射场各个区域的均匀性造成影响。模拟结果表明,通过在上述单环结构外侧添加内径为43.5 cm、外径为44.167 cm的同心外环,可将满足均匀度要求的辐射场面积增大至7 238.229 cm^(2)。 展开更多
关键词 X射线 环形二极管 轫致辐射 蒙特卡罗方法 均匀性
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二维片状相对论电子束到靶规律研究
15
作者 高磊 郝建红 +4 位作者 张芳 赵强 范杰清 薛碧曦 董志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期227-232,共6页
相对论电子束在理想顺磁环境下能够以较高的注量率击中靶目标,但实际情况中由于受环境的影响,相对论电子束的传输方向可能会与地磁场呈小角度偏差,因此会受到地磁场的作用产生拉莫尔进动,影响电子束的到靶瞄准以及到靶注量。基于二维片... 相对论电子束在理想顺磁环境下能够以较高的注量率击中靶目标,但实际情况中由于受环境的影响,相对论电子束的传输方向可能会与地磁场呈小角度偏差,因此会受到地磁场的作用产生拉莫尔进动,影响电子束的到靶瞄准以及到靶注量。基于二维片状相对论电子束,分别对相对论电子束顺磁和偏离磁场3°角两种传输情况进行仿真模拟,通过模拟束团的传输过程,分析研究了顺磁环境下不同传输距离束团到靶率的变化规律,以及偏离磁场3°角时传输过程中注量率的变化规律,为相对论电子束到靶率的预估和靶目标的瞄准提供数据参考。 展开更多
关键词 相对论电子束 到靶率 注量率 回转点 拉莫尔进动
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光子吸收剂量的蒙特卡罗计算方法研究
16
作者 谢蓉 郝建红 +5 位作者 赵强 张芳 范杰清 薛碧曦 董志伟 曹相春 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期150-157,共8页
为了能够通过选择合适的计算方法对不同辐射情况的光子剂量进行准确有效的计算和评估,对比研究了蒙特卡罗模拟软件中常用的四种光子剂量计算方法:剂量转换系数法、发热数法、径迹长度能量沉积法和脉冲高度计数法,从计算原理出发结合仿... 为了能够通过选择合适的计算方法对不同辐射情况的光子剂量进行准确有效的计算和评估,对比研究了蒙特卡罗模拟软件中常用的四种光子剂量计算方法:剂量转换系数法、发热数法、径迹长度能量沉积法和脉冲高度计数法,从计算原理出发结合仿真结果分析比较了这四种方法。通过模拟不同能量的单能光子束入射不同体积大小的水球,分析了用比释动能近似吸收剂量导致的误差,并且模拟分析了不同含量的高原子序数元素钆对于吸收剂量计算结果差异的影响。由于转换系数是根据参考人模计算得到的,因此剂量转换系数法只能对吸收剂量进行快速的估计计算,很难在特定情况下得到精准剂量;当高能量光子入射小体积物质时,比释动能会大于吸收剂量,使用发热数法和径迹长度能量沉积法会产生误差,采用脉冲高度计数法更加合适;在低能量和大体积时可以根据计算精度和计算机资源选择任意方法;当组成物质的高原子序数元素含量增多时,径迹长度能量沉积法和脉冲高度计数法之间的计算误差会减少。 展开更多
关键词 光子 吸收剂量 蒙特卡罗方法 人体模型模拟计算
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利用飞秒激光和纳秒激光脉冲加工金刚石（英文） 被引量：24
17
作者 董志伟 张伟斌 +6 位作者 郑立威 姜涛 范国祥 赵煦 赵清亮 陈德应 夏元钦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期893-896,共4页
分别利用脉宽在40 fs和5 ns的飞秒及纳秒激光脉冲加工了钎焊在不锈钢底板上的金刚石阵列。通过测量加工区域面积和入射激光功率的关系推断出了飞秒和纳秒激光脉冲加工金刚石材料的阈值。实验结果表明,相比于纳秒激光加工,利用飞秒激光... 分别利用脉宽在40 fs和5 ns的飞秒及纳秒激光脉冲加工了钎焊在不锈钢底板上的金刚石阵列。通过测量加工区域面积和入射激光功率的关系推断出了飞秒和纳秒激光脉冲加工金刚石材料的阈值。实验结果表明,相比于纳秒激光加工,利用飞秒激光加工金刚石的阈值更低。也利用显微镜比较了利用不同种类光源加工金刚石后加工区域的形貌。研究结果证明了利用飞秒激光加工金刚石相比于纳秒激光更为有效。 展开更多
