最新刊期
      2020 年 第 0 卷 0 期

        同步辐射技术及应用

      • 钟 逸,张 伟,张继东,王淑华,何永周,周巧根
        2014, 37(4): 040101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040101
        摘要：霍尔探头低温标定装置是对霍尔探头进行低温下磁测性能标定的实验工具。标定装置内，探头的导冷结构的温度分布以及低温下的冷缩变形对霍尔探头标定的准确性有直接的影响。本文运用有限元模拟软件对霍尔探头低温标定装置的导冷结构进行了稳态热分析和冷缩变形分析；对低温下霍尔探头的焦耳效应进行了模拟，研究了霍尔探头的焦耳效应对其标定温度的影响。当制冷机二级冷头温度为4.42 K时，霍尔探头温度模拟结果为6.75 K，霍尔探头轴向冷缩量模拟结果为1.11 mm，实验结果霍尔探头温度6.55 K，模拟结果可靠。  
        关键词：霍尔探头;低温标定;焦耳效应;有限元模拟   
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        发布时间：2021-03-03
      • 童 金,谷 鸣,袁启兵,刘永芳
        2014, 37(4): 040102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040102
        摘要：调研了最新质子同步加速器驱动信号源的生成方式及成功案例，提出了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)与数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer, DDS)搭建的三阶共振横向引出激励信号发生平台方案，详细阐述了平台硬件架构及软件设计。同时分析了频率合成中的几个关键点，模拟了经1 kHz数字低通滤波后的高斯噪声信号，修整了模拟输出通道的7阶?型巴特沃斯低通滤波器参数。激励平台实现了频率精度高、频率带宽设置灵活的频率信号源。实验数据测试表明，此平台所产生的频率信号能满足加速器慢引出信号源指标需求。  
        关键词：质子治疗装置;数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer;DDS);高斯噪声;慢引出   
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        发布时间：2021-03-03
      • 钟少鹏,赵明华,张俊强
        2014, 37(4): 040103. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040103
        摘要：采用磁控管做功率源的低能电子直线加速器在医疗、辐照、X射线检测等领域得到较为广泛的应用。磁控管产生的微波信号输入到加速管，对电子束进行加速，磁控管的工作频率稳定性对加速器电子束能量、能散及发射度产生直接的影响。但磁控管是一种振荡器，其频率受到温度、振动、负载牵引的影响会产生漂移，所以需要一套自动频率控制系统(Automatic Frequency Control, AFC)机构对磁控管进行频率控制。目前普遍采用的AFC机构主要是行波控相或双腔鉴频，对两路检波信号差分放大进而控制伺服电机进行调谐的方法实现磁控管的频率稳定。随着数字化I/Q和FPGA (Field-Programmable Gate Array)技术的不断发展，运用该技术进行磁控管的频率控制完全具备可行性。本文从理论和工程设计上阐述了数字化I/Q技术在磁控管频率控制上的应用。  
        关键词：数字化I/Q;鉴相;磁控管;自动频率控制系统(Automatic Frequency Control;AFC);谐振腔   
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      • 陈 曦,王季刚,宣 科,李 川,文鹏权,蒋思远,刘功发
        2014, 37(4): 040104. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040104
        摘要：合肥光源是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源。为了提升其供光性能，2009年底启动了合肥光源重大维修改造项目，冷却水监测系统是此次重大维修改造项目的一部分。改造后的冷却水监测系统采用美国国家仪器公司(NI)的可重配置嵌入式工业控制器cRIO作为硬件平台，监测冷却水温度、压力和流量，以及磁铁温度和隧道环境温度等信号。cRIO上运行VxWorks操作系统，采用LabVIEW编写采集程序，并采用NI公司开发的接口程序“EPICS Server IO Server”将系统集成到EPICS中。cRIO-9073中的所有软件可通过镜像方式安装，并且采集程序通过一个包含机箱及模块信息的配置文件来自动检测硬件的匹配情况，因此，软件的安装和调试十分方便。系统的试运行情况表明其性能稳定，操作简单，扩展性好。  
        关键词：冷却水监测;EPICS;可重配置嵌入式工业控制器(cRIO);LabVIEW   
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      • 黄 灿,杨 康,马明旺,海 洋,张增艳,赵红卫,朱智勇
        2014, 37(4): 040501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040501
        摘要：应用半经典的蒙特卡罗方法，模拟计算了处于不同缺陷条件下的砷化镓在超快激光激发下的载流子输运行为及其相应的太赫兹波发射性能。计算结果表明，缺陷的类型和浓度都会对太赫兹波的脉宽和峰高产生显著的影响。分别采用500 keV和1.5 MeV的氮离子在不同剂量下辐照了半绝缘的砷化镓和掺铁磷化铟样品，并将辐照样品制备成太赫兹波发射天线。通过对辐照样品的太赫兹波发射能力进行测量，发现不同辐照条件下制备的太赫兹发射天线其太赫兹波的脉宽基本一致，只有峰高随辐照产生的缺陷浓度增大呈现先增大后减小的变化。结合理论计算和实验测量结果，分析讨论了光电导材料太赫兹波发射的缺陷机制。  
        关键词：蒙特卡罗模拟;太赫兹发射晶体;离子辐照缺陷   
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      • 贺林峰,韩松柏,王 雨,魏国海,武梅梅,王洪立,刘蕴韬,陈东风
        2014, 37(4): 040502. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040502
        摘要：本文综合考虑几何不锐度和探测系统固有不锐度的影响，把准直比、样品与转换屏间距离、转换屏和CCD(CMOS)相机分辨率等关键参数引入到系统脉冲响应函数，推导出更准确和全面的中子照相系统整体空间分辨率计算公式，探讨了公式中各参数与分辨的定量关系和影响规律。利用该公式对中国先进研究堆实时中子成像探测系统在不同准直比条件下的整体空间分辨率进行了计算与分析，讨论了如何优化调整各影响因素以提高中子照相装置的整体测试性能。为中子照相装置的优化设计以及确定特定样品的测试方案，提供了重要的理论依据。  
        关键词：中子照相;空间分辨率;调制解调函数   
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      • 吉志龙,马元巍,王德忠
        2014, 37(4): 040503. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040503
        摘要：放射性核素大气扩散模型中，基于示踪实验获得的经验扩散参数依赖于具体的实验条件，在事故条件下，由于风场、大气湍流、地表状态等与实验条件存在差异，经验扩散参数难以准确反映实际扩散过程。为了弥补这一不足，可以以经验参数为先验值，使用实际观测数据对其进行实时动态修正。本文基于遗传算法，建立动态修正模型，通过数值模拟得到4种适应度函数对修正结果的影响。结果表明，根据观测误差设置不同权重的适应度函数修正效果更好。在此基础上，使用Kincaid实验数据集进行模型预测能力的验证，结果表明，使用遗传算法对拉格朗日扩散模型中的扩散参数进行修正，可明显提高扩散模型的预测能力。  
        关键词：大气扩散模型;遗传算法;适应度函数;数值模拟;核事故后果评价   
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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

