新型PID校正技术在2Hz动态开关电源中的运用

上海光源(SSRF)中的增强器磁铁电源要求输出2Hz的偏置正弦波,对参考曲线的跟踪误差小于0.1%.通常情况下,该电源的补偿回路会采用双闭环调节电路.本文结合仿真分析和理论计算,采用了独创的PID校正技术,并在一台100A/100V的电源上实现,电路简单,效果明显.     

HL-1M 中性束注入器快速断电保护器

介绍了用于ＨＬ－１Ｍ中性束注入器电源系统中的一个快速断电保护器。它能快速探测注入器过黉，过流和打火击穿等运行故障并给出故障信号，以便快速分断电源，保护离子源和电源本身免于损坏。详细介绍了电路结构，工作原理和实验结果。保护器在强线路干扰和电磁干扰下可靠工作。     

强流脉冲中性源的等离子体发生器电源

本文叙述了强流脉冲中性源等离子体发生器电源的特殊要求,给出了用于7×35cm~2大面积源的灯丝电源和弧流电源的主电路。     

2 Hz增强器电源的设计与研制

高能同步辐射光源（HEPS）的增强器电源为动态电源,输出电流是2 Hz的偏置正弦波。电源的前级设计采用了Boost电路结构,通过双闭环算法平稳了输入电感的电流,减少了因为动态电流输出导致的电网波动。输出采用两象限（2Q）变换器设计,通过移相倍频的方式产生PWM（脉冲宽度调制）波形,提高了电源输出频率。电源控制采用自主研发的基于FPGA的数字电源控制器,并通过上位机LabVIEW界面修改控制参数,实现了电源输出波形的下载与输出电流采样的存储。实验结果表明,2 Hz动态电源的输出性能达到并优于0.1%跟踪误差的设计指标,验证了电源设计的可行性和算法的准确性。     

两级拓扑结构的脉冲电源控制策略研究

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）脉冲电源,并对主环（CSRm）四极铁电源运行过程中的纹波和电流误差进行了理论分析,给出了一种带前级调压的斩波电源解决方案。对拓扑结构的控制策略仿真,并在数字电源平台上进行实验,结果表明,主电路结构和控制方式是切实可行的。     

功率MOS器件SEB、SEGR测量系统的研制

研制了功率MOS器件单粒子烧毁、单粒子栅穿辐照效应实验用的电流测量及电源系统,该系统由栅极电源电路、极电源电路、漏极RC振荡电路和DUT栅极触发电路组成,具有栅（漏）极电压偏置、电流测量、过流保护、电容电阻选择等功能,经实验验证,本系统工作性能稳定可靠。     

AD7690在高精度数字电源上的应用

介绍了AD7690的主要性能、工作原理,给出了应用电路以及在TMS320F2808上的数字接口设计.AD7690的高速、高精度特点适合加速器高精度数字电源方案.     

基于Saber的5MW中性束注入弧电源仿真设计

强流离子源是HL-2M装置5 MW中性束注入加热系统的核心部件,离子源通过弧电源加速初级电子至高能态,碰撞气体分子,产生等离子体。所以,弧电源对于离子源维持稳定的弧放电非常重要。本文利用Saber软件建立了弧电源的主电路模型,设计并仿真了弧电流的恒流控制、打坑控制以及超级电容的恒流充电控制、恒功率放电控制等。这种方法不仅提高了弧电源电路的分析和设计效率,缩短了系统研制的周期,还可用于实际系统的故障分析和控制参数的整定,降低实验风险。实验结果表明,弧电源的真实输出与仿真输出结果相符。     

高精度直流电源测量系统的研制

高精度稳流电源在加速器领域中应用广泛,多数磁铁电源都为高精度的稳流电源,如100MeV回旋加速器的主磁铁电源就是一个稳流电源,其稳定度要求好于10～。高精度直流电源测量系统为能实现对高精度电源的精确检测,在设计上,合理控制了各部分电路的长期稳定度,确保了整个系统的稳定度达到设计要求。     