关键词 金刚石 飞秒 纳秒
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条纹原理激光雷达成像仿真及实验 被引量：7
18
作者 董志伟 张伟斌 +3 位作者 樊荣伟 李旭东 陈德应 于欣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期100-104,共5页
基于条纹原理的阵列探测体制激光成像雷达由于其独特的技术优势在激光测绘中具有潜在的应用。介绍了"扫帚"扫描结合条纹原理阵列探测体制激光雷达的仿真及飞行实验研究结果。首先介绍新体制激光雷达仿真平台的建立及典型的仿... 基于条纹原理的阵列探测体制激光成像雷达由于其独特的技术优势在激光测绘中具有潜在的应用。介绍了"扫帚"扫描结合条纹原理阵列探测体制激光雷达的仿真及飞行实验研究结果。首先介绍新体制激光雷达仿真平台的建立及典型的仿真结果。利用该仿真平台可指导新体制激光雷达的设计,并对机载飞行实验参数的设定进行成像效果仿真,仿真的距离测量精度为0.5 m。最后开展了新体制激光雷达机载飞行实验,给出了典型地区的原始条纹图像及经过数据处理后的点云图。新体制激光雷达外场实验结果的测距精度优于1 m,机载飞行实验测距精度结果与仿真分析结果一致,验证了该仿真系统的正确性。通过与实际被动光学相机成像图像进行比较,验证了新体制激光雷达在航空测绘等方面的技术可行性。 展开更多
关键词 条纹原理 机载激光雷达 外场实验 点云图像
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磁绝缘线振荡器阴极释气电离粒子模拟 被引量：4
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作者 董志伟 孙会芳 +4 位作者 杨郁林 杨温渊 周前红 张芳 董烨 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期114-119,共6页
阴极释气电离产生的击穿现象是限制磁绝缘线振荡器(MILO)工作性能的一个可能因素,也是限制其重频运行的主要障碍。利用三维全电磁粒子模拟程序对高功率微波器件MILO中阴极释气电离现象的物理建模技术以及实现三维自洽运算所需的粒子模... 阴极释气电离产生的击穿现象是限制磁绝缘线振荡器(MILO)工作性能的一个可能因素,也是限制其重频运行的主要障碍。利用三维全电磁粒子模拟程序对高功率微波器件MILO中阴极释气电离现象的物理建模技术以及实现三维自洽运算所需的粒子模拟技术进行了分析研究。对不同相对释气率的情况进行了模拟计算,模拟计算结果表明,当释气率超过一定阈值时,电离导致的等离子体会使微波输出功率迅速下降。 展开更多
关键词 磁绝缘线振动器 释气 电子碰撞激发 电离 全电磁粒子模拟程序
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螺旋型爆磁压缩脉冲发生器电阻及磁通损失的数值计算 被引量：2
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作者 董志伟 于翠影 +3 位作者 赵强 杨显俊 徐福锴 王贵荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期891-896,共6页
基于电流和磁扩散方程,讨论了螺旋型爆磁压缩脉冲发生器(MFCG)中的电阻与磁通损耗问题,将相关的接触电阻模型、欧姆电阻的趋肤效应与邻近效应模型具体应用到2维爆轰磁流体力学程序MF-CG-Ⅳ中,进一步完善了程序的物理功能。并选用美国德... 基于电流和磁扩散方程,讨论了螺旋型爆磁压缩脉冲发生器(MFCG)中的电阻与磁通损耗问题,将相关的接触电阻模型、欧姆电阻的趋肤效应与邻近效应模型具体应用到2维爆轰磁流体力学程序MF-CG-Ⅳ中,进一步完善了程序的物理功能。并选用美国德克萨斯理工大学简单绕制的螺旋型爆磁压缩脉冲发生器的实验结果对新增模块进行了考证,计算结果符合物理规律,且与实验测量吻合较好。 展开更多
关键词 螺旋型爆磁压缩发生器 欧姆电阻 接触电阻 磁通损失 趋肤效应 邻近效应
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