      • 杜 龙,常 乐,王玉廷,张 松,曹喜光,王宏伟,张国强,钟 晨,李 琛
        2014, 37(4): 040201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040201
        摘要：碘化锂晶体闪烁体具有中子测量效率高、探测器尺寸小等优点，它是目前相当成熟和用途广泛的探测器，在中子测量及环境监测等各方面均有广泛应用，它由闪烁体、光导、光电倍增管、高压四部分组成。本工作利用Monte Carlo 程序研究了6LiI/natLiI闪烁体探测器尺寸与探测效率的关系，并通过GEANT4及MCNP程序模拟计算了高富集度的6LiI晶体和天然LiI晶体及纯7LiI晶体的探测效率。从理论模拟结果可以看出10mm厚度的两种探测器对热中子探测效率都很高，6LiI达到98%，而natLiI也能达到65%。利用反应堆热中子刻度了6LiI/natLiI闪烁体探测器的热中子探测效率，考虑了铅砖及高密度聚乙烯的散射，以及环境中子的贡献后，实际测量6LiI探测器探测效率在90%左右，natLiI探测器探测效率在70%左右。  
        关键词：蒙特卡洛;闪烁体探测器;热中子堆;效率   
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        发布时间：2021-03-03
      • 张文艺,刘忠超,阮书州,樊赛军,焦 玲
        2014, 37(4): 040202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040202
        摘要：研究碘-125粒子源轴向与径向的剂量学特性，为粒子源植入治疗管腔癌症提供实验数据。用LiF(Mg, Cu, P)热释光(Thermoluminescent, TL)方片、颗粒和玻璃管三种探测元件，模拟测量碘-125粒子源的剂量分布。I-125粒子源不同角度的径向剂量各向异性；其轴向剂量分布的分散性接近15%，说明钛管内的渗碘银棒可能偏离了中心轴向。进行碘-125粒子源植入治疗时，研究粒子源的剂量学参数及其排列方式对治疗效果可能产生的影响是非常必要的。  
        关键词：碘-125粒子源;近距离放射治疗;热释光(Thermoluminescent;TL);剂量学   
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      • 左振中,吴振东,屈国普,梁海英,鞠 薇,陈东风,傅元勇
        2014, 37(4): 040203. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040203
        摘要：核孔膜是通过重离子照射薄膜后进行化学蚀刻所得到的高性能过滤材料，蚀刻速率是影响高质量核孔膜制备的重要因素。本文探讨了不同蚀刻液浓度、温度以及重离子辐照能量对蚀刻速率的影响。利用140 MeV的32S离子在室温和真空条件下对4层堆叠的PET (polyethylene terephthalate)薄膜进行了辐照。在对辐照样品进行化学蚀刻期间采用电导法确定了径迹蚀刻速率Vt。结果表明：蚀刻速率与蚀刻温度呈指数相关，随蚀刻液浓度增加而线性增大；径迹蚀刻速率随能量损失率（离子能损）增大。研究确定，在入射32S能量为1.6MeV?u?1时，NaOH浓度为1mol?L?1、蚀刻温度为85°C时最有利于形成圆柱形微孔。  
        关键词：核孔膜;电导法;径迹蚀刻速率;体蚀刻速率;能量损失率   
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        发布时间：2021-03-03
      • 商建波,师全林,王群书,白 涛,刘 杰,代义华,李 谋,钟振原
        2014, 37(4): 040204. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040204
        摘要：根据美国Small Boy试验的近场远爆心区域(Off-site)剂量场分布图，计算了不同区域内沉降至地面的放射性活度累积份额，结合动力学沉降预报程序给出的不同粒径粒子落地范围，计算得到了不同放射性活度累积份额下的粒子粒径下限。结果表明，试验产生的百微米以上粒径的粒子携带的放射性活度份额约为Bridgeman方程估算结果的86%。本方法可以扩展至不同爆高的地面爆炸场景，分析其近区沉降物的放射性份额，对于优化放射性沉降预报程序具有一定价值；对于发展分凝模型、分析放射性物质在各种粒子中的分布规律等具有重要意义。  
        关键词：放射性沉降;剂量场;累积放射性活度-粒径分布   
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        发布时间：2021-03-03

