强流脉冲电子束加速器的安全防护评价

一、前言强流脉冲电子束加速器的主要特点是短脉冲、高电压、强束流。这类加速器在模拟核爆、惯性约束聚变、等离子体物理、爆轰物理和激光等许多领域中得到了广泛的应用和发展。这类加速器的安全问题,主要包括强脉冲x射线和中子的防护,高电压的安全和有毒气     

Development of Target （Source） Preparation Technique With Pulse Electroplating and Direct Current Plating

2006年，“天光一号”准分子激光装置运行状态基本良好，主要承担总装“军口863”的重点项目，开展核爆模拟的高压状态方程实验研究和惯性约束聚变基础研究，同时还承担部分自然基金、中核预研基金、院长基金等课题。“天光一号”装置的稳定运行，为加速器性能实验、     

激光驱动冲击压缩下金属Al的高压声速研究

为研究Al材料的高压动态响应特性,采用激光驱动冲击压缩加载法和加窗VISAR法,开展了金属Al样品的高压声速研究,并完成了相关靶物理过程模拟与小尺度靶结构参数设计。实验获得了冲击加载与追赶稀疏物理过程图像,靶样品的纵波声速与理论预估结果相符。     

模糊识别法识别核爆与闪电光辐射信号

为实现陆基大气层核爆光辐射信号的有效识别,对实测核爆、模拟核爆和闪电光辐射信号进行直流剔除、平滑滤波、小波阈值去噪、插值和归一化处理;而后根据信号产生的物理过程,提取信号时域双峰波形、脉冲上升沿、最小照度时间、第二极大光照度时间与最小照度时间的比值作为特征量,将实测与模拟核爆光辐射信号合并为核爆光辐射信号,闪电光辐射信号作为主要光干扰信号,在统计分析和经验的基础上建立对应的隶属度函数;利用模糊识别方法对两种信号进行分类识别,综合识别率可以达到99.76%,并通过有效增加信号样本量提升了识别可靠性。     

美国第三代核武器-核爆X射线激光器的军事作用被夸大了

核爆X射线激光器是美国研制中的第三代核武器,也是美国“星球大战”计划(SDI)中的最重要的武器。其工作原理是,在外层空间部署若干个战斗站,每个战斗站就是一个核爆X射线激光武器,核爆产生的X射线,通过布置在战斗站不同方向的激光棒,发射定向光束,用以摧毁各种弹道导弹。自80年代初美国利弗英尔核武器设计研究所提出这一新武器概念后,在各国军事科学界引起了强烈反响。最近几年,里根政府在SDI计划上每年拨款数十亿美元,但作为SDI计划最重要的武器—核爆X射线激光器的军事作用,未必象各种报刊宣传的那样神奇。最近美国总审计局解密的文件透露了部分实际情况。     

关于天基探测近地核爆瞬发辐射的思考

分析探讨了利用瞬发辐射天基探测核爆炸(包括空间核爆和近地核爆)的可行性,概略估算了近地核爆某些瞬发辐射粒子(含X,γ射线及中子等)自爆点垂直传播至同步探测卫星处的传输总衰减倍数A及相应的辐射厚度B和物理衰减因子Aph等.得出结果:利用γ射线与中子可探测高于10km的核爆;利用10keV X射线可探测高于40km的核爆炸,利用1keV X射线可探测高于80km的核爆炸.     

高压X射线衍射的脉冲激光加热方法

相对于传统的连续激光加热方法,脉冲激光加热能够显著缩短加热时间,从而有效阻止金刚石样品腔内各组分的化学反应。基于北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)高压实验站原有的连续激光加热系统,建立了可应用于高压X射线衍射实验的脉冲激光加热方法。该方法利用信号发生器对脉冲激光器、测温电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)光谱仪以及X射线探测器进行同步控制,实现了脉冲激光对样品加热,并在加热周期内完成温度谱及高压衍射数据的同步采集。利用高压条件下的Pt样品,对脉冲激光加热过程中样品的温度稳定性、重复性以及温度梯度进行了测试,并完成了原位X射线衍射实验。该脉冲激光加热系统的搭建,为在BSRF高压实验站开展原位脉冲激光加热方法研究提供了条件,也为将来在北京高能同步辐射光源上实施相关方法奠定了基础。     

BISOL相邻两电荷态相同质量重离子束相位能量调节的物理设计

放射性核束物理是国际核物理研究的前沿,滴线区新物理、铁以上重元素的天体合成过程、超重稳定岛核素合成等关键科学问题的突破将对整个自然科学产生重大影响,这些研究都需要高强度的极端丰中子核束。将中国先进研究堆及强流氘离子加速器打靶产生的放射性核束传输至物理终端,采用两电荷态束流同时加速可以有效提高束流强度;通过分析离子束分离注入同步加速原理,采用静电高压调节离子束相位差,速率调节器同步离子束能量,分别计算得到不同种类核束引出电压参数和速率同步参数;同时分析计算了电压调节与离子束相位差变化关系,得到电压调节参数。计算结果表明,当调节电压幅值取±8 k V时,可满足不同种类离子相位调节需求。     

激光高压状态方程铝铜阻抗匹配靶的理论研究

重点研究了激光驱动冲击波在嵌金层的组合靶中传播规律、金层对超热电子的屏蔽作用和对冲击波的致稳作用。给出了铝铜阻抗匹配靶基底的设计原则。设计了实验用的组合靶及不嵌金层的简单靶。对1989年在“神光”激光器上获取的实验数据进行了理论处理和分析,确认在铜样品中获得了0.8TPa的高压,而且冲击波测量误差≤5％。铝铜阻抗匹配实验取得了成功,得到的铜的高压冲击压缩数据与Nellis等人1988年发表的实验结果(包含地下核爆实验结果)拟合曲线非常接近。     