高精度稳流电源控制系统中ADC、DAC芯片的应用

介绍了由高性能14位D／A转换芯片MX7534、24位A／D转换芯片AD7714与89C51单片机连接而组成的高精度稳流电源控制系统的原理，给出了接口电路和编程方法。     

用于厚屏蔽小探测器的蒙特卡罗模拟减方差方法研究

反应堆屏蔽计算中经常出现厚屏蔽、小探测器问题，常规蒙特卡罗方法难以有效解决。基于自动重要抽样（AIS）方法，本文提出了小探测器自动重要抽样(SDAIS)方法，并针对小探测器问题，优化了AIS方法的虚粒子赌分裂算法。该方法在自主开发的蒙特卡罗屏蔽程序MCShield上进行了实现。使用NUREG/CR-6115 PWR基准题验证该方法的正确性和计算效率。结果表明，SDAIS方法可有效地解决厚屏蔽小探测器问题，相比AIS方法及传统的重要性方法，计算效率提升1~2个量级。     

微观燃耗方程的求解算法比较与性能分析

燃耗方程的求解是燃耗计算的核心。常见的算法包括泰勒方法、Pade方法、子空间方法、切比雪夫有理近似方法和龙格库塔法等。通过数值实验,对每种算法在精度、效率、稳定性方面进行分析比较。结果表明：子空间方法、泰勒方法在计算效率方面具有优势;计算精度及稳定性方面,泰勒方法和Pade方法均占优势。综合考虑,泰勒方法在3个方面均表现突出,可作为燃耗计算的优选算法。     

铅铋堆零功率实验装置控制棒价值测量及方法优化

零功率实验装置的控制棒价值测量一般采用周期法、置换法或落棒法对刻棒实验进行简单处理。为提高刻棒效率,本文提出了无补偿的多步降棒刻棒方法,采用该方法对我国首个铅铋堆零功率实验装置控制棒价值进行了测量,与补偿刻棒方式及落棒法测量结果进行了对比,并通过理论计算验证了该方法的准确性。结果表明：本文方法有效降低了空间效应对测量值的影响,控制棒价值测量结果准确可靠,可在较短时间内完成较高精度的刻棒实验,适用于需经常更换装料方案的临界实验装置。     

基于SiC探测器的裂变靶探测系统中子灵敏度标定

在高压倍加器上,采用直流法和脉冲法分别标定了²³⁵U和²³⁸U靶构成的探测系统对14.9 MeV中子的灵敏度。对脉冲法的原理、方法及结果进行了介绍,并与直流法的测量结果进行了对比。结果表明：脉冲法和直流法的结果在不确定度范围内一致。脉冲法可在一次测量中直接扣除本底,而直流法的本底测量不准确,因此脉冲法是一种更准确的方法。本文方法可为脉冲中子源裂变探测器的相关研究提供参考。     

Control Rod Worth Measurement and Method Optimization of Lead-bismuth Reactor Zero-power Experimental Device

The control rod worth measurement of the zero-power experimental device is generally performed by the periodic method, the substitution method or the rod drop method. In order to improve the efficiency of measurement, a multi-step rod-insertion method without compensation was proposed. The control rod worth of the first lead-bismuth reactor zero-power experimental device in China was measured by this method, and the results were compared with those obtained by the compensation method and the rod drop method. The accuracy of the method was verified by theoretical calculations. The results indicate that this method effectively reduces the space effect on measured worth, and the measurement results of control rod worth are accurate and reliable. The method can complete the higher precision rod worth measurement in a short time, and is suitable for the critical experimental device that needs to change the charging scheme frequently.     

Cross section adjustment method based on random sampling technique

A cross section adjustment method based on the random sampling technique is proposed. In the proposed method, correlations among cross sections and core parameters are used instead of sensitivity coefficients of cross sections, which are necessary in the conventional method. The correlations are statistically estimated by the random sampling technique. The proposed method is theoretically consistent with the conventional method and provides comparable adjusted cross sections when sufficient number of random sampling is taken into account. The proposed method would be suitable for practical light water reactor (LWR) core analysis since estimation of sensitivity coefficients, which requires considerable computational cost in typical LWR problems, is not necessary. Through a benchmark problem in simple pin-cell geometry, adjusted cross sections by the present and the conventional cross section adjustment method are compared. The adjusted cross sections by the present method well reproduce the conventional ones, thus the feasibility of the present method is confirmed.     

