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空间目标光学散射特性计算方法研究
1
作者 张玉双 谢晓钢 +2 位作者 苏华 张飞舟 李果 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期182-190,共9页
光学散射特性是空间目标的重要特征,在目标识别和探测系统中起着非常重要的作用。针对空间目标仿真渲染需求,以及传统目标光学散射特性方法仅给出目标光学散射截面(OCS)、散射特性或模拟目标图像等不足,对空间目标光学散射特性计算进行... 光学散射特性是空间目标的重要特征,在目标识别和探测系统中起着非常重要的作用。针对空间目标仿真渲染需求,以及传统目标光学散射特性方法仅给出目标光学散射截面(OCS)、散射特性或模拟目标图像等不足,对空间目标光学散射特性计算进行了较全面研究,给出了空间目标光学散射特性计算流程,给出了目标OCS、目标辐照度、天光背景亮度、目标星等、信噪比和探测概率等计算公式,根据太阳辐射特性、相对于站址位置、天地背景球辐射特性等,利用图形处理单元(GPU)和着色语言实现任意时刻目标光学散射特性计算(目标OCS、探测器接收到的目标反射光功率和背景光功率、目标星等、信噪比和探测概率、模拟目标亮度图像等)。通过球体和圆柱体实验验证了目标OCS计算正确性。通过光学散射特性仿真实验,给出了空间目标在不同站址、不同反射特性和不同探测窗口下目标光学散射特性计算结果,结果表明,目标光学散射特性计算结果合理。给出了全套计算公式、计算参数和计算结果,对空间目标光学散射特性计算、目标图像识别等研究提供了参考。 展开更多
关键词 光学散射特性 空间目标 微元划分 着色语言 快速计算
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科学计算应用程序单核指令级优化研究 被引量：4
2
作者 罗红兵 张晓霞 +1 位作者 王伟 武林平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1263-1269,共7页
尽管高性能计算机性能提升越来越快,但科学计算应用程序获得同步的性能提升是很困难的.提高科学计算应用程序的执行性能,需要依照高性能计算机体系结构的特点进行针对性的优化,其中单核指令级优化是科学计算应用程序性能优化的重要方面... 尽管高性能计算机性能提升越来越快,但科学计算应用程序获得同步的性能提升是很困难的.提高科学计算应用程序的执行性能,需要依照高性能计算机体系结构的特点进行针对性的优化,其中单核指令级优化是科学计算应用程序性能优化的重要方面之一.以基于JASMIN（J adaptive structured meshes applications infrastructure）框架实现的Euler程序为例,探讨了科学计算应用程序在Intel Xeon微处理器平台上的具体性能问题和指令级并行性能优化方法,并较大幅度地优化了Euler程序的单核性能.程序优化后,二维和三维两个物理模型计算的总运行时间比优化前减少了21％～34％,核心模块Gas1dapproxy的执行时间缩短了50％以上.性能优化实验表明：流水线效率已成为影响科学计算类实际应用程序计算效率的重要因素,需要通过降低计算语句的依赖度、减少长延迟计算数量等方法予以改进. 展开更多
关键词 性能分析 性能优化 XEON 指令级优化 科学计算程序
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时域全波电磁计算程序JEMS-FDTD在复杂电磁环境研究中的应用 被引量：9
3
作者 李瀚宇 周海京 廖成 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期199-202,共4页
将自主研发的大规模并行三维全波电磁场时域求解程序JEMS-FDTD应用于复杂电磁环境问题,计算并分析了楼宇内电波传播特性和飞行器瞬态电磁特性。对楼宇内电波传播特性的计算获得了建筑物内任意位置的电磁场分布和电磁脉冲在建筑物内的时... 将自主研发的大规模并行三维全波电磁场时域求解程序JEMS-FDTD应用于复杂电磁环境问题,计算并分析了楼宇内电波传播特性和飞行器瞬态电磁特性。对楼宇内电波传播特性的计算获得了建筑物内任意位置的电磁场分布和电磁脉冲在建筑物内的时域传播过程,其结果可用于无线通信和电磁环境安全研究;对飞行器瞬态电磁特性的计算获得了飞行器舱内外瞬态电磁近场分布,其结果可用于飞行器强辐射场防护等研究。 展开更多
关键词 复杂电磁环境 时域有限差分法 并行计算
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宽谱红外/太赫兹量子棘轮探测器研究进展(内封面文章·特邀) 被引量：2
4
作者 楚卫东 白鹏 +4 位作者 杨宁 王屹 韩尚杰 王迎新 赵自然 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期12-25,共14页
