最新刊期
      2020 年 第 0 卷 0 期

        同步辐射技术及应用

      • 朱晓慧,谭松清,李 瑞
        2014, 37(11): 110101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110101
        摘要：在磁铁电源研制等多种应用场合需同步测量多个信号，同时要求测量数据要有较高的精度。利用高精度模数转换器AD7960实现高精度数据获取，使用可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)进行逻辑控制实现同步触发控制，研制出了高分辨率同步数据获取系统。分别针对高精度和同步性能进行测试和分析，得出系统的实际有效分辨率高于18位，并验证了系统能够实现高性能的同步数据采集。结合实际应用，进一步验证了系统的性能优势。  
        关键词：数据获取系统;高精度;同步采样;模数转换器;网络;磁铁电源   
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        发布时间：2021-03-03
      • 何泳成,王春红,吴 煊
        2014, 37(11): 110102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110102
        摘要：EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时以太网现场总线协议。通过使用OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) Gateway驱动程序实现了EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) IOC (Input/Output Controller)与EtherCAT设备的通信，从而使EtherCAT成为加速器控制系统中对实时性要求很高的高速控制系统的一种解决方案。在简要介绍EPICS、EtherCAT、OPC及OPC Gateway的基础上，对使用OPC Gateway驱动程序实现EPICS IOC与EtherCAT设备通信进行了测试。结果表明，EPICS IOC可通过OPC Gateway驱动程序与EtherCAT设备正常通信。  
        关键词：EPICS;EtherCAT;OPC Gateway;加速器控制系统   
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        发布时间：2021-03-03

        低能加速器技术、射线技术及应用

      • 徐立鹏,葛良全,罗耀耀,邹功江
        2014, 37(11): 110201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110201
        摘要：针对不同轴向应力下的红砂岩试件，进行试件轴向应变实验与氡气析出量测量实验。进而探讨了轴向应力与试件轴向应变的相关性，研究了轴向应力与试件氡气析出量之间的关系。实验结果表明，Burgers蠕变模型能表征实验试件瞬时加载应变、衰减蠕变和稳态蠕变等蠕变特征；根据瞬时和累积两种测氡方法的测量结果，发现二者的相关性系数达到0.97 (p<0.05)；实验证实轴向应力与红砂岩的氡析出量呈负相关性。这一结果为孕震过程中岩石受压导致自由氡析出的减少提供了有力的证据，对氡气预报地震具有积极的指导意义。  
        关键词：轴向应力;红砂岩;氡析出量   
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        发布时间：2021-03-03
      • 龚 频,汤晓斌,陈 达
        2014, 37(11): 110202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110202
        摘要：受传统方法精确度的限制，生产实践中辐照灭菌剂量的设定值往往超过产品的实际需要。多余的辐照剂量会对产品造成不必要的辐照损伤，同时也降低了辐照工厂的产能。本文通过理论研究证明，任一给定抗性分布的微生物种群存在一条非线性的“灭菌剂量曲线”。对于具有标准抗性分布(Standard distribution of resistances, SDR)的微生物种群，采用5种常用函数拟合其灭菌剂量曲线的结果表明，5次多项式函数的拟合程度最好。与传统使用线性函数拟合的方法相比，基于5次多项式函数拟合的灭菌剂量设定方法可以将所设定的灭菌剂量与理论值的偏差范围从?9.8% ? 123.1%缩小至?7.7% ? 1.9%。此方法可以在保证产品灭菌合格的基础上有效降低多余的辐照剂量。  
        关键词：多项式拟合;辐照灭菌;标准抗性分布;灭菌剂量设定   
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        发布时间：2021-03-03
      • 尹永智,李梅春,王慧鹏,姚丽萍,叶征乾
        2014, 37(11): 110203. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110203
        摘要：在西门子Micro PET小动物成像系统中接入高分辨率的Insert探测器环，组成了Micro Insert PET系统，可以进一步提高小动物PET系统的图像分辨率。本文采用蒙特卡罗模拟软件GATE定义Focus-220小动物PET和Micro Insert两种系统，在同步仿真运算中，给出了三种类型的符合数据，即PET Scanner和PET Scanner之间的符合、PET Scanner和Insert之间的符合、Insert和Insert之间的符合。用滤波反投影算法重建了Na-22单点源模型、多点源模型、LZU模型的PET图像。其中，多点源模型的径向图像分辨率的仿真结果与美国华盛顿大学的Micro Insert实验数据，在忽略正电子射程、非线性效应项以及噪声等的贡献下，两者符合得很好。研究表明，使用Micro Insert系统能够将小动物PET系统的图像分辨率提高到亚毫米水平。  
        关键词：蒙特卡罗仿真;小动物PET;Micro Insert系统;图像重建   
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        发布时间：2021-03-03