一种γ能谱光滑效果评价方法

在γ能谱数据处理中需要对测量能谱进行光滑以降低统计涨落。实际应用中,针对不同的γ能谱,需要对各种能谱光滑算法的光滑效果进行科学的比较和评价,选择最佳的能谱光滑算法及最佳光滑参数。文章从γ能谱计数的统计涨落规律出发,提出了一种评价能谱光滑算法效果的方法,给出了评价参数,并计算了光滑效果的等效测量时间。根据实验测量的γ能谱数据,采用5点三次多项式拟合最小二乘法对不同光滑次数的光滑效果进行了对比,优选了光滑算法的光滑次数参数,并给出了等效测量时间,提高了谱数据处理的精度和准确度。     

对流传热问题的粒子-网格混合方法数值模拟

移动粒子半隐式（MPS）方法是一种完全基于拉格朗日体系的粒子法,应用于不可压缩流体。MPS方法在描述存在大变形和相变的问题时具有很大的优势。然而当MPS方法中的Laplace模型应用于求解能量方程时会存在求解不精确的情况。本文在MPS方法的基础上,提出了一种粒子 网格混合求解方法。通过MPS方法求解动量守恒方程,耦合有限体积法（FVM）求解能量守恒方程,以达到对对流传热问题的精确求解。对一维导热问题进行了方法验证,证明了粒子 网格混合方法求解导热的有效性,并有较高的求解精度。利用粒子-网格混合方法模拟了方腔内的自然对流,结果表明,基于MPS方法和FVM的耦合方法可用于求解对流传热问题。     

A unified approach for numerical calculation of space-dependent kinetic equation

A unified numerical method based on the factorization approach is developed to solve the space-dependent neutron kinetic equation. Various numerical methods for solving the space-dependent kinetic equation have been developed so far. These methods can be classified into two categories, i.e., the direct and the factorization methods. The factorization method is known as an effective numerical method. In the present study, a new factorization method named the multigrid amplitude function (MAF) method is developed. Unlike the improved quasi-static (IQS) method, an independent amplitude function is assigned for each spatial region and energy group in the MAF method. The MAF method is a generalization of conventional methods, e.g., the frequency transform, IQS, and Theta methods. To evaluate the amplitude function in the MAF method, the time-dependent coarse-mesh finite difference (TCMFD) method is developed. The MAF method is implemented into a space-dependent kinetic code on the basis of the analytical polynomial nodal method. In order to verify the effectiveness of the MAF method, the TWIGL, Langenbuch, Maurer, and Werner (LMW), and Laboratorium für Reaktorregelung and Anlagensicherung (LRA) benchmark problems are analyzed. The calculation results show the effectiveness of the present method.     

防火屏障有效性分析方法研究

该论文的目的是对当前的各类核电厂防火屏障有效性分析方法进行对比研究,为工程实践提供参考。文中对用于评估核电厂防火屏障耐火能力的等效火灾持续时间评估法(包括等效面积法、等效温度法)以及计算机模拟法分别进行了阐述,并利用这些方法对核电厂中两种比较典型的防火隔间(液压机组间和电气设备间)的防火屏障耐火能力进行了评估,通过比较各种方法的分析结果,对这些方法的优缺点及其在工程应用中的适用范围进行了评估,指出了在评估防火屏障有效性时应结合具体的情况,选取合适的方法开展评估,在实际工程应用中建议优先采用等效面积法对耐火极限进行估算,与此同时,还应尽可能地应用计算机模拟法,进行更现实的估算或进一步了解特定隔间的火灾特性,后续还应从法规、标准、规范以及方法等方面进一步完善数值评估法,推动数值评估法在国内核电厂防火设计中的使用。