近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等... 近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等缺点限制了其应用的场景。就工作原理、工作模式、研究进展、能带工程等方面介绍GaAs基经典红外/太赫兹光子型探测器并进行评述。在此基础上,详细介绍文中提出的量子棘轮红外探测器(QRIP)的研究进展,从QRIP器件的工作原理、器件结构等方面阐述了其优势及可行性。通过研究QRIP不同的杂质类型、掺杂浓度、生长工艺、能带结构等条件以研究其工作机理及量子特性,列出了不同结构QRIP器件实验结果并进行了分析。棘轮结构在无外加电场下能够对红外能量进行探测,同时在特定的偏压下能够实现光谱可调的性质以实现宽谱的探测。进一步地,将QRIP集成LED制备出量子棘轮上转换器件,其能够实现4~200 THz的超宽谱探测,同时量子棘轮上转换探测器在25 K时响应率可以达到0.4 A/W。该研究表明了量子棘轮探测器能够有效提升器件的工作温度、响应光谱范围,为高工作温度红外/太赫兹光子型探测器实现提供了新思路。 展开更多
关键词 红外/太赫兹探测器 宽谱探测器 高温太赫兹探测 量子棘轮
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JASMIN框架中联邦并行计算及其在多物理耦合中的应用 被引量：5
5
作者 张爱清 莫则尧 +2 位作者 曹小林 安恒斌 郭红 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第1期15-23,共9页
多物理耦合是一类普遍的复杂应用问题。并行计算时,在充分考虑各个物理过程的基础上,还需要在不同物理过程之间建立数据依赖关系并交换物理量值。这无论对并行算法设计,还是对并行编程实现来说,均具有较大的难度。JASMIN框架提供联邦计... 多物理耦合是一类普遍的复杂应用问题。并行计算时,在充分考虑各个物理过程的基础上,还需要在不同物理过程之间建立数据依赖关系并交换物理量值。这无论对并行算法设计,还是对并行编程实现来说,均具有较大的难度。JASMIN框架提供联邦计算功能,很好地封装和实现了单层结构网格上的多物理耦合并行计算。该功能实际应用于激光聚变和地球系统模式等领域,支撑研发了多个应用程序,可以有效使用成千上万个处理器核进行数值模拟。 展开更多
关键词 多物理 并行计算 JASMIN框架
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蒙特卡罗方法在反应堆物理计算中的应用 被引量：3
6
作者 李树 谢仲生 +1 位作者 邓力 孙寿华 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期188-192,共5页
利用蒙特卡罗 (MonteCarlo简称MC)方法对高通量工程试验堆的堆芯物理进行了计算 ,计算了该堆的 5个临界装置的有效增殖系数keff以及一个实际运行的复杂堆芯中考验回路内的考验燃料元件的中子通量 。
关键词 蒙特卡罗法 MC 高通量工程试验堆 临界装置 考验燃料元件 反应堆 堆芯 考验回路
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基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究
7
作者 吴志强 范智博 +2 位作者 郭警醒 张希帆 王艳红 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期62-71,共10页
目的探究城市干线交通系统连续路口协调控制方案对循环性交通拥堵的影响,规避不合理交通控制对出行的干扰,开展基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究。方法以3个连续路口的干线交通系统为研究场景,运用交通流元胞自动机NaSch模... 目的探究城市干线交通系统连续路口协调控制方案对循环性交通拥堵的影响,规避不合理交通控制对出行的干扰,开展基于元胞自动机模拟的城市干线交通协调控制研究。方法以3个连续路口的干线交通系统为研究场景,运用交通流元胞自动机NaSch模型,采用开放边界条件,模拟不同交通控制参数下的交通运行情况,分析交通系统入口进车概率、各路口信号周期时长、绿信比、绿时差和各路段长度对3条连续路段交通状态的影响。结果结果表明,在3个连续路口的干线交通系统中,进车概率增加对上游路段影响更大,将其控制在0.6以下,可减少停滞车数量与堵车概率;上游路口信号周期时长较短能减轻下游路段交通压力,而下游对上游影响较小,上游路口绿信比过大影响相邻下游路段的交通状态;信号周期时长设为90 s、绿信比设为0.6较适宜,低于0.5会大幅增加停车等待概率;上游路口的绿时差可适当缓解下游拥堵;路段长度增加会使本路段排队车辆数增多,但对其他路段影响较小。结论在3个连续路口的城市干线交通系统中,降低进车概率,合理调控信号周期时长、绿信比和绿时差等参数,能减少路口交通排队,降低拥堵,这可为城市干线交通设计和连续路口的信号配时优化提供参考。 展开更多
关键词 城市干线交通 连续路口 协调控制 元胞自动机 交通模拟
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计算机数学模型在核测井工业中的应用
