强脉冲离子注入中的脉冲能量效应研究

在脉冲离子束流密度为15120A/cm2、脉宽为50150ns、加速电压为150260kV范围内,在11014cm-2的低注量水平上, 研究了高功率Cn++H+混合离子束注入45号钢样品的强脉冲能量效应。摩擦磨损和微观硬度测量以及SEM和X射线衍射分析表明,上述低注量强脉冲离子束注入可以改变材料 表面的微观结构和力学特性,而且强烈依赖于单个脉冲离子束的功率密度和能量密度。在相同离子注量条件下,普通C++H+离子注入对45号钢样品表面微硬度和摩擦系数未 见明显影响。直接证明了强脉冲能量效应在离子注入中是相对独立于注入元素掺杂效应的又一可利用的重要效应。基于一维导热模型,讨论了强脉冲能量效应以及脉冲离 子束功率密度对离子束材料表面改性的作用。     

单片机系统脉冲γ辐射效应研究

本文以建立的EE80C196KC20型单片机运行系统为研究对象,在“强光一号”加速器上,对系统中的LM7805型电源芯片和EE80C196KC20型单片机进行了脉冲γ辐射效应实验研究,获得了单片机的闩锁阈值,得到了功耗电流、I/O输出随剂量率的变化规律,从实验上证实了电源芯片对单片机脉冲γ辐射闩锁效应的抑制作用。     

脉冲中子源方法的空间效应研究

在氢化锆-铀-轻水零功率装置上研究脉冲法的空间效应。实验结果表明,随着次临界度加深,空间效应越加强烈;在相同次临界度下,各种方法的空间效应不同。我们采用两种方法试图消除空间效应。首先引入动力学歪曲修正因子C(r),修正后的Kβ/l法和外推面积法结果都有不同程度的改善,测量点中最大与最小值之比分别从1.41倍和1.93倍降到1.30倍和1.24倍。还采用与堆内各测量点计数均有关的空间积分法,对面积法的数据进行修正,在约23β深次临界度下,经空间积分法修正的脉冲法与断源法结果在2%以内符合,说明空间积分法是消除空间效应的有效方法之一。     

高压调制器在LHCD系统中的长脉冲运行

1995年以来在HL-1M装置上成功地进行了LHCD实验,取得了丰硕的成果。近两年来,为了在HL-1M上做更加深入的LHCD物理实验,对LHCD微波系统提出了更高的要求。这样原有的电源已不适应新的要求。第一,要求电源系统输出两路负高压,供给微波系统的两只速调管,以达到MW级的微波功率输出。第二,要求在脉冲宽度大于1s的长脉冲方式下工作。第三,由于LHCD微波系统的相位测量与反馈控制调试的要求,电源应具有两路连续脉冲输出,且脉冲宽度大于5ms。为了保证实验顺利进行,必须对电源系统的其中一台脉冲调制器进行技术改造。包括调整管的栅极控制电路进行重新设计;改善调整管的冷却。这也是LHCD电源系统所面临的重大技术难题。     

基于脉冲激光单粒子效应的二次光斑研究

脉冲激光可有效模拟重离子触发芯片的单粒子效应。本工作在应用背部激光试验方法辐照芯片时观察到了二次光斑现象,通过Si衬底和Si晶圆片研究了芯片单粒子效应实验中二次光斑的成因。实验结果表明,二次光斑主要是由于激光在芯片有源区附近的金属布线层反射形成的。通过测量芯片的Si衬底厚度以及激光触发芯片单粒子效应时的聚焦深度,实验验证了二次光斑是在金属布线层区域形成的。     

西安脉冲堆反应性测量空间效应修正方法研究

反应性是反应堆重要的物理参数,在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能,能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势,有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量,但由于控制棒的移动会导致中子注量率空间分布前后不一致,而出现偏差。本文对逆动态方法和静态空间效应因子进行了理论分析,给出了相应的计算方法;以西安脉冲堆为研究对象,使用蒙特卡罗（MCNP）程序计算了探测器三维空间的响应函数,同时计算了归一化节块功率密度,由此得到静态空间效应因子;最后在脉冲堆上进行了不同棒速下插控制棒实验,处理实验数据得到控制棒积分价值曲线。结果表明,进行空间效应修正是必要的,经修正后计算得到的控制棒价值曲线更稳定,计算结果与真实值误差更小。      

反应性动态加入对脉冲堆中子脉冲波形的影响

在点堆模型基础上开发了脉冲模拟程序,该程序考虑了缓发中子效应、裂变热反馈效应和脉冲棒的行进过程,可以描述脉冲堆爆发脉冲全过程的中子强度、裂变能以及反应性的变化,并经过实验数据验证。用该程序计算CFBR-Ⅱ堆在反应性动态加载过程中全波形、峰功率、反应性等脉冲特征参数,结果表明:脉冲引发的越晚,其峰功率和裂变产额越大,而且其最大裂变产额与静态爆发脉冲情况下的裂变产额相同。     

