空间低剂量率效应模拟方法研究

一方面介绍了利用线性响应理论能够预估MOS器件空间低剂量率的辐射响应,并得出在相同偏压下,高剂量率辐照加室温退火所引起的阈值电压漂移量在误差允许的范围内等于低剂量率辐照的漂移量,两者总的时间相等;另一方面对美军标1019．4实验程序进行了重新评估,对氧化物陷阱电荷和界面态效应的评估方面给出了一些建议。     

PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应研究

为研究PMOSFET的低剂量率辐射损伤增强效应,本文对4007电路中PMOSFET在不同剂量率、不同偏置条件下的辐射响应特性及高剂量率辐照后不同温度下的退火效应进行了讨论。实验结果表明：相比高剂量率,低剂量率辐照时PMOSFET阈值电压漂移更明显,此种PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应;高剂量率辐照后进行室温退火时,由于界面陷阱电荷的影响,PMOSFET阈值电压继续负向漂移,退火温度越高,阈值电压回漂越明显;辐照时,零偏置条件下器件阈值电压的漂移较负偏置时的大,认为是最劣偏置。     

低剂量率辐照损伤增强效应的高温辐照加速试验机理研究

本文建立了包含温度场的低剂量率辐照损伤增强效应(ELDRS)的物理模型,利用有限元方法仿真了辐照温度、剂量率、总剂量和辐射感生产物浓度的相互关系,分析了工艺参数,如氧化物陷阱浓度、能级,含H缺陷浓度及界面陷阱钝化能对最佳辐照温度的影响。结果表明,最佳辐照温度是辐射感生产物产生与退火相互竞争的结果,且辐射感生产物的退火行为是决定最佳辐照温度的主要因素,因此氧化物陷阱的热激发能及界面陷阱的钝化能对最佳辐照温度的影响最为明显,是不同器件最佳辐照温度差异性的主要原因。     

空间低剂量率辐射感生漏电流预估方法研究

本文给出了一种预估CMOS器件辐照感生漏电流的总剂量辐射响应模型,并利用模型计算了非加固C4007B和加固CC4007RH NMOS器件受不同γ射线剂量率辐射下的总剂量效应.研究结果表明,在实验室选用任意一特定剂量率进行辐射实验和室温退火,利用给定的模型可以预估其它剂量率辐射下的总剂量效应,并给出了CC4007RH和C4007B器件空间低剂量率(1×10-4-1×10-2 rad/s)环境下的漏电流的预估结果.     

剂量率切换辐照加速方法适用性的数值评估

为进行剂量率切换辐照加速方法适用性的数值评估,基于定量损伤物理模型和剂量率切换加速方法实验测试条件,以氢浓度、初始缺陷浓度和温度为变量,对金属绝缘层半导体(Metal insulator semiconductor,MIS)结构进行了系统的数值模拟。结果表明,剂量率切换辐照加速方法的适用性对双极器件氧化层内的氢浓度及缺陷浓度有很强的依赖。因此,剂量率切换加速方法的实验可能对部分器件和电路不再适用。     

双极运算放大器低剂量率辐照损伤增强效应的变温加速辐照方法

介绍了一种变温辐照加速评估双极电路低剂量率辐照损伤增强效应的新实验方法,并对各种实验现象的潜在机理进行了分析。结果显示,阶跃降低辐照温度的变温辐照法,不仅能较好地模拟双极运放电路实际空间低剂量率的辐照损伤,且比美军标的恒高温辐照法的总剂量评估范围明显增大,还可作为快速鉴别器件是否具有低剂量率辐照损伤增强效应的有效实验方法。     

连续三年低剂量率γ线外照射对狗淋巴细胞转化率影响的动态观察

在日剂量率为0.178、0.427rad 的三年连续照射条件下,对狗外周血淋巴细胞转化率(以下简称淋转率)进行了动态观察。观察到甲、乙照射组狗淋转率均随剂量的累积而呈波动下降。其下降程度与(?)积剂量有非常显著的负相关,求出了甲、乙两组二个变量的回归方程,同时观察到淋转率与剂量率呈反比效应。     