8
作者 蔡少辉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期46-53,共8页
自１９５９年ＡＰＩ核测井标准刻度井投入使用以来，核测井技术有了长足的发展，７０年代末出现了第一个计算机数学模型。如今，数学模型可以为核测井仪器设计工作用短研制周期，提供新仪器设计概念，进行环境因素影响校正和仪器测量结... 自１９５９年ＡＰＩ核测井标准刻度井投入使用以来，核测井技术有了长足的发展，７０年代末出现了第一个计算机数学模型。如今，数学模型可以为核测井仪器设计工作用短研制周期，提供新仪器设计概念，进行环境因素影响校正和仪器测量结果解释工作。本文着重介绍计算机数学模型在核测井问题中所取得的成就。 展开更多
关键词 核测井 计算机 数学模型
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光子吸收剂量的蒙特卡罗计算方法研究
9
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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高功率微波作用下三维结构中多物理场耦合过程仿真方法研究综述
10
作者 张浩轩 王寅达 +11 位作者 王一尧 白容川 陈哲 李谭毅 王大伟 王卫杰 谢浩 赵振国 詹启伟 周海京 周亮 尹文言 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期852-869,共18页
电子系统暴露在高功率微波中,产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计,需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method,DDM),可... 电子系统暴露在高功率微波中,产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计,需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method,DDM),可以实现超大规模复杂结构的高效数值模拟。在无源结构的电-热-应力耦合数值模拟中,每个时间步都需要反复求解电流连续性方程、热传导方程和热应力方程,场间通过焦耳热和温变材料参数实现耦合,当达到稳态后,进入下一个时间步;在射频无源结构的电磁-热-应力耦合过程数值模拟中,每个时间步内分别求解电磁场和热场,并通过耗散功率和温变材料参数实现场间耦合,当达到稳态后,根据温升计算热应力,然后进入下一个时间步。本文回顾了电(磁)-热-应力大规模并行仿真的实现方法,并列举了国内外科研团队在键合线阵列、系统级封装、微波滤波器等多种复杂结构的多物理场模拟方面的标志性成果。 展开更多
关键词 多物理场计算 高功率微波(HPM) 有限元方法(FEM) 区域分解方法(DDM) 高性能计算
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空间GaAs太阳能电池辐照损伤效应模拟研究 被引量：1
11
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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弱导电薄层介质材料电磁耦合等效计算方法研究
12
作者 鲍献丰 李瀚宇 周海京 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期187-194,共8页
面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型... 面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型适当增厚,同时等比例减小其电导率,参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长,减少网格量的目的,不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式,不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明,在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中,该方法具有较好的适用性。 展开更多
关键词 弱导电介质 薄层材料 时域有限差分方法 电磁耦合 等效计算
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基于拟蒙特卡罗积分的随机离散纵标方法研究 被引量：1
13
作者 戴涛 徐龙飞 +3 位作者 李百文 沈华韵 胡远 马锐垚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1226-1233,共8页