脉冲激光背照射单粒子效应实验研究

为避免集成电路正面金属层对激光的阻挡,采用背面照射的方法对非加固SRAMIL-2和加固SRAM1020-2进行了单粒子效应实验。对脉冲激光背面照射实验的相关问题进行了探讨。比较了两种器件产生单个位翻转的有效激光阈值能量,验证了器件加固措施的有效性。     

脉冲辐射场中子探测器死时间效应研究

以正比计数管为基础的中子剂量当量仪是实现反应堆和加速器等中子辐射场剂量水平实时监测的重要手段,而探测器的死时间效应问题直接关系到脉冲中子辐射场下量值的准确性。本文使用"双源法"实验测定了正比计数器死时间,使用蒙特卡洛模拟软件计算了中子探测器慢化体对中子的慢化时间,推导出加速器辐射场中计数率与修正因子的关系式,可以实现脉冲辐射场中子漏计数补偿。     

FPGA单粒子效应的脉冲激光试验方法研究

通过测试基于静态随机存储器（SRAM）的现场可编程门阵列（FPGA）芯片的单粒子效应,研究脉冲激光的试验方法,评估脉冲激光试验单粒子效应的有效性。研究表明,激光光斑聚焦深度和激光注量是影响脉冲激光单粒子效应试验的重要因素。试验发现,脉冲激光在较高能量时,单个激光脉冲会触发多个配置存储位发生单粒子翻转,造成芯片饱和翻转截面偏大。激光辐照芯片时,观察到芯片的内核工作电流以1～2 mA的幅度逐渐增加,在此期间器件工作正常。试验获得了Virtex 2 FPGA芯片的静态单粒子翻转截面和翻转阈值。通过对比激光与重离子的试验结果发现,二者在测试器件单粒子翻转方面基本一致,脉冲激光可有效研究芯片的单粒子效应特性。     

High-power microwave propagation properties in the argon plasma array

The argon plasma induced by the L-/C-band high-power microwave(HPM) is investigated theoretically and experimentally. Influences of the microwave power, pulse width, polarization and the plasma electron density on the protection performance of the plasma array against HPM are studied. The results show that the effect of HPM is caused by energy accumulation, with the gas breakdown emerging only after a short time. The attenuation of the wave by the plasma array with the tubes off can reach approximately 23 dB at 1.3 GHz. It can also be obtained that the protection performance of the plasma array against the TE wave is better than that against the TM one. The plasma array shows better protection performance in the L-band than in the C-band. In addition,the attenuation of 5.6 GHz HPM can reach 30 dB when the tubes are turned on in the experiment.The research shows that the plasma array has protection ability against HPM.     

基于脉冲步进调制技术的ECRH全固态阳极高压电源控制系统设计

电子回旋共振管是产生高功率毫米微波的真空电子器件,在可控热核聚变研究、雷达等领域中有重要的应用。针对可控热核聚变研究中1 MW/105 GHz回旋管加热系统阳极电源幅度可调且调制的要求,使用高频开关电源技术和脉冲步进调制技术（PSM）研制了全固态阳极高压电源。重点阐述了阳极高压电源实现稳压、调制、前沿时间可调功能的软件控制算法,并通过实验对设计进行了验证。该阳极高压电源具有单脉冲、多脉冲调制和六电平预置波形等3种模式输出功能;输出参数达到35 kV/200 mA,波形前沿3 ms内可调,最大调制频率为1 kHz,调节精度在100 V以内。设计的控制方法也可应用于其他大功率微波源。     

The Nonlinear Behaviors in Atmospheric Dielectric Barrier Multi Pulse Discharges

An in-depth and comprehensive understanding of the complex nonlinear behaviors in atmospheric dielectric barrier discharge is significant for the stable operation and effective control of the plasma. In this paper, we study the nonlinear behaviors in argon atmospheric dielectric barrier multi pulse discharges by a one-dimensional fluid model. Under certain conditions, the multi pulse discharge becomes very sensitive with the increase of frequency, and the multi pulse period-doubling bifurcation, inverse period-doubling bifurcation and chaos appear frequently. The discharge can reach a relatively steady state only when the discharges are symmetrical between positive and negative half cycle. In addition, the effects of the voltage on these nonlinear discharges are also studied. It is found that the amplitude of voltage has no effects on the number of discharge pulses in multi-pulse period-doubling bifurcation sequences; however, to a relatively stable periodic discharge, the discharge pulses are proportional to the amplitude of the applied voltage within a certain range.     

EAST4.6GHz/4MW低杂波电流驱动系统隔直器优化设计

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能,2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦,工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统,要实现低杂波长时间地维持等离子体电流,还需要对低杂波系统的输出功率大小及运行时间长度提出更高要求,拟研制一套波源输出功率4 MW,中心频率4.6GHz,波谱范围为1.7< N_(//)< 2.5,运行脉冲宽度0～1000秒低杂波电流驱动系统.在EAST4.6GHz/4MW低杂波电流驱动系统中,因为速调管放大器和低杂波天线有共同的接地点,速调管放大器电源为负高压,有接地点,低杂波天线有接地点,并且和EAST托卡马克相连,在系统中要求不能有两个接地点,所以要通过隔直器来隔断托卡马克和速调管之间的的直流通路.论文详细介绍了隔直器的原理和设计过程,在以4.6GHz为中心频率,150MHz的频带范围内,隔直器各个端口微波性能良好.     