低剂量率X射线辐射质的建立与仪器校准

辐射环境监测仪器的校准是评价仪器性能、保证量值准确可靠的重要方式。为了解决剂量仪表在低剂量率条件下的量值溯源问题,在X射线辐射场中通过进一步增加附加过滤的方式,建立了55 kV、70 kV、100 kV、170 kV和240 kV参考辐射质并测量其能谱,运用序蒙特卡罗程序EGS（Electron Gamma Shower）模拟各辐射质的能谱,计算出辐射质半值层及平均能量,模拟能谱与实测能谱的平均能量相对偏差不超过1.6%。利用大体积球形电离室完成参考点处空气比释动能率的测量,并对常用的辐射环境监测仪器进行了校准。结果表明：随着附加过滤的增加,剂量率逐渐减少,所建立的辐射质剂量率范围为606～4 451 nGy·h^-1,不确定度为6.0%（k=2）;高气压电离室、6150AD剂量率仪校准测量结果不确定度为7.0%（k=2）。     

双极电压比较器低剂量率辐照损伤增强效应的变温辐照加速评估方法

对3款同种型号不同公司生产的双极电压比较器进行了高、低剂量率及变温辐照的⁶⁰Co γ辐照实验。结果表明：偏置电流和电源电流为双极电压比较器辐射敏感参数,失调电压仅在工作偏置条件下为辐射敏感参数;由于工艺不同,不同公司的双极电压比较器存在辐射响应差异,而同一公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的辐照损伤趋势亦不同;变温辐照加速评估方法不仅可鉴别上述不同公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的剂量率效应,而且能很好地模拟和保守地评估其低剂量率下的辐照损伤。     

低剂量率γ照射对狗外周血T淋巴细胞转化率的影响

本实验通过连续90天低剂量率γ照射对狗外周血淋转率的动态观察,发现8.9rad 的累积剂量即对狗的细胞免疫功能有一定的抑制作用。停止照射后一个月,虽有一定恢复,但尚未达到照前水平。     

低剂量／低剂量率电离辐射生物效应

与大剂量／高剂量率电离辐射诱导的急性组织损伤效应不同,低剂量／低剂量率电离辐射除诱导慢性随机效应外,在一定条件下还可诱导兴奋效应和适应性反应。本文介绍有关低剂量／低剂量率辐射的定义和目前在低剂量／低剂量率辐射生物效应研究中存在的一些理论和现实问题,系统回顾低剂量脐0量率辐射诱导的一些生物学效应及效应发生的特点。     

不同偏置对NPN双极晶体管的低剂量率电离辐照损伤的影响

对NPN双极晶体管进行了低剂量率下不同偏置条件的电离辐射实验。结果表明,不同偏置条件下的低剂量率辐射损伤具有明显差异。基-射结反向偏置时,其过剩基极电流最大,电流增益衰减最为显著。而基-射结正向偏置时,过剩基极电流和电流增益衰减都最小。讨论了出现这种结果的内在机制。     

双极线性集成电路低剂量率辐射的增强损伤

综合介绍了双极线性集成电路在低剂量率辐射下产徨的异常损伤,既在低剂量率下辐射时,这些器件在很低的总剂量水平下即告失效,失效阈较高剂量率辐射要低得多,它是因为构成线性电路的双极器件发射极一基极结上覆盖了厚氧化物,低剂量率电离辐射在氧化物内产生电荷的传输时间有时要达到数百秒,氧化物内存在的过量电荷使器件产生增强损伤。     

Novel hybrid Monte Carlo/deterministic technique for shutdown dose rate analyses of fusion energy systems

The rigorous 2-step (R2S) computational system uses three-dimensional Monte Carlo transport simulations to calculate the shutdown dose rate (SDDR) in fusion reactors. Accurate full-scale R2S calculations are impractical in fusion reactors because they require calculating space- and energy-dependent neutron fluxes everywhere inside the reactor. The use of global Monte Carlo variance reduction techniques was suggested for accelerating the R2S neutron transport calculation. However, the prohibitive computational costs of these approaches, which increase with the problem size and amount of shielding materials, inhibit their ability to accurately predict the SDDR in fusion energy systems using full-scale modeling of an entire fusion plant. This paper describes a novel hybrid Monte Carlo/deterministic methodology that uses the Consistent Adjoint Driven Importance Sampling (CADIS) method but focuses on multi-step shielding calculations. The Multi-Step CADIS (MS-CADIS) methodology speeds up the R2S neutron Monte Carlo calculation using an importance function that represents the neutron importance to the final SDDR. Using a simplified example, preliminary results showed that the use of MS-CADIS enhanced the efficiency of the neutron Monte Carlo simulation of an SDDR calculation by a factor of 550 compared to standard global variance reduction techniques, and that the efficiency enhancement compared to analog Monte Carlo is higher than a factor of 10,000.     

