复杂结构共形全电磁粒子模拟技术研究进展 被引量：1

1

作者 陈再高 唐泽华 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期808-817,共10页

全电磁粒子模拟方法可准确模拟强电磁场与电子束之间的非线性相互作用,被广泛应用于真空电子器件的数值模拟研究及参数的优化设计。传统全电磁粒子模拟方法采用电磁场时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法计算器件内... 全电磁粒子模拟方法可准确模拟强电磁场与电子束之间的非线性相互作用,被广泛应用于真空电子器件的数值模拟研究及参数的优化设计。传统全电磁粒子模拟方法采用电磁场时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法计算器件内电磁场随时间的变化,但FDTD方法采用正六面体单元的结构网格,会带来阶梯误差;电磁场时域有限元(finite-element time-domain,FETD)方法采用非结构网格能准确描述复杂模型,可用于复杂结构的电磁场数值模拟,但需求解大型逆矩阵,无法适用于电大尺寸结构的数值模拟。为准确模拟复杂真空电子器件内电磁场与电子束之间的非线性相互作用,国内外学者在复杂结构共形全电磁粒子模拟技术方面取得了突破性研究进展,实现了基于共形FDTD方法的全电磁粒子模拟技术,开展了基于FETD方法的全电磁粒子模拟技术研究,并研制了数值模拟软件。为促进国内复杂结构共形全电磁粒子模拟技术研究及应用,本文首先对基于共形FDTD方法的全电磁粒子模拟技术研究中的关键技术进行了详细介绍,包括共形结构网格生成技术、电磁场共形FDTD技术、共形电子束发射技术;然后对基于FETD方法的全电磁粒子模拟技术中的关键技术进行了详细介绍,包括所采用的基函数、电磁场方程的求解、计算过程中满足的电荷守恒和高斯守恒定律;同时给出了两种模拟技术对典型真空电子器件的模拟结果。 展开更多

关键词 等离子体模拟 共形时域有限差分(FDTD) 时域有限元方法 全电磁粒子模拟方法 真空电子器件

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石英光纤近红外波段γ辐照效应实验研究

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作者 王昭 杨军 +3 位作者 张敏 刘文祥 史国凯 惠海龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期178-185,共8页

为提高某光学干涉测量系统的耐辐射能力,开展耐辐射光纤选型实验。以剂量率为0.5 Gy·s^(-1)的稳态γ射线和剂量率为5.0×10^(9) Gy·s^(-1)、脉冲宽度约20 ns的瞬态强γ射线为辐照源,获得掺锗、掺氟耐辐射单模光纤和常规G.... 为提高某光学干涉测量系统的耐辐射能力,开展耐辐射光纤选型实验。以剂量率为0.5 Gy·s^(-1)的稳态γ射线和剂量率为5.0×10^(9) Gy·s^(-1)、脉冲宽度约20 ns的瞬态强γ射线为辐照源,获得掺锗、掺氟耐辐射单模光纤和常规G.652光纤在工作波长1550 nm、注入光功率40 mW工况下的辐射感生损耗,结果表明,实验获得的在线辐射感生损耗数据真实可靠;在稳态γ射线作用下,掺锗和掺氟耐辐射光纤的性能差异不大,辐射感生损耗小于17 dB·km^(-1),随着辐射时间的增加,辐射损耗呈现饱和,耐辐射光纤的性能均优于常规单模G.652通信光纤;在瞬态强γ射线作用下,两个不同型号掺氟光纤的性能最优,辐射感生损耗峰值分别为471.5 dB·km^(-1)和608.6 dB·km^(-1),恢复通信时长约μs量级。掺锗光纤的瞬态辐照性能最差,辐射感生损耗峰值为2691.3 dB·km^(-1),在μs时间尺度维持感生损耗饱和状态。 展开更多

关键词 辐射感生损耗 石英光纤 稳态辐照 瞬态辐照

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核爆炸早中期电磁脉冲产生的数值模拟方法 被引量：1

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作者 王建国 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期787-796,共10页