激光高压状态方程铝铜阻抗匹配靶的理论研究

重点研究了激光驱动冲击波在嵌金层的组合靶中传播规律、金层对超热电子的屏蔽作用和对冲击波的致稳作用。给出了铝铜阻抗匹配靶基底的设计原则。设计了实验用的组合靶及不嵌金层的简单靶。对1989年在“神光”激光器上获取的实验数据进行了理论处理和分析,确认在铜样品中获得了0.8TPa的高压,而且冲击波测量误差≤5％。铝铜阻抗匹配实验取得了成功,得到的铜的高压冲击压缩数据与Nellis等人1988年发表的实验结果(包含地下核爆实验结果)拟合曲线非常接近。     

高强度紫外激光驱动的质子加速

正超强脉冲激光驱动等离子体加速产生强流脉冲质子束,在高能量密度物理和惯性约束聚变等领域有着重要的研究意义。本文研究了超短脉冲激光加速质子的物理过程,研究了激光强度、激光波长、激光对比度、薄膜靶厚度等对超短脉冲激光驱动薄膜靶加速质子束的影响。研究了紫外超短脉冲激光在质子加速过程中的优势,高对比度的紫外激光有效抑制等离子体对质子加速的影响,波长短,具有高临界密度和更好的激光吸收效率,可产生具有超高密度梯度的高密度等离子体,有利于提高超热电子密度,提高质子加速的束流强度和能量转换效率。P极化激光以45°入射角入     

电磁脉冲电场探头校准装置及不确定度评定

研制了一种核爆电磁脉冲电场探头校准标准装置,该标准装置利用TEM小室产生标准电场,可完成核爆电磁脉冲电场传感器频域及时域校准工作,为核爆电磁脉冲电场传感器的研制及性能考核提供了技术途径。文章还对频域及时域校准方法的不确定度进行了评定。     

钻地核弹爆炸效应现象初步分析

钻地核弹爆炸效应现象和浅埋核爆的相似,结合过去浅埋核爆的规律与数据,对钻地核爆的空腔、弹坑、地冲击波、光辐射和核辐射等效应现象进行了简单的分析.     

γ射线产生的快核电磁脉冲模拟研究

为了研究地磁场以及高度因素对高空核爆中射线产生的快核电磁脉冲的影响,选取了低纬度地区作为研究对象,通过计算,对比分析了距爆心不同距离处变化地磁场与稳恒磁场对横向电场的影响,表明地磁场对高空核爆的影响比对低空核爆的影响大,结果与射线的沉积高度以及随当量和距离的变化规律相吻合。     

核电汽轮机的运行与高压缸的热应力分析

核电汽轮机的运行方式直接影响高压缸热应力，３１０ＭＷ核电汽轮机的高压汽缺热应力，中分面接触应力，高压转子热应力和疲劳分析表明，高压汽缸的热应力不大，而需要关注中分面的密封问题；高压转子的热应力与热疲劳是升速与负荷过程的限制因素，冷态起动，特别是电负荷会对转子寿命产生大的损害。     

基于Saber仿真的X球管电源设计与实现

高压直流电源与灯丝加热电源是影响X射线球管射线剂量、成像质量等因素的两个至关重要部分。基于Saber软件的仿真,设计制作了一台适应多种X射线球管供电的电源系统。系统输入电压为32 V,其中高压直流电源结合高频技术,采用负高压输出,具有放射小、不易击穿、易于X球管散热等优点,能够有效延长X射线球管的工作寿命。整个系统采用STM32作为控制,实现对高压直流源电压、管电流、高压工作脉宽的控制。最后将高压直流电源、灯丝加热电源与X射线球管整机安装在装有高压油的密封盒中。实验测试表明,该电源系统安全、稳定、高效率,达到了设计要求。     

天基核爆信号识别处理系统技术方案研究

介绍了天基核爆信号识别处理系统研究的目的与意义、主要内容和关键技术及其国内外现状与发展动态，提出了一个总体技术方案构想。     

激光平面金靶耦合物理及其规律的研究

激光靶耦合物理是激光聚变的重要组成部分。利用“LTX-1”程序较全面地研究了激光平面金靶耦合问题,弄清了激光产生X光的物理过程,发射机制,以及有关的数值定标规律,所得结果与国外发表的数据基本一致。给出了一些解析结果,并与数值计算作了比较。     

基于高分辨率时频分析的核爆地震信号能量统计初至检测算法

核爆地震波检测是禁核试核查的关键环节之一。常用的短时长时能量均值比、赤池信息准则、傅里叶变换等方法虚警率都比较高,为此,提出一种基于高分辨率时频分析的核爆地震信号能量统计初至检测算法。其基本原理是根据核爆地震事件信号与噪声的频域分布差异,采用窄带分频技术将信号时域波形变换到时频域,在各频带计算局部能量均值与全局能量均值之比并进行二值化处理,当结果大于设定的阈值时,认为此频带该时刻属于地震事件信号的一部分,如果在某一阈值下出现二值化结果相同的情况,只需继续增大阈值进行检测,直到最终只有一个时间点检测到频段的数量最多即可,最大值的跳跃点即认为是初值时刻。利用地下核爆产生的地震信号进行实验研究,结果表明本文方法能够在提高检测准确率的同时解决高虚警问题,在低信噪比信号条件下具有较好的适用性与鲁棒性。     

一个用于加速器时间分辨分析系统的纳秒高压脉冲装置

设计了一个纳秒高压脉冲装置，脉冲电压可达16kV，前沿上升时间为10ns，此装置已用于加速器时间分析系统，系统的物理分辨时间小于0．8％，时间半高宽为25ns。