核电站三维剂量场评价系统的开发及应用

基于核电站营运单位和设计单位对三维剂量场评价系统的需求分析,得出并解决了三个核心技术问题,即:三维剂量场计算、显示和基于三维剂量场的剂量优化问题,进而开发了核电站三维剂量场评价系统(RPOS)。基于在役核电厂控制区内典型区域的系统测试结果表明:三维剂量场评价系统能够较准确地模拟所测试的核电站典型区域的三维剂量场,并实现测试区域内三维剂量场的虚拟显示以及核电站内工作人员操作的剂量优化。     

JFET输入运算放大器的增强辐射损伤方法研究

本文对结型场效应管JFET输入运算放大器的增强辐射损伤方法进行了研究.结果表明,采用循环辐照一退火的方法可以使JFET输入运算放大器的辐射损伤增强,并且通过调整辐照剂量率、退火温度及时间等参数,可以评测出器件的低剂量率辐射损伤情况.文章还对这种辐射损伤方法的机理进行了分析.     

低剂量电离辐射预处理对高剂量辐射诱导的肝癌细胞hepG2细胞周期阻滞的影响

以人肝癌细胞hepG2为研究对象,用流式细胞术测定并分析了低剂量γ射线(5cGy)预照射对高剂量照射(3Gy)诱导的细胞周期阻滞的影响。结果显示：(1)低剂量照射可引起hepG2细胞在G2／M期短暂累积(至照射后4h);(2)低剂量照射促进hepG2细胞的生长;(3)高剂量照射后,hepG2细胞的G2期发生阻滞,而S期只发生短暂延迟;(4)与单纯高剂量照射相比,低剂量照射预处理后4h给予高剂量照射可进一步促进hepG2细胞在G2／M期累积,但预处理后8h给予高剂量可促进细胞通过G2／M期。实验结果表明,低剂量照射预处理对高剂量照射诱导的细胞周期阻滞的影响,取决于两次照射的时间间隔。     

12位A/D转换器总剂量辐射效应的测试技术

介绍了一种在重离子和γ射线环境下,基于计算机控制的Ａ／Ｄ转换器特性动态测试技术,并给出了高精度Ａ／Ｄ转换器ＡＤ５７４Ａ的总剂量辐射测试数据。结果表明,对主要转换码值直流参数与线性度的测试完全适合于Ａ／Ｄ加固设计的评估;其性能价格比优于全速动态测试技术。     

低剂量12C6+离子辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期及DNA损伤的影响

研究低剂量12C6+子全身辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期进程及DNA损伤的影响.以0、10、50、75、100和250mGy 12C6+离子全身辐照小鼠,照射后6h处死小鼠,用流式细胞仪检测受辐照小鼠胸腺、脾脏细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐照小鼠胸腺脾脏细胞的拖尾率和拖尾长度.所有照射组G0/G1期胸腺细胞百分率明显低于对照组,(p<0.05),10～100mGy照射组S期胸腺细胞百分率显著高于对照组(p<0.01),所有照射组(G2/M)期胸腺细胞百分率明显高于对照组(p<0.05);所有照射组G0/G1期脾细胞百分率明显高于对照组(p<0.01),S期脾细胞百分率显著低于对照组(p<0.05).彗星电泳结果显示低剂量12C6+离子辐照以剂量依赖的方式引起小鼠胸腺脾脏细胞DNA迁移长度及拖尾率的增加.低剂量的碳离子辐射可促进小鼠胸腺细胞DNA合成,对小鼠脾脏细胞产生抑制作用,使其发生G1期阻滞;同时对胸腺及脾脏细胞造成具有明显剂量效应关系的DNA损伤.