由于核电磁脉冲(nuclear electromagnetic pulse,NEMP)电场与爆炸当量、爆高、方位角、大气参数和观测位置等密切相关,NEMP产生的数值模拟是非常复杂的问题。本文评述了核爆炸电磁脉冲产生过程的数值模拟方法,包括NEMP产生的物理模型、... 由于核电磁脉冲(nuclear electromagnetic pulse,NEMP)电场与爆炸当量、爆高、方位角、大气参数和观测位置等密切相关,NEMP产生的数值模拟是非常复杂的问题。本文评述了核爆炸电磁脉冲产生过程的数值模拟方法,包括NEMP产生的物理模型、γ射线和中子在大气中输运及康普顿电流源、大气电导率模型和电磁场求解方法;给出了NEMP的典型数值模拟结果,主要包括早期电磁脉冲和中期电磁脉冲联合模拟结果,并分析了早期电磁脉冲和中期电磁脉冲峰值、起止时间和频谱等特征参数。 展开更多

关键词 核电磁脉冲(NEMP) 中子次级γ射线 大气电导率 早期电磁脉冲 中期电磁脉冲

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时域间断伽辽金-粒子模拟方法研究进展 被引量：1

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作者 陈再高 齐红新 +1 位作者 李炎培 任泽平 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期818-826,共9页

时域间断伽辽金-粒子模拟(discontinuous Galerkin time-domain particle-in-cell,DGTD-PIC)方法采用非结构网格能准确描述复杂结构,采用高阶基函数进一步提高了计算的精度,同时避免了求解大型逆矩阵,在等离子体和高功率电磁学相关数值... 时域间断伽辽金-粒子模拟(discontinuous Galerkin time-domain particle-in-cell,DGTD-PIC)方法采用非结构网格能准确描述复杂结构,采用高阶基函数进一步提高了计算的精度,同时避免了求解大型逆矩阵,在等离子体和高功率电磁学相关数值模拟方面具有广泛的用途。近年来国内外报道了大量DGTD-PIC方面的研究工作,该方法在核心关键技术方面已取得了许多突破性进展。为促进DGTD-PIC方法的发展及应用,本文对该方法在修正势的DGTD电磁场计算方法、复频移完全匹配层边界、非结构网格中带电粒子定位与电荷和电流分配等关键技术方面所取得的研究成果进行了详细介绍。 展开更多

关键词 等离子体模拟 时域间断伽辽金(DGTD)方法 有限元方法 全电磁粒子模拟算法 真空电子器件

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一种基于^(4)He气闪烁体的组合式中子探测器中子灵敏度研究

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作者 张小东 欧阳晓平 +2 位作者 张建福 邱孟通 张显鹏 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期32-38,共7页

研制了能用于脉冲混合辐射场的基于^(4)He气闪烁体的组合式中子探测器,其具有中子能量响应平坦、中子/伽马分辨较高等优点。采用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量中子和聚乙烯靶、^(4)He原子核作用产生的反冲质子、反冲氦核在^(4)He气中... 研制了能用于脉冲混合辐射场的基于^(4)He气闪烁体的组合式中子探测器,其具有中子能量响应平坦、中子/伽马分辨较高等优点。采用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量中子和聚乙烯靶、^(4)He原子核作用产生的反冲质子、反冲氦核在^(4)He气中的能量沉积,以及探测器的中子灵敏度,计算结果表明,1~15 MeV中子在^(4)He气中的能量沉积曲线十分平坦,探测器对1~15 MeV中子的灵敏度约为4.0×10^(-15)C·cm^(2)。在原子能科学研究院K600高压倍加器上对探测器的中子灵敏度进行了实验标定,实验结果与理论计算结果相差约7.5%。 展开更多

关键词 ^(4)He气闪烁体 反冲质子 中子探测器 中子灵敏度 能量响应平坦

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基于集成光学的兆伏每米强脉冲电场传感器研制 被引量：1

6

作者 石跃武 陈伟 +7 位作者 聂鑫 王伟 苗建国 吴伟 陈志强 谢霖燊 吴刚 贾伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期81-88,共8页