离散纵标(S_(N))方法因其较高的计算精度和效率广泛应用于中子输运计算。然而,在含有局部源、弱散射介质的问题中,S_(N)方法存在的射线效应问题一直未能得到较好的解决,严重制约了该方法在极端输运问题中的准确性和普适性。本文利用蒙... 离散纵标(S_(N))方法因其较高的计算精度和效率广泛应用于中子输运计算。然而,在含有局部源、弱散射介质的问题中,S_(N)方法存在的射线效应问题一直未能得到较好的解决,严重制约了该方法在极端输运问题中的准确性和普适性。本文利用蒙特卡罗方法可对复杂函数进行精确数值积分的优点,提出了一种基于拟蒙特卡罗求积组的随机离散纵标(rS_(N))方法。初步研究表明,采用同等数量的离散角度时,该方法在强角度各向异性问题中的准确性优于传统求积组,而在弱角度各向异性问题中不如传统求积组。本文结合随机性和确定性求积组的优势,进一步提出了基于碰撞耦合的rS_(N)-S_(N)方法,并通过数值结果证明了该方法能以更少的计算时间和计算量获得更高的计算精度。 展开更多
关键词 中子输运 离散纵标方法 蒙特卡罗方法 射线效应
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大型靶目标粒子辐照蒙特卡罗计算后处理方法
14
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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空间强爆炸热辐射传输及其波长敏感性研究
15
作者 张志远 郝建红 +4 位作者 张艺洁 张芳 赵强 范杰清 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期173-181,共9页
通过建立热辐射脉冲输运模型,结合无量纲化处理与数值模拟方法,量化不同时刻、不同波段及传输距离下的热辐射能量速率与累积能量。重点分析大气透过率与空气密度比对热辐射能量分布的影响,揭示了强爆炸热辐射在空间传输中的规律及其对... 通过建立热辐射脉冲输运模型,结合无量纲化处理与数值模拟方法,量化不同时刻、不同波段及传输距离下的热辐射能量速率与累积能量。重点分析大气透过率与空气密度比对热辐射能量分布的影响,揭示了强爆炸热辐射在空间传输中的规律及其对波长的敏感性。结果表明:时间维度上,热辐射累积能量随时间增加而增长,且增长速率逐渐降低,在火球复燃阶段时可见光波段热辐射累积能量占比略高,在火球冷却阶段则由红外波段占主导。空间维度上,随传输距离增长热辐射能分布规律为海拔越低热辐射能越小,直到一定传输距离后热辐射能空间分布趋于稳定。建立的模型可预测任意爆炸条件下特定位置的热辐射能量分布,为波长敏感材料的防护设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 强爆炸 大气传输 数值模拟 大气透过率 热辐射脉冲输运模型
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基于环孔法的辐射成像系统低频模糊效应研究
16
作者 王东明 尤文豪 +7 位作者 杨高照 张成俊 贾清刚 黄展常 陈进川 叶繁 章法强 游海波 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期3-12,共10页
辐射成像技术作为一种重要的诊断手段,被广泛应用于惯性约束聚变、闪光照相等各类科学装置上。实践中发现,成像系统点扩散函数通常存在预期之外的低频成分,导致图像出现低频模糊退化、图像灰度分布与射线注量分布之间呈现复杂的非线性关... 辐射成像技术作为一种重要的诊断手段,被广泛应用于惯性约束聚变、闪光照相等各类科学装置上。实践中发现,成像系统点扩散函数通常存在预期之外的低频成分,导致图像出现低频模糊退化、图像灰度分布与射线注量分布之间呈现复杂的非线性关系,进而干扰源区强度分布或客体密度分布等关键物理量的诊断分析。由于点扩散函数低频成分强度极低,实验测量难度较大,其具体来源及份额目前尚未明确。针对这一难题,提出了基于环孔法的点扩散函数低频成分测量方法,首次获得了辐射成像系统点扩散函数低频成分的直接测量结果,将测量下限扩展至点扩散函数峰下10^(-6)量级。同时,发现了闪烁屏表面状态对低频成分存在显著影响;将闪烁屏的非成像面涂覆黑色吸光材料后,可大幅降低闪烁屏导致的低频模糊。 展开更多
关键词 辐射成像 图像退化 低频模糊 点扩散函数 闪烁屏
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屏蔽盒内PCB高能射线辐射效应的建模及计算
17
作者 张艺洁 郝建红 +6 位作者 宋沛洋 张芳 范杰清 赵强 薛碧曦 董志伟 胡刚 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第12期160-170,共11页