        核电子学与仪器

      • 魏 星,王 锋,王 英,肖无云,艾宪芸,张 斌,徐红鹃,张 磊,马新华
        2014, 37(4): 040401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040401
        摘要：可对硬X射线、γ射线等成像的旋转调制器(Rotating Modulator, RM)成像技术是一种探测效率高、能量范围宽、能量分辨能力高的技术，可满足核辐射监测中对高性能γ射线成像系统的需求。为此，研制了一台基于RM技术的γ射线成像系统样机。该样机主要包括一个由8条铅条组成的旋转准直器、7个NaI(Tl)探测器、步进电机和相应的读出及控制电路。样机视场角±14.6?，角度分辨率2?，在662 keV处能量分辨率为7%，对662 keV γ射线的探测效率达到22.2%。  
        关键词：旋转调制器;γ射线成像;图像重建;探测效率   
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        发布时间：2021-03-03

        核能科学与工程

      • 陈海英,乔亚华,王韶伟,陈 妍,兰 兵,张春明
        2014, 37(4): 040601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040601
        摘要：反应堆堆芯中核燃料发生裂变时，产生了大量的放射性物质，给核电厂环境保护带来了挑战。燃料组件内的放射性源项是反应堆冷却剂放射性源项屏蔽设计、事故源项分析和放射性后果评估的基础。本文针对压水堆开展燃料组件内放射性源项的计算研究，采用ORIGEN-S程序，建立合适的计算方法，研究不同燃耗下燃料组件内源项计算结果的差异，并对比分析了不同版本的ENDF/B截面库对计算结果产生的影响，为压水堆燃料组件内放射性源项的计算提供参考。  
        关键词：燃料组件;ORIGEN-S;ENDF/B;源项   
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      • 郭雪晴,孙中宁,王建军
        2014, 37(4): 040602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040602
        摘要：对开式自然循环系统的启动过程进行了实验研究，并详细分析了不同加热功率和不同入口过冷度条件下系统出现的实验现象和流动特性，最后给出了自然循环系统在启动过程中的流动不稳定性边界图。结果如下：在低加热功率下，随着入口过冷度的减小系统会依次经历单相稳定、两相振荡和两相稳定流动；增大加热功率会使系统的两相流动不稳定范围增大，甚至很难形成稳定的两相流动。在两相振荡阶段，系统会出现由闪蒸诱发的不稳定流动以及由沸腾喷发和闪蒸共同诱发的不稳定流动两种模式，这两种不同模式的流动不稳定性均属于密度波不稳定性。  
        关键词：开式自然循环;启动过程;闪蒸;沸腾喷发;密度波不稳定性   
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      • 蔡报炜,王建军,孙立成,张娜娜,阎昌琪
        2014, 37(4): 040603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.040603
        摘要：本文以熔盐堆脱气系统中旋叶式气泡分离器为研究对象，利用数值分析软件Fluent对分离器内的流场进行了数值模拟，并分析了其工作原理和影响因素。首先，不同的湍流模型计算结果与实验现象的对比分析表明，雷诺应力模型在不同工况下计算得到的流场分布与实验现象符合最好。在确定适合用于模拟旋叶式气泡分离器内流场的计算模型基础上，对分离器内流场作进一步的计算分析。结果表明，水在流量20 m3?h?1条件下，流经分离器搅浑叶片后，会形成一种中心低速低压的旋转流动，且在横截面中心区域附近存在很大的径向压降梯度，如果水流中存在少量气泡，便会在压力梯度的作用下，流向分离器中心，汇聚形成稳定的气芯，从而实现对流体中气相的连续分离。  
        关键词：熔盐堆(Molten Salt Reactor;MSR);分离;流体力学;数值分析   
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        发布时间：2021-03-03
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