针对兆伏每米(MV/m)强脉冲电场的测量需求,设计并研制了基于集成光学的共路干涉仪(CPI)小体积宽带脉冲电场传感器。基于电光效应及电光调制原理,建立了传感器的幅度和频率响应传递函数,分析了集成光学探头的接收特性,并推导了探头灵敏... 针对兆伏每米(MV/m)强脉冲电场的测量需求,设计并研制了基于集成光学的共路干涉仪(CPI)小体积宽带脉冲电场传感器。基于电光效应及电光调制原理,建立了传感器的幅度和频率响应传递函数,分析了集成光学探头的接收特性,并推导了探头灵敏度和带宽随波导长度的关系。设计了适用于MV/m量级脉冲电场测量的纯光学非金属CPI传感器,提出了利用晶体宽度对测量灵敏度调控的方法,使得设计的半波电场提高了2倍以上。研制的无源探头体积小于20 mm×10 mm×5 mm、理论带宽大于4 GHz、最大测量幅度大于1.2 MV/m。研制的传感器在高空电磁脉冲(HEMP)、雷电电磁脉冲(LEMP)及脉冲功率等领域具有应用前景。 展开更多

关键词 共路干涉仪 脉冲电场 集成光学 传感器 电光效应

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刚性防爆墙后冲击波峰值超压峰值计算方法研究 被引量：1

7

作者 邱玖禄 高家豪 +2 位作者 王澍霏 张柏华 钟巍 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期101-111,共11页

为研究刚性防爆墙墙后超压分布特性,通过量纲分析方法,推导了墙后峰值超压关于炸药参数、空气初始参数和尺寸参数的函数关系,采用AUTODYN软件计算了2个绕射波和单个绕射波情况下爆炸冲击波与防爆墙作用过程以及墙后测点压力峰值特性。... 为研究刚性防爆墙墙后超压分布特性,通过量纲分析方法,推导了墙后峰值超压关于炸药参数、空气初始参数和尺寸参数的函数关系,采用AUTODYN软件计算了2个绕射波和单个绕射波情况下爆炸冲击波与防爆墙作用过程以及墙后测点压力峰值特性。分析和计算结果表明,墙后测点峰值超压是关于6个无量纲量的函数,受到地面的影响,墙后测点的压力曲线会出现1~4个峰值,峰值数目与测点所处位置相关。结合量纲分析结果和等效路径思想,建立了2类情况下墙后测点首峰峰值超压的计算方法。进一步引入线性叠加和平方反比关系2条假设,在镜像爆源法基础上提出了墙后测点次峰峰值超压的计算方法。实验和数值模拟验证了该计算方法的准确性和适用性,与实验结果相比,首峰和次峰计算方法获取结果的相对误差分别为11.8%和4.2%。 展开更多

关键词 防爆墙 绕射 量纲分析 等效路径

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光敏炸药喷雾分布模型构建及均匀喷涂技术验证

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作者 董鹏举 徐畅 +5 位作者 仵可 随亚光 陈博 姚伟博 张德志 徐海斌 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期322-331,共10页

为提高利用光敏炸药加载冲击载荷时的载荷精度,针对自研的喷涂系统,深入研究光敏炸药的喷雾沉积分布规律。获取不同喷涂距离(10 cm、15 cm、20 cm)下光敏炸药喷雾沉积效率、喷雾宽度、喷雾面密度分布与喷涂距离之间的关系,拟合得到光敏... 为提高利用光敏炸药加载冲击载荷时的载荷精度,针对自研的喷涂系统,深入研究光敏炸药的喷雾沉积分布规律。获取不同喷涂距离(10 cm、15 cm、20 cm)下光敏炸药喷雾沉积效率、喷雾宽度、喷雾面密度分布与喷涂距离之间的关系,拟合得到光敏炸药喷雾沉积分布规律方程;基于喷雾分布模型及喷雾叠加原理,开展平板均匀性喷涂及同步起爆验证性实验研究。研究结果表明:喷雾分布呈中间高两边低的规律,随着喷涂距离的增加,有效喷雾宽度逐渐增加,沉积效率逐渐降低;通过合理规划喷涂路径,可实现平面均匀性喷涂,测量得到的光敏炸药涂层面密度与设计值最大偏差为3%;光敏炸药起爆最大不同步时间为8.52μs;研究成果为今后光敏炸药精密加载技术的应用奠定了基础。 展开更多

