固体反冲质子辐射转换体THGEM快中子探测器特性模拟研究

使用Geant4模拟研究了基于聚乙烯辐射转换材料的THGEM快中子探测器的辐射转换特性。结果表明,探测器响应具有一定阈特性,其灵敏度、响应阈值随辐射体厚度、吸收层厚度、中子入射角度、辐射体面积变化而改变。中子垂直入射,聚乙烯辐射体厚度50μm、铝吸收层厚度10μm时,探测器阈上响应具有较好的坪特性,阈值为2.2 MeV,灵敏度为1.0×10-4cm2。     

基于BIXS方法的气体中高浓度氚在线测量技术

工艺气体中高浓度氚的在线测量要求探测器具有体积小、密封性好、稳定性高等特点。针对该需求,本工作基于氚β射线诱发X射线谱测量方法（BIXS）建立了高浓度氚在线测量实验系统,采用PENELOPE程序建立了理论计算模型,对系统中5个关键参数进行了设计优化,搭建了1.77 mL小体积BIXS实验系统,使用含氚的氢氩混合气体对实验系统进行了响应能谱测量,并对获得的BIXS能谱谱形进行了初步分析。实验结果表明,对于含氚的氢氩混合气体,BIXS系统重复测量结果显示全谱计数率偏差＜0.8%,Ar的K_α峰计数率偏差＜1.3%,Au的M_α峰偏差＜3.8%,整体稳定性较好;不同压强下BIXS实验系统测量结果显示,BIXS能谱总计数率、Ar的K_α峰强度以及轫致辐射谱强度随压强增加呈线性上升趋势,但Au的M_α峰强度在该气氛下几乎不随氚的分压改变。     

定时DT中子源驱动铀部件的相关函数测量

由于铀部件自发中子强度弱,特征γ射线能量较低,对密封容器中铀部件高置信度认证是当前军控核查研究中的一个难点和热点。本研究利用加速器定时DT中子源,通过高速数据采集系统与多道分析器完成了铀部件相关函数测量。测量了多个质量不同的半球壳高浓铀、贫化铀及铅部件,获得了中子源-探测器之间的相关函数C12(τ)和C13(τ),以及探测器-探测器的互相关函数C23(τ)。结合n-γ分辨技术,获得了不同铀部件的瞬发中子衰减常数α。由测量参数能够有效地区分不同质量或浓缩度的铀部件。     

时间关联符合法铀部件质量测量中的几何影响

外中子源注入铀部件后,根据两路探测器间的中子和gamma粒子时间关联符合计数分布可获得铀部件的质量等特性。本文利用粒子蒙特卡罗输运程序,对富集度相同、几何尺寸各异的4块半球壳形状的金属铀部件质量测量实验进行模拟,获得对应粒子的时间关联符合计数分布。然后,根据模拟计算结果,评估几何形状对质量分辨的影响。研究结果表明,4块半球壳金属铀部件的形状对其质量测量的影响不大。     

基于无源性控制的变压器低频加热电源

针对目前大型变压器加热干燥方法存在的受热不均、绝缘受损等缺点,设计了一种应用于大型变压器干燥的低频加热电源装置,能够在电压等级较低的情况下,为待干燥的负载变压器提供较高的低频加热电流。该低频加热电源采用交-直-交变换原理,整流侧为2个不控整流桥,逆变侧采用中性点箝位三电平结构;计算偏差中线电流以达到直流电容电压均衡控制,采用无源性控制理论,构建无源性控制模型,确定无源性控制比率,确保了对指令低频电流的渐近跟踪;通过给定的较大指令低频电流,保证负载变压器的加热效果。仿真结果表明,所提控制算法能够在输出低频电流的同时实现直流电压的均衡控制,且稳态特性好、响应速度快、算法实现简单、鲁棒性强。380 V、700 k V·A的工程实际应用表明低频加热电源具有良好的加热效果。     

时间关联符合法测量铀部件浓缩度

应用时间关联符合法对探测铀部件浓缩度进行了初步的实验研究,选用252Cf快电离室定时中子源,以及相应的仪器对质量(8 kg左右)与形状(半球壳)相似的高浓铀和贫化铀部件进行探测,获得了源与探测器之间的时间关联符合计数.通过对时间关联符合计数的分析,可以得到相关的标签参数来表征铀部件的浓缩度.这些参数对铀部件的浓缩度具有...     

基于Mahony滤波器和PID控制器的四旋翼飞行器姿态控制

四旋翼飞行器由于其简单的气动布局和复杂的动力学模型在控制领域引起了研究热潮,姿态估计与控制器设计一直是实现四旋翼飞行器稳定飞行的难点。为实现精确的四旋翼飞行器姿态估计,首先分析了IMU传感器示值组成和误差存在的原因,然后在方向余弦矩阵（DCM）和重正交化的基础上,具体给出了Mahony滤波器的实现流程。通过与扩展卡尔曼滤波器对比表明,该算法不仅能保证很高的姿态估计精度,而且计算时间小于扩展卡尔曼滤波器,有助于提高系统姿态估计的实时性。结合Mahony滤波后的姿态信息,采用嵌套PI-PID控制策略设计了控制器。最后,将姿态估计算法和控制算法应用到实验平台上,可以实现四旋翼飞行器悬停和角度跟踪功能。     

有限裂变链长度概率分布及其在瞬发临界点附近的对称性

在全同粒子假设条件下,推导具有一定物理意义的有限裂变链长度概率分布的数学描述,结合基于点动力学模型的零维蒙特卡罗模拟计算结果,得出有限裂变链长度概率分布在瞬发临界点附近的对称性规律,该结论对获得浅超瞬发临界系统缓发中子发射率规律、提高裂变链引发的随机涨落规律认识有重要意义。     

基于Mahony滤波器和PID控制器的四旋翼飞行器姿态控制

四旋翼飞行器由于其简单的气动布局和复杂的动力学模型在控制领域引起了研究热潮,姿态估计与控制器设计一直是实现四旋翼飞行器稳定飞行的难点。为实现精确的四旋翼飞行器姿态估计,首先分析了IMU传感器示值组成和误差存在的原因,然后在方向余弦矩阵(DCM)和重正交化的基础上,具体给出了Mahony滤波器的实现流程。通过与扩展卡尔曼滤波器对比表明,该算法不仅能保证很高的姿态估计精度,而且计算时间小于扩展卡尔曼滤波器,有助于提高系统姿态估计的实时性。结合Mahony滤波后的姿态信息,采用嵌套PI-PID控制策略设计了控制器。最后,将姿态估计算法和控制算法应用到实验平台上,可以实现四旋翼飞行器悬停和角度跟踪功能。