        核电子学与仪器

      • 洪 兵,李桃生,张志勇,颜 强,王成龙,董 良,苏 折
        2014, 37(11): 110401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110401
        摘要：针对新型单球多计数器高能中子探头，本文介绍一种满足该探头信号处理要求的核电子学系统设计方案。该电子学系统由放大电路、滤波成形电路、幅度甄别电路、多路脉冲计数器、功能控制电路和电源管理等部分组成，能够满足新型中子剂量（率）仪的功能要求，实现该新型中子剂量（率）仪的信号采集、剂量（率）计算等功能。  
        关键词：中子探测器;放大电路;复杂可编程逻辑器件;MSP430单片机   
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        发布时间：2021-03-03
      • 郑小海,鲍 杰,侯 龙,曹锦云,张子川
        2014, 37(11): 110402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110402
        摘要：在脉冲辐射混合场(n,r)中进行r射线参数测量，要求探测器系统必须有很快的时间响应，还应有很高的r/n分辨能力。本文详述了切伦科夫(Cherenkov)辐射原理，用蒙特卡罗软件MCNP模拟计算了r、中子在不同光纤阵列材料中的能量沉积，根据计算结果选择铅玻璃作为光纤阵列切伦科夫辐射体，配合常聚甲基丙烯甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA)塑料光纤光导传输，由光电倍增管转换为电信号输出，研制了一种r灵敏切伦科夫铅玻璃光纤阵列探测器。在中国原子能科学研究院的600kV高压倍加器上进行了14.1MeV中子灵敏度实验，又在西北核技术研究所60Co源上完成了1.25MeV r灵敏度实验。实验数据与模拟结果推算得出的数据基本相符，表明该探测器系统具有较高的r/n分辨能力，可满足在脉冲中子、r辐射混合场中对r射线参数测量的分辨能力要求。  
        关键词：切伦科夫;光纤阵列探测器;探测灵敏度;脉冲辐射混合场   
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        发布时间：2021-03-03
      • 王立宗,朱学彬,杨建伦,张建华,冯璟华,李波均,杨高照
        2014, 37(11): 110403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110403
        摘要：利用中子与235U发生裂变反应的截面在裂变中子能区基本不变这一特点，可设计研制裂变靶室探测系统，该系统中子能量响应较平坦，在脉冲中子总数测量中有广阔的应用前景。利用K-400加速器稳态DT中子源，实验标定了235U裂变碎片在PIN探测器中的平均沉积能量，并与理论计算结果进行了比较。裂变靶室系统探测效率可通过数值计算准确给出，与平均沉积能量实验测量值相结合，可得到准确的中子灵敏度数据，进而获得裂变靶室探测系统中子能量响应曲线。  
        关键词：裂变碎片;裂变靶室;PIN探测器;沉积能量   
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        发布时间：2021-03-03
      • 朱传新,牟云峰,郑 普
        2014, 37(11): 110404. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110404
        摘要：本文进行了多种配比和成分载Gd量为0.5%的载钆液闪溶液研制和载钆液闪探测器制作，并进行了中子与伽玛分辨性能测试，通过实验得到在萘质量含量为7.5%时，可得到较好的中子与伽玛的分辨性能，优化了载钆液闪成分；利用252Cf裂变电离室的裂变碎片信号作为开门信号，以载钆液闪探测器的阳极信号作为关门信号，通过符合测量的方法得到了252Cf 裂变中子在载Gd量为0.5%的?13 cm×30 cm载钆液闪探测器中的中子俘获时间分布。结果表明，中子俘获时间主要集中在约30 us以内，中子俘获平均时间为11 us。  
        关键词：载钆液闪;中子俘获时间分布;裂变电离室   
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        发布时间：2021-03-03