关键词 光敏炸药 精密喷涂 喷雾沉积分布 喷涂距离

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直线变压器驱动源模块中自放电气体火花开关绝缘恢复的研究

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作者 文振明 王志国 +3 位作者 吕明辉 姜晓峰 范思源 邱爱慈 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期686-697,共12页

直线变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)模块中的气体开关在充电过程中发生自放电后,会通过充电隔离电阻与其余支路的储能电容构成放电回路,这使得开关气体间隙的绝缘无法立即恢复,影响整个LTD模块的充电可靠性和一致性。为... 直线变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)模块中的气体开关在充电过程中发生自放电后,会通过充电隔离电阻与其余支路的储能电容构成放电回路,这使得开关气体间隙的绝缘无法立即恢复,影响整个LTD模块的充电可靠性和一致性。为此首先基于单级LTD模块的电路仿真模型分析了自放电开关中的电流特性,自放电开关在本支路放电完毕后还存在数安培过阻尼衰减形式的泄漏电流。然后搭建了1个等价性实验平台以探究存在电阻-电容(R-C)放电续流时气体开关的绝缘恢复特性。分别研究了储能电容充电电压、开关运行气压以及开关间隙数量对续流持续时间以及续流截止阈值的影响。实验结果表明,续流的存在使得气体开关绝缘恢复所需时间延长了几十毫秒。随着开关运行气压的上升,续流持续时间略有增加,续流截止阈值有所减小。其余2个因素基本不影响续流特性,大多数情况下续流的截止阈值为0.4~0.6 A。不同大小隔离电阻下自放电开关泄漏电流持续时间存在最大值,综合考虑隔离能力和对模块充电一致性的影响,推荐隔离电阻的取值为50~100 kΩ。 展开更多

关键词 直线变压器驱动源 气体开关 自放电 泄漏电流 绝缘恢复 充电隔离电阻

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浅埋爆炸成坑对竖井结构动力响应影响的离心模型试验研究

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作者 赵凤奎 管龙华 +3 位作者 张德志 卢强 朱斌 汪玉冰 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期636-644,共9页

为研究发生在竖井结构近区浅埋爆炸成坑效应,依托浙江大学ZJU-400土工离心机开展了3组竖井结构受侧向浅埋爆炸作用离心模型试验,通过对砂土抛掷成坑过程、结构内壁加速度和外壁应变响应分析,得出以下主要结论:相比自由场中爆炸,发生在... 为研究发生在竖井结构近区浅埋爆炸成坑效应,依托浙江大学ZJU-400土工离心机开展了3组竖井结构受侧向浅埋爆炸作用离心模型试验,通过对砂土抛掷成坑过程、结构内壁加速度和外壁应变响应分析,得出以下主要结论:相比自由场中爆炸,发生在竖井结构近区的浅埋爆炸,若最大瞬态爆腔未与结构发生接触,结构物的存在将对爆腔膨胀产生约束作用并造成弹坑体积发生缩减;若瞬态爆腔膨胀至竖井边壁,由于爆轰气体与竖井间的碰撞挤压作用,表观弹坑将呈现出不对称性且弹坑体积也将得到增大;随着爆源至结构距离的增加或爆源埋深的减小,结构对弹坑形成的影响逐渐减弱。爆炸成坑对结构动态响应影响显著,相比埋深较大的结构部分,接近或暴露于弹坑范围内的结构部分在受到爆炸冲击时振动响应更为强烈,同时也易产生更大的变形损伤。本研究可为竖井结构的抗爆设计提供依据,也可为后续此类结构在爆炸荷载冲击下的相关性能指标和毁伤效应研究提供参考。 展开更多

关键词 竖井结构 爆炸成坑 土与结构相互作用 离心模型试验

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宽禁带半导体X射线探测器研究进展

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作者 吴璇 高润龙 +3 位作者 刘志宇 钟向丽 刘林月 欧阳晓平 《发光学报》 北大核心 2025年第5期794-812,共19页

