空间热离子反应堆在轨保温策略及分析

复杂的宇宙热环境对于空间反应堆安全入轨是巨大的挑战,设计不当将导致液态金属工质冷凝,阻碍反应堆安全启动。本文基于空间热离子反应堆系统瞬态分析程序TASTIN,开发了辐射器热流传输模型(TASTIN-RAD)以及遮热罩辐射传热模型(TASTIN-SHIELD),对空间热离子反应堆系统在非自旋及自旋飞行状态下,开式及闭式遮热罩方案进行了设计分析。结果表明,在无额外热源投入下,在首个飞行周期内,自旋状态优于非自旋状态,在随后飞行周期内非自旋状态优于自旋状态,反应堆非自旋在轨飞行24 h后流体温度接近凝固点(260 K),需采取额外保温措施。采用开式遮热罩,太阳热流对流体加热效果显著,飞行24 h后流体最低温度295 K,可保证流体不凝固。采用闭式遮热罩,遮热罩顶端具有特殊吸发比,可加热系统回路,在经历两个周期的绕轨飞行后,回路流体最低温度升高至301.5 K。两种保温方案均有效保障了系统长时间运行,具有较高安全裕度。本文计算结果为空间热离子反应堆在轨保温方案设计提供了基础。     

用状态空间平均法分析单端反激变换器

本文详细地叙述了用状态空间平均地建立单端反激变换器的稳态和动态低频小信号等效电路模型的过程，进而分析了这种电路的稳定性。为这种电路的进一步分析做了首要的工作。     

调制传递函数及其在评价射线照相系统分辨率中的应用

本文描述了评价一个射线照相系统空间分辨率能力的调制传递函数方法，概括了确定它主要步骤，并且划出了在静态和连续运动状态下照相技术的ＭＩＦ曲线。     

核反应堆反馈系统的最佳化

前言 本文应用状态空间方法,研究了核反应堆反馈系统的最佳化问题,重点讨论了状态反馈理论中的频域法在核反应堆系统设计中的应用。对于线性非时变核系统的最佳化问题,进行了详细讨论。过去核反应堆动力学文献中,对于系统的固有反馈效应,如燃料温度反馈,慢化剂温度反馈等的研究,一般只进行定性讨论。事实上,应用经典控制理论,很难直接求得     

用于加速器电源的数字调节器的状态矩阵参数分析与实现

介绍了在基于Cyclonell芯片,采用状态空间方程所实现的数字调节器系统中,必不可少的状态矩阵参数分析与实现的软件平台.通过对算法优化和对MATLAB自带函数的调用,实现了针对被控对象具体需求,精度范围在1064以内的参数获取.同时还加入了极点选取规则,使最终得到的参数更符合实际需求,为实现精确、实时的数字调节器系统提供了必要的保证.     

基于FPGA的反应堆保护系统可靠性建模与分析

为建立基于现场可编程门阵列（FPGA）的反应堆保护系统的可靠性模型,以对系统安全提供有效的分析与验证手段。本研究采用故障树、随机Petri网模型,对CANDU堆1号停堆系统（SDS1）单通道进行可靠性建模与分析。对故障树模型分析得到最小割集,以顶事件发生概率作为系统故障概率,在考虑故障检测、维修与定期试验情况下对随机Petri网模型进行仿真得到系统的拒动概率。研究结果表明,故障树和状态空间方法存在一定局限性,随机Petri网能够反映故障检测与定期试验对反应堆保护系统的影响,可以动态地反映系统可靠性,并且避免了状态空间爆炸问题。因此,本研究建立的随机Petri网模型适用于反应堆保护系统的可靠性建模。      

γ射线与脑神经系统的相互作用

本文研究了γ射线与脑神经系统的相互作用规律及其物理机理。将脑神经细胞骨架微管中的两种蛋白构型视为其内电子自旋的两种空间取向,用密度矩阵描述脑神经系统中信息位的状态,建立并求解了系统的动力学方程。研究结果表明：γ照射不仅损伤机体组织,且会影响大脑思维和意识。     