900MHz微波辐射对鸡胚脑组织氧化应激及出壳后小鸡自发活动的影响

研究900MHz微波辐射对鸡胚脑组织超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)、鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase,ODC)活性以及出壳后小鸡自发活动的影响.采用海兰白鸡受精卵30只,随机分为6组.其中对照组和照射组各3组,每组5只.各处理组鸡胚从孵化5-20d,每天接受2h整体微波辐射.在孵化第13d、20d采集脑组织;黄嘌呤氧化酶法测定SOD活性,NGO分光光度法测定ODC活性.小鸡出壳后2d,自发活动测量系统测量小鸡自发活动度.结果发现,在孵化第13d,照射组鸡胚脑组织SOD活性与对照组相比显著降低,20d恢复正常.照射组鸡胚出壳后小鸡的自发活动度,与对照组小鸡相比显著增强.以上结果提示,900MHz微波辐射可以引起13d鸡胚脑组织氧化应激反应,增强出壳后小鸡的自发活动.     

Development and Preliminary Commissioning Results of a Long Pulse 140 GHz ECRH System on EAST Tokamak(Invited)

A long pulse electron cyclotron resonance heating(ECRH)system has been developed to meet the requirements of steady-state operation for the EAST superconducting tokamak,and the first EC wave was successfully injected into plasma during the 2015 spring campaign.The system is mainly composed of four 140 GHz gyrotron systems,4 ITER-Like transmission lines,4 independent channel launchers and corresponding power supplies,a water cooling,control &inter-lock system etc.Each gyrotron is expected to deliver a maximum power of 1 MW and be operated at 100-1000 s pulse lengths.The No.1 and No.2 gyrotron systems have been installed.In the initial commissioning,a series of parameters of 1 MW 1 s,900 k W 10 s,800 k W 95 s and650 k W 753 s have been demonstrated successfully on the No.1 gyrotron system based on calorimetric dummy load measurements.Significant plasma heating and MHD instability suppression effects were observed in EAST experiments.In addition,high confinement(H-mode)discharges triggered by ECRH were obtained.     

中子脉冲堆积信号处理方法研究

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉冲堆积,然后基于构建的4种标准堆积脉冲模型（n+n、γ+γ、n+γ、γ+n）还原构成堆积的原始脉冲。实验结果表明,该方法能准确地判别脉冲堆积事件,在堆积脉冲时间间隔小至20 ns时仍能有效地还原原始脉冲,既提高了中子有效计数率又校正了畸变的中子能谱。     

融合蛋白PTD-SOD对紫外辐照下L-02细胞的保护和修复能力的研究

通过体外细胞培养,探讨了融合蛋白PTD-SOD是否径由跨膜转导而增强SOD对靶细胞紫外辐射损伤防护和修复能力.结果表明辐照时间为120s,酶活力为320U/mL时,PTD-SOD对细胞的保护率达58.5%,约为野生型SOD的5倍;紫外辐照时间为140s,酶活力为500U/mL时,PTD-SOD对细胞的保护率仍有43.2%,相同情况下野生型SOD的保护率趋近于0;辐照时间40s,酶活力为500U/mL时PTD-SOD对细胞的修复率有50.1%,而野生型SOD的修复率最高也没有超过8%.这些结果说明相对野生型SOD,PTD-SOD对L-02细胞的保护和修复能力得到了显著的增强,能有效地提高SOD的生物利用率.     

The Use of Orthogonal Polarizations in Microwave Imagery of Isolated Canine Kidney

A method of imaging biological targets using microwave radiation at a frequency of 4 GHz is presented. Linearly polarized radiation is transmitted through an isolated canine kidney and received with co-polarized and cross-polarized antennas. Images are displayed as the spatial variation of the magnitude of the transmission scattering parameter S21 for each mode of polarization. The relationship between the spatial variation of the magnitude of S21 and canine renal anatomy is discussed. It is shown that within the kidney the cross-polarized image tends to emphasize linear or piecewise linear structures, whereas the co-polarized image balances renal cortical lobulations.     

一种改进的脉冲级联分离中间组分

提出了一种新的改进运行方式的脉冲级联,能减小脉冲级联过渡过程的最终脉冲数,缩短过渡时间,在工程上更易实现。与常规级联相比,用这种脉冲级联分离多组分同位素混合物,能用较少的级数和离心机数目得到相同的目标同位素丰度。而利用相同长度的级联和相同数量的离心机构成矩形级联,中间组分的精料丰度在脉冲级联中更高,其贫料丰度在脉冲级联中更低。通过优化在级联中部的适当位置增加适当大小的附加取料,脉冲级联能获得的中间组分产品的丰度远较常规级联能获得的丰度高。