高性能半导体X射线探测器应具备低检测限、低暗电流、高灵敏度、快速响应、强抗辐照性能等特点。碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体因具有宽禁带宽度、高电子迁移率、高击穿场强、高饱和载流子漂移速度、大离位能... 高性能半导体X射线探测器应具备低检测限、低暗电流、高灵敏度、快速响应、强抗辐照性能等特点。碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体因具有宽禁带宽度、高电子迁移率、高击穿场强、高饱和载流子漂移速度、大离位能等特性,在X射线探测中展现出优异性能,符合高性能半导体X射线探测器的特点要求,成为极具前景的X射线探测器。本文介绍了碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体材料特性、制备技术和X射线探测器研究的最新进展,为医学成像、工业检测和太空探索等未来研究方向和潜在应用提供了参考。 展开更多

关键词 宽禁带 半导体 X射线探测器 碳化硅 氮化镓 金刚石

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基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法 被引量：1

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作者 程帅 童念雪 +3 位作者 刘文祥 殷文骏 李秦超 张德志 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期72-78,共7页

基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管,一般采用驱动段、喉部、膨胀段的结构形式,可产生特征与爆炸波接近的模拟冲击波,是实验室中开展长正压作用时间爆炸毁伤效应研究的理想平台。通过调整激波管的变截面结构和驱动段形状,实现冲击波超... 基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管,一般采用驱动段、喉部、膨胀段的结构形式,可产生特征与爆炸波接近的模拟冲击波,是实验室中开展长正压作用时间爆炸毁伤效应研究的理想平台。通过调整激波管的变截面结构和驱动段形状,实现冲击波超压衰减历程的控制,是此类爆炸波模拟激波管设计面临的核心问题之一。基于实验室现有的爆炸波模拟激波管结构,建立了激波管内一维流动数值计算模型;参考统计学理论,提出了基于决定系数的激波管模拟冲击波与标准爆炸波相似度评价方法;进而以变截面激波管的流动特性为基础,研究了驱动段形状对冲击波衰减历程的影响机理。研究结果表明:采用距离喉部越远、截面直径越小的驱动段形状,以决定系数为量化标准、优化驱动段形状,控制稀疏波、压缩波在激波管内的运动过程,可以获得接近于爆炸波指数衰减特征的模拟冲击波。 展开更多

关键词 激波管 爆炸波模拟 冲击波超压 衰减历程调控 相似度评估

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高空核爆炸磁流体动力学电磁脉冲 被引量：6

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作者 王建国 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期14-20,共7页

高空核爆炸产生的磁流体动力学(晚期)电磁脉冲对电力系统等国家重要基础设施具有严重影响。由于晚期电磁脉冲产生的机理复杂,依赖因素众多,包括爆炸当量、爆高、爆炸方位、爆炸时间、观察点位置以及土壤电导率等,因此,目前还没有成熟的... 高空核爆炸产生的磁流体动力学(晚期)电磁脉冲对电力系统等国家重要基础设施具有严重影响。由于晚期电磁脉冲产生的机理复杂,依赖因素众多,包括爆炸当量、爆高、爆炸方位、爆炸时间、观察点位置以及土壤电导率等,因此,目前还没有成熟的代码可以模拟整个晚期电磁脉冲的产生过程。介绍晚期电磁脉冲的产生机理,讨论晚期电磁脉冲电场随核装置爆炸当量、爆高和大气状况的变化关系。E3A电场峰值随爆炸当量线性增加,而E3B电场峰值则随爆炸当量增加出现明显的饱和效应。分析了当前晚期电磁脉冲模拟代码现状,为进一步研究晚期电磁脉冲数值模拟方法和代码研发提供参考。 展开更多

关键词 高空核爆炸 磁流体动力学 晚期电磁脉冲 数值模拟

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远场爆炸冲击波作用下高层建筑上部结构动态响应试验研究 被引量：2

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作者 殷文骏 程帅 +4 位作者 刘文祥 廖真 马龙 赵斌 张德志 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4039-4051,共13页