太阳能—热泵供热蒸发排放净化水模拟试验研究

对采用太阳能－热泵联合供热蒸发及化水大气扩排进行了模拟试验，研究了供风温度、供风量及环境状态下对蒸发量的影响。实测了系统的蒸发能耗比、蒸发强度、太阳能供热系统的平均效率和热泵系统的供热系数。试验结果表明，此种方式是处理净经济而有效的新途径。     

乳腺影像学专用PET探测器模块设计

为进一步提升乳腺影像学专用PET系统的空间位置分辨率,基于LYSO晶体与位置灵敏光电倍增管耦合,设计了一种专用LYSO-PET探测器模块。探测模块由12×12根1.5 mm×1.5 mm×10 mm LYSO晶体条阵列与PS-PMT耦合组成,通过PXI 8501采集系统,获取入射粒子的2D泛场图像、能量信息及位置信息。该探测模块平均位置分辨率可达0.22 mm(本征)和0.55 mm(²²Na探测条件下);平均能量分辨率为22.4%(²²Na探测条件下)。双探头PET系统FOV中心²²Na点源轴向空间分辨率可达1.13 mm。探测器模块已基本满足位置分辨率要求,为实现亚毫米乳腺影像学专用PET系统提供了硬件支持。     

Discussion of Data Difference Among Measured Thermal Neutron Cross Section of ^135Cs

“天光一号”系统采用诱导空间非相干（FEISI）和像传递技术实现了对靶平面的均匀辐照，但该技术并不能确保光束在激光传输路径上的近场分布均匀。虽然MOPA系统中大多数光学元件表面平均光通量不大于 1J／cm^2，     

热管冷却空间反应堆系统启动特性研究

为研究热管冷却空间堆系统从冷态零功率到满功率的启动特性,以典型热管冷却空间反应堆电源系统SAIRS为对象,开发了热管冷却空间反应堆系统瞬态程序TAPIRS。该程序的模型主要包括中子动力学模型、堆芯传热模型、热管模型、碱金属热电转换装置（AMTEC）能量转换模型和散热板模型。将TAPIRS程序各模块和系统稳态计算结果与参考文献计算值比较分析,验证了本文模型和求解方法的合理性。启动特性研究表明,通过控制控制鼓的转动速率,可实现反应堆从次临界到满功率、热管和AMTEC从固态到正常运行状态的启动过程。热管冷却空间堆依靠核热启动具有可行性,热管最高温度不超过1 250 K,满功率参数与相关文献的最大相对误差不超过6%。     

碳酸盐矿物中的铀和钍

多数情况下碳酸盐矿物中铀和钍的平均含量低于该元素的克拉克值,在时间上和空间上靠近含铀矿物集合体的碳酸盐矿物其铀含量增加,且以非结构杂质的富集形式替代了均匀分散的形式,因此根据碳酸盐矿物中铀的含量和分布状态可以作为预测、普查和评价矿床的辅助标志。     

高分辨率小动物SPECT成像系统的设计与性能评估

为实现低成本、高分辨率的小动物单光子发射断层成像(SPECT),设计了一种基于临床探测器和针孔准直器的小动物SPECT成像系统。综合考虑视野尺寸、空间分辨率和绝对探测效率等指标,分别给出了单针孔和七针孔准直器的两种最优化设计方案,并通过对比两种设计方案在全视野范围内的平均空间分辨率和探测效率,对成像性能进行了评估。结果表明,与单孔准直器相比采用七针孔准直器设计可同时获得更高的空间分辨率和探测效率。经蒙特卡罗模拟成像实验验证,该七针孔准直器在临床探测器上可达0.5mm级的超高空间分辨率,且成本远低于采用专用探测器的现有小动物SPECT系统。     