X/γ射线照射电子系统屏蔽盒时会穿透盒体在各层系统表面或内部产生光电子或康普顿电子,并激励起电磁脉冲,这些粒子或电磁场将干扰甚至损伤盒内电子系统的敏感电子元器件,影响电子系统的正常工作。为快速评估受射线照射下的电子系统内... X/γ射线照射电子系统屏蔽盒时会穿透盒体在各层系统表面或内部产生光电子或康普顿电子,并激励起电磁脉冲,这些粒子或电磁场将干扰甚至损伤盒内电子系统的敏感电子元器件,影响电子系统的正常工作。为快速评估受射线照射下的电子系统内部粒子和电磁环境及其效应,理论分析了屏蔽盒腔体内初级粒子激励的电磁脉冲与PCB的场路耦合及射线直接多层穿透耦合这两种作用机制下产生的辐照响应,构建了其等效电路模型并验证了可行性,进而利用该模型对产生的效应电流进行了计算。在此基础上,利用该计算建模方法研究分析了对PCB采用涂覆绝缘防护层和进行接地两种保护措施后的PCB系统辐照效应的变化规律。为研究电子系统屏蔽盒的辐射效应提供了一种较为完整的直观理论计算方法,其可以在不采用模拟仿真软件的前提下实现对电子系统辐射效应的计算分析,并可推广至更广泛的场景。 展开更多
关键词 X/γ射线 辐射效应 内电磁脉冲 印制电路板 等效电路
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X射线辐照铝箔热效应多尺度建模模拟研究
18
作者 刘佳文 范杰清 +7 位作者 赵强 范闯 张硕 张芳 薛碧曦 公延飞 郝建红 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期166-172,共7页
通过多尺度建模模拟,同时考虑电子系统和晶格系统的温度变化,选用TTM-MD模型开展X射线与材料相互作用时的热效应仿真模拟,对X射线辐照铝箔的能量沉积及其在材料内的热传导过程进行深入研究。通过分析X射线能量对铝箔热效应的具体影响,... 通过多尺度建模模拟,同时考虑电子系统和晶格系统的温度变化,选用TTM-MD模型开展X射线与材料相互作用时的热效应仿真模拟,对X射线辐照铝箔的能量沉积及其在材料内的热传导过程进行深入研究。通过分析X射线能量对铝箔热效应的具体影响,得到了电子和晶格温度、材料密度等物理参数随时间的演化规律。在X射线辐照铝箔的过程中,X射线的能量被铝箔材料吸收并转化为热能,这种加热效应会导致其表面密度下降并逐渐向深层沉积;同时,辐照引起的温度升高还导致了铝箔内部压力的动态响应,先急剧增加后逐渐稳定。 展开更多
关键词 铝箔 X射线 双温模型 分子动力学 TTM-MD模型
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强爆炸后裂变产物产生的缓发γ与中子产生的次级γ剂量研究
19
作者 范闯 范杰清 +6 位作者 张芳 刘佳文 赵强 薛碧曦 公延飞 郝建红 董志伟 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第12期153-159,共7页
强爆炸释放的γ辐射剂量评估是核应急防护体系研究的重要方向之一,传统研究多聚焦于瞬发γ(<1μs)的剂量评估,缓发γ(秒级)因时间延迟常被忽视。针对强爆炸后裂变产物在0.2~0.5 s内产生的缓发γ剂量与中子泄露产生的次级γ剂量开展研... 强爆炸释放的γ辐射剂量评估是核应急防护体系研究的重要方向之一,传统研究多聚焦于瞬发γ(<1μs)的剂量评估,缓发γ(秒级)因时间延迟常被忽视。针对强爆炸后裂变产物在0.2~0.5 s内产生的缓发γ剂量与中子泄露产生的次级γ剂量开展研究,基于蒙特卡罗(MC)方法构建了强爆炸源项-大气输运-地表活化耦合的三维全尺度模型,提出基于MC多步计算的动态剂量评估框架,利用重要性卡降低一定距离内实验模拟的方差,详细对比了其与瞬发γ剂量随时间距离变化的趋势。模拟结果表明,在0.2~0.5 s窗口内,距爆炸源500m处缓发γ总剂量达0.829Gy,为瞬发剂量(0.441Gy)的1.88倍;距爆炸源1000m处仅裂变产物产生的缓发剂量(0.0318Gy)为瞬发剂量(0.0042Gy)的7.6倍,远距离下危害相较瞬发尤为显著;而中子泄漏产生的γ剂量500m到1000m的剂量由0.634Gy逐步衰减至0.0485 Gy。提出的动态剂量评估框架为核应急防护策略优化提供了数据支撑。 展开更多
关键词 裂变产物 缓发γ剂量 蒙特卡罗方法 方差减少 土壤建模
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ThO_(2)晶格动力学性质和热输运性质第一性原理研究
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作者 焦亩鑫 孙千惠 +3 位作者 胡柯 胡翠娥 曾召益 陈军 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4142-4146,4192,共6页
基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。30... 基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。300 K时,ThO_(2)在0、10、20和30 GPa的晶格热导率分别为14.1、22.7、33.9和50.1 W/(m·K),声学声子对ThO_(2)晶格热导率起主导作用。我们采用基于机器学习的分子动力学方法(AIMD)模拟了ThO_(2)在0 GPa的晶格热导率和声子散射,得到的结果与传统DFT结果非常接近。由于AIMD考虑了温度的效应,得到的声子色散关系更接近于实验值。 展开更多
关键词 ThO_(2) 晶格热导率 机器学习 声子色散
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