为研究高层建筑上部结构在远场爆炸冲击波整体加载作用下的动态响应规律,设计并制作1:30缩比的整体高层建筑模型,完成野外化爆试验,获取建筑模型迎爆面冲击波压力曲线和不同高度位置处的位移曲线,结合数值模拟的方法判断试验加载状态,... 为研究高层建筑上部结构在远场爆炸冲击波整体加载作用下的动态响应规律,设计并制作1:30缩比的整体高层建筑模型,完成野外化爆试验,获取建筑模型迎爆面冲击波压力曲线和不同高度位置处的位移曲线,结合数值模拟的方法判断试验加载状态,并对建筑模型的破坏形态和实测数据进行分析。研究结果表明:在远场爆炸冲击波作用下,高层建筑框架柱破坏模式以受剪破坏为主,框架梁构件以弯曲破坏为主,同时不同构件间的相互作用对破坏模式也有重要的影响;爆心与建筑物夹角θ≤25°时,迎爆面各处冲击波压力参数相同;当建筑结构整体仍处于弹性变形阶段时,各高度位置前期水平位移变化曲线近似重合,运动周期保持一致,后期由于高度不同,位移峰值有一定差别,与高度近似呈线性增长的关系;建筑模型的变形与破坏主要取决于比冲量的大小,冲击波峰值影响较小。 展开更多

关键词 高层建筑 远场爆炸 爆炸冲击波 化爆试验 位移响应

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二维有机-无机钙钛矿闪烁体性能研究进展 被引量：1

15

作者 严维鹏 李斌康 +3 位作者 段宝军 宋岩 宋顾周 马继明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期44-58,共15页

二维有机-无机钙钛矿材料因具有优良的发光性能被广泛研究,在X/γ/中子射线探测和成像方面有较好的应用前景,其闪烁性能甚至超过了商用闪烁体。本文从射线与物质相互作用原理和二维有机-无机钙钛矿材料的基本发光性质出发,介绍了二维钙... 二维有机-无机钙钛矿材料因具有优良的发光性能被广泛研究,在X/γ/中子射线探测和成像方面有较好的应用前景,其闪烁性能甚至超过了商用闪烁体。本文从射线与物质相互作用原理和二维有机-无机钙钛矿材料的基本发光性质出发,介绍了二维钙钛矿闪烁体相比传统闪烁体的发光优势,综述了其在射线探测领域的最新成果。最后,提出了目前面对的技术挑战和潜在解决方案,并对二维有机-无机钙钛矿闪烁体的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 二维有机-无机钙钛矿 闪烁性能 辐射探测

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纳秒脉冲下SF_(6)中的气固界面流注特性 被引量：1

16

作者 孙楚昱 丁未 +3 位作者 王海洋 谢霖燊 孙安邦 汲胜昌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3235-3248,共14页

在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和... 在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和特性进行了研究,并通过与实验结果进行对比,分析了电压极性及气压对沿面流注放电发展与介质表面电荷的影响。结果表明,正负流注在发展过程中存在差异,正流注头部电离剧烈,以步进方式向前发展,而负流注更容易产生阴极导向的正流注。负极性流注介质表面电荷积累要大于正极性表面,介质表面电荷累积造成的局部电场是负极性流注产生阴极导向正流注的主要原因。同时,随着外界气压的上升,流注发展半径减小,表面电荷累积量增加。 展开更多

关键词 纳秒脉冲 SF_(6) 沿面闪络 流注 表面电荷

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砂土爆炸成坑离心模型试验相似律研究 被引量：2

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作者 管龙华 卢强 +2 位作者 赵凤奎 张德志 汪玉冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1462-1470,共9页

传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给... 传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给出了弹坑半径公式。对离心模拟爆炸成坑过程中的科氏力作用进行了定量分析和数值模拟。研究结果表明:提出的弹坑相似律能够适用于触地和浅埋爆炸工况,并针对干砂中的离心机试验和常重力试验弹坑数据取得了良好的归一化结果。科氏力主要通过改变土体抛掷回落运动轨迹来影响最终的弹坑形态,浅埋爆炸成坑试验中明显观察到科氏力的影响,弹坑轮廓向着离心机转动方向偏移;触地爆炸弹坑则基本不受科氏力影响。使用更大半径的离心机设备以及在更高离心加速度下开展试验可以显著减小科氏力引起的弹坑偏移误差。研究结果对爆炸成坑效应的离心物理模拟技术和理论分析提供了参考和依据。 展开更多