基于UGF和Semi-Markov方法的反应堆泵机组多状态可靠性分析

将通用发生函数(UGF)与半马尔可夫过程(Semi-Markov Process)相结合,对反应堆泵机组进行多状态可靠性分析。给出多状态系统可靠性分析的UGF算法模型,推导多状态设备性能状态的Semi-Markov过程概率表达式,定义设备、系统性能值的定量描述方法。以性能参数是否满足需求值做为系统成功与失效的判据,对比分析反应堆泵机组在需求性能条件下的多状态可用度与2状态可用度结果,并给出系统在任务周期内的平均性能值。结果表明,该方法能够定量分析部分失效对系统可靠性的影响,降低传统的2态可靠性分析方法产生的不必要的保守程度。     

GO法在CEFR核级循环冷却水系统的动态可靠性分析

根据CEFR的核级循环冷却水系统的设计和运行特点,基于GO法原理建立了该系统可靠性分析动态计算模型。针对动态分析问题,应用马尔科夫过程理论建立了三种特殊故障模式的部件可靠性参数随时间变化状态转移方程,创建并导出互备自投门的可靠性参数随时间变化的状态转移方程。在此基础上,数值模拟计算了系统的典型运行工况动态可靠性分析。结果表明,该系统的平均可靠度达到0.999 92,说明其设计和设备选型具有很高的可靠性;典型动态分析结果表明,该模型可以合理地计算典型瞬态工况下系统的可靠度随时间的变化。最后对系统进行定性分析。     

摇摆运动对强迫循环沸腾流动特性的影响

对摇摆状态下的强迫循环沸腾流动特性进行实验研究。研究结果表明,当出口含气率达到一定值后,由于摇摆状态下的实验系统空间位置发生变化导致回路局部出现周期性的汽泡雍塞,诱发两相质量流速出现类似流动不稳定性的波动。流动的稳定边界主要受质量流速、入口压力、入口过冷度、摇摆角度及摇摆周期的影响。随着质量流速增大,摇摆参数的影响逐渐减小;系统压力、入口过冷度及质量流速越大,系统越稳定。     

使用氦基工作气体的小单元漂移室性能的研究

报道了用于低动量带电粒子高精度测量的小单元漂移室的初步研究结果,在1m长的小单元漂移室内,首先以氦基混合气体得到室体正常工作状态,然后充以氦基混合气体对室性能作了测试,结果表明,^55Fe 5.9keV X射线在氦气中显示出较好的光电峰,沿丝方向输出和对不同漂移距离输出信号均匀,用三室法通过宇宙线测得平均空间分辨率为155μm。     

港口散货辐射量远程监测系统开发和试验研究

开发了基于FPGA平台的港口散货辐射量远程监测系统。系统以FPGA为控制核心,运用高速轮询和接口定制技术实现了辐射剂量数据的在线采集和远程传送,运用线性回归算法优化了GM管的监测数据。台架试验和现场试验表明,GM管和TH232监测值线性相关系数达0.995,平均绝对误差小于3%,相对误差小于10%,在现场实测中表现较为稳定可靠,系统具有开发周期短、成本低、体积小、稳定性高等优点,用户能够简单、快速地搭建应用系统,为港口散货状态监控系统的设计提供参考。     

岭澳核电站硼回收系统蒸发器序列状态调试

对岭澳核电站硼回收系统蒸发器序列的功能和状态进行了描述。结合硼回收系统蒸发器序列的状态调试,给出了蒸发器序列状态调试的内容,调试期间用到的公式以及蒸发器序列正常启动至停止时所出现的状态参数曲线。针对蒸发器序列状态调试过程中出现的具体问题,分析了产生的原因并提出了处理措施。调试结果表明,硼回收系统蒸发器序列状态运行完全满足了系统设计要求。     

几种典型概率分布的随机抽样方法设计

在自然界的许多系统中都或多或少地蕴含着随机的成分。德国著名科学家Heisenberg在20世纪初就发现：即使是研究物理过程,纯粹确定性模型也是不够的,他证明了即使在理论上,要知道物理系统的确切状态也是不可能的,因为我们从模型中得到的只是一群原子的平均状态,而并不能肯定地断言单个原子在未来的任何行为,这一结论从根本上影响了物理学的发展,并导致了随机模型的引入。