        核能科学与工程

      • 牛永生,孙理鑫,胡聪伟,张焕琦,窦 强,吴国忠,李晴暖
        2014, 37(11): 110601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110601
        摘要：高温氟化挥发技术是分离回收乏燃料中易裂变材料铀的干法分离技术。本研究建立了基于红外光谱技术的高温氟化挥发工艺中气相产物在线检测的技术。利用此技术发现在UF4氟化挥发反应过程中，除了UF6之外，还有MoF6、UO2F2和HF的生成。根据这些产物相对浓度随反应进程的变化，讨论了它们可能的来源。实验工作表明红外光谱技术不仅能够用于高温氟化挥发工艺中氟化反应过程的在线监测和研究，而且可以通过装置结构材料腐蚀产物MoF6、UF6水解产物UO2F2和HF的在线检测进一步优化工艺流程。  
        关键词：干法后处理;铀氟化挥发;红外;在线监测与分析   
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        发布时间：2021-03-03
      • 吴燕华,曹 寅,曲世祥,何兆忠,陈 堃
        2014, 37(11): 110602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110602
        摘要：涡流二极管作为氟盐冷却高温堆(Fluoride-salt-cooled High-temperature Reactor, FHR)非能动余热排出系统的关键设备，其单向性将影响FHR事故工况下排出堆芯余热的能力和正常工况时堆芯的热损失。为了研究在冷却剂FLiBe熔盐工质下涡流二极管的单向特性，并解决FLiBe较强腐蚀性、高熔点直接进行实验难度较大及成本较高的问题，本文采用比较安全和便于实验的水、#22透平油和HTS-1作为FLiBe的替代工质，通过相似理论进行流体模化，并采用数值模拟方法研究模化方法的可行性。结果表明：采用HTS-1、水和#22透平油工质代替FLiBe研究相同结构尺寸涡流二极管内的单向特性是可行的。HTS-1模化FLiBe在涡流二极管内流动可实现完全相似，水和#22透平油模化FLiBe可实现部分相似。通过数值模拟初步验证部分相似模化方法是可行的。  
        关键词：氟盐冷却高温堆;非能动余热排出系统;涡流二极管;模化分析;FLiBe   
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        发布时间：2021-03-03
      • 刘少海,陈永忠,韩利锋,张 宁,徐海霞
        2014, 37(11): 110603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110603
        摘要：网络通信中的网络冗余协议，如快速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP)，在网络发生单点故障时其可靠性需进一步提高才能用反应堆数字化仪表与控制系统中。本文介绍了应用于智能变电站的IEC 62439-3标准所发布的并行冗余协议(Parallel Redundancy Protocol, PRP)，分析了该协议实现高可靠性和高可用性的原理，并在Linux网络协议栈应用层开发了基于TCP/IP的PRP协议软件。测试表明，在应用层实现PRP协议的方案可行，可以达到零自愈和零丢包的高可靠性要求，为提高反应堆仪控系统控制网络的可靠性提供了参考思路和实现方式。  
        关键词：并行冗余协议;IEC 62439-3;数字化仪表与控制系统;控制网络;可靠性   
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        发布时间：2021-03-03
      • 刘 新,陈先龙,张 修,于晓雷
        2014, 37(11): 110604. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110604
        摘要：反应堆驱动线是反应堆控制的“生命线”，执行重要的安全功能。控制棒下落时间不仅是驱动线设计考核的重要指标，也是核电站安全分析的关键参数。基于压水堆驱动线的结构特性，对控制棒组件在下落过程进行受力分析，提出落棒时间计算的数学模型，采用有限差分法求解运动方程，并且在此基础上编制计算程序。计算结果最终表明：程序计算值与岭澳核电站二期机组热态落棒试验值符合较好，基于此计算方法编制的落棒时间计算程序可以用于压水堆停堆时的安全评价。  
        关键词：控制棒组件;驱动线;落棒时间   
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        发布时间：2021-03-03
      • 潘冬梅,陈 冲
        2014, 37(11): 110605. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.110605
        摘要：使用国际原子能机构的基准快堆例题BN-600对大型集成多功能中子学计算分析系统VisualBUS4.2进行了测试。与国际上其他单位的程序和数据库计算结果对比分析，其中有效增值因子(keff)、燃料多普勒系数(kDfuel)、径向膨胀系数(Rrad)、轴向膨胀系数(Rax)和有效缓发中子份额(?eff)的计算结果均介于其他单位测试值之间，验证了算法与各种材料的反应截面的可靠性。初步证明了VisualBUS4.2的蒙特卡罗输运模块与数据库在复杂反应堆核设计中的可靠性。但是由于密度系数本身比较小，各测试单位测试结果之间偏差都比较大，所以对密度系数还需进行进一步的分析与研究。  
        关键词：快堆;基准例题;中子学;VisualBUS4.2   
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        发布时间：2021-03-03
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