关键词 爆炸成坑 离心模型试验 相似律 科氏力

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基于光纤镀膜探针的固体介质中应力波粒子速度测量技术

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作者 杜睿 杨军 +8 位作者 廖斌斌 卢强 郑行 丁洋 史国凯 李进 徐海斌 张锁麒 张德志 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第1期221-228,共8页

粒子速度是分析固体介质中应力波传播规律的一个重要参数。结合激光多普勒效应和全光纤干涉测速系统,提出了一种基于光纤镀膜探针的固体介质中应力波粒子速度的测量方法。将光纤镀膜探针嵌入有机玻璃(PMMA)中,距爆心同一半径处,采用0.12... 粒子速度是分析固体介质中应力波传播规律的一个重要参数。结合激光多普勒效应和全光纤干涉测速系统,提出了一种基于光纤镀膜探针的固体介质中应力波粒子速度的测量方法。将光纤镀膜探针嵌入有机玻璃(PMMA)中,距爆心同一半径处,采用0.125 g TNT当量的微型炸药球作为爆炸源,进行填实爆炸产生应力波,通过采集光纤探针端面的运动信息,基于短时傅里叶变换的时频分析方法,解调出端面运动速度,进而反推出粒子速度。实验结果表明:不同光纤镀膜探针测得的速度分别为22.648 m/s、23.505 m/s,将反推的粒子速度与传统的圆环型电磁粒子速度计方法获取到的数据进行对比,两者的相对偏差低于5.00%,验证了光纤镀膜探针测量固体介质中应力波粒子速度的可行性。 展开更多

关键词 光纤镀膜探针 激光多普勒效应 短时傅里叶变换 有机玻璃 爆炸实验

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基于优化模型的纳米器件逻辑单元单粒子瞬态仿真研究

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作者 王坦 丁李利 +3 位作者 罗尹虹 赵雯 张凤祁 徐静妍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1119-1126,共8页

空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线... 空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线性能量传输值(LET)的重离子入射版图不同位置,计算获取SET平均脉宽及敏感截面分布。该方法已集成于项目组自研TREES软件,并针对商用65 nm工艺库中的多种逻辑单元开展了相关仿真计算。结果表明,该方法可在物理版图设计阶段评估单粒子瞬态截面及脉宽分布,为版图屏蔽SET设计加固提供基础参考数据。 展开更多

关键词 空间辐射 单粒子瞬态 电路级仿真 电荷共享 寄生双极放大

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基于纳米器件低能质子数据预测重离子单粒子翻转阈值和截面

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作者 罗尹虹 张凤祁 +2 位作者 王坦 丁李利 江新帅 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1734-1741,共8页

为保障器件重离子单粒子效应实验数据可靠性和空间在轨单粒子错误率预估精度,本文开展了基于纳米器件低能质子单粒子效应实验数据预测器件等效硅层厚度、重离子单粒子翻转阈值和截面的方法研究。基于对纳米器件低能质子单粒子翻转截面... 为保障器件重离子单粒子效应实验数据可靠性和空间在轨单粒子错误率预估精度,本文开展了基于纳米器件低能质子单粒子效应实验数据预测器件等效硅层厚度、重离子单粒子翻转阈值和截面的方法研究。基于对纳米器件低能质子单粒子翻转截面峰上下限能量的提取,通过对应的硅中射程以及到达器件灵敏体积内质子能量、质子LET值和有效质子数占比的计算,在无需对器件进行纵切和开展重离子单粒子效应实验的情况下,即可准确获取器件灵敏体积上方等效硅层厚度、单粒子翻转LET阈值以及低LET值时器件单粒子翻转截面,基于实际的器件金属布线层信息和重离子单粒子效应实验数据验证了预测结果的准确性,在此基础上,进一步给出了基于余下射程的简化预测方法。 展开更多

关键词 低能质子 重离子 等效硅层厚度 单粒子翻转截面峰 LET阈值

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