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医用电子直线加速器技术现状与发展趋势

中国医疗器械杂志 2024年第2期48卷 184-191页

作者：朱志强程鹏陈刘利龙鹏程尚雷明何桃胡丽琴凤麟核团队中科超精(南京)科技有限公司南京市210044 中科超精(安徽)先进技术研究院有限公司合肥市230088 南京市肿瘤精准放射治疗装备工程研究中心南京市210044

70%以上的肿瘤患者需要接受放射治疗,而医用电子直线加速器是肿瘤放射治疗的重要高端放疗设备。随着现代人工智能技术在医用电子直线加速器中的应用,放疗技术已从当初的普通放疗发展为如今的智慧放疗。该研究描述了医用电子直线加速器... 详细信息

70%以上的肿瘤患者需要接受放射治疗,而医用电子直线加速器是肿瘤放射治疗的重要高端放疗设备。随着现代人工智能技术在医用电子直线加速器中的应用,放疗技术已从当初的普通放疗发展为如今的智慧放疗。该研究描述了医用电子直线加速器的发展历程、工作原理与系统构成,概述了束流调控、多叶光栅、引导定位技术、剂量测评等医用电子直线加速器关键技术,并展望了生物引导放疗、FLASH闪疗、智慧放疗等前沿放疗技术的发展趋势,为医用电子直线加速器的技术发展提供参考。

关键词：放射治疗医用电子直线加速器 FLASH闪疗智慧放疗

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铅基反应堆海洋核动力发展研究

中国工程科学 2024年第2期26卷 63-73页

作者：吴宜灿柏云清李春京李阳刘少军王芳蒋洁琼吴庆生刘超周丹娜凤麟核团队中子科学国际研究院山东青岛266199 山东大学核科学技术研究院济南250061 山东省中子科学技术重点实验室山东青岛266199 中子科学(重庆)研究院有限公司重庆401331 国科中子能(青岛)研究院有限公司山东青岛266041 不详

铅基反应堆(铅基堆)核动力具有固有安全、小型轻量、长寿高效等突出优点,在先进海洋装备、无人潜航器、深海空间站的能源动力上应用前景广阔;在加快建设海洋强国的背景下,保障海洋能源供给成为重要的基础条件,开展铅基堆海洋核动力发展... 详细信息

铅基反应堆(铅基堆)核动力具有固有安全、小型轻量、长寿高效等突出优点,在先进海洋装备、无人潜航器、深海空间站的能源动力上应用前景广阔;在加快建设海洋强国的背景下,保障海洋能源供给成为重要的基础条件,开展铅基堆海洋核动力发展研究是推动我国海洋装备能源动力技术革新的关键内容。本文总结了海洋核动力的应用场景与发展需求,从技术特征、代表性应用、研制现状等方面系统梳理了铅基堆核动力的发展概况,凝练和剖析了包括核燃料与包壳材料、一回路关键设备、冷却剂工艺与氧测控、先进发电技术在内的铅基堆海洋核动力关键技术。立足国情研判了铅基堆海洋核动力面临的发展挑战,提出了低温铅基堆海洋核动力、高温高效铅基堆海洋核动力、一体化全自然循环铅基堆海洋核动力等可行技术路线。研究建议,强化前瞻性配套专项技术研发、加快部署装备示范工程,将铅基堆纳入重大能源战略、加快建设标准体系,设置国家级联合研发机构、构建科技创新和产业发展新模式,更好服务国家海洋战略并推动海洋核动力跨越式发展。

关键词：铅基反应堆海洋核动力海洋装备深海核电源无人潜航器

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同位素电池研发与应用进展

核科学与工程 2024年第1期44卷 224-232页

作者：汪进魏世平金鸣李春京马智欣王伟李亚洲王芳洒荣园闫少健胡源吴宜灿凤麟核团队中子科学国际研究院山东青岛266041 山东省中子科学技术重点实验室山东青岛266199 中国科学技术大学安徽合肥230026

放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池... 详细信息

放射性同位素电池因其在特定应用领域具有不可替代性和巨大的战略意义,而受到世界先进国家政府、学术界与工业界的广泛关注。本文首先介绍了同位素电池的应用现状,然后从同位素电池研发历史、最新进展和技术瓶颈等方面介绍了同位素电池研究进展,最后讨论了同位素电池未来重点研发方向并对我国同位素电池发展提出现实可行的建议,以期望实现我国同位素电池技术快速超车和到达世界一流水平。

关键词：同位素电池温差发电辐射伏特效应

基于改进Richardson-Lucy算法的中子照相图像几何不锐度修正方法研究

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核技术 2023年第12期46卷 30-35页

作者：伍华杰甘佺吕永强汪启宏伍一凡宋婧凤麟核团队中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中科超睿技术有限公司青岛266041 中子科学国际研究院青岛266199 山东省中子科学技术重点实验室青岛266199 不详

中子照相系统因其特定的成像结构,使得成像后的中子照相图像不可避免地存在几何不锐度。为提升中子照相图像的质量,本文提出一种基于改进Richardson-Lucy算法的中子照相图像几何不锐度修正方法,该方法首先根据几何不锐度的形成原理构建... 详细信息

中子照相系统因其特定的成像结构,使得成像后的中子照相图像不可避免地存在几何不锐度。为提升中子照相图像的质量,本文提出一种基于改进Richardson-Lucy算法的中子照相图像几何不锐度修正方法,该方法首先根据几何不锐度的形成原理构建点扩散函数,然后通过拉普拉斯算子和中值滤波方法去除图像中的γ白斑噪声,最后采用Richardson-Lucy算法对图像进行复原。采用线对模板样品进行测试,并与4种现有的中子照相图像几何不锐度修正算法进行对比,验证了本文算法可将衡量中子照相图像几何不锐度修正效果的平均梯度、空间频率指标分别提升60.23%和29.90%,能够实现几何不锐度的修正,同时解决图像复原过程中γ白斑噪声的放大问题,为实现高分辨率的中子照相提供重要技术支撑。

关键词：中子照相图像图像复原几何不锐度 Richardson-Lucy算法高分辨率

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双模式射线融合成像控制系统的设计与验证

核安全 2023年第3期22卷 53-59页

作者：王方师雪艳任焕文宋婧王文宋勇凤麟核团队中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中科超睿(青岛)技术有限公司青岛266041 中子科学国际研究院青岛266199 不详

针对工业检测中越来越复杂的检测对象,单一无损检测手段难以得到全面信息,很难满足检测需求。为了解决以上问题,本文基于两种不同的射线成像无损检测装置,设计并实现了一套高精度双模式射线融合成像智能控制系统。提出了基于PLC(可编程... 详细信息

针对工业检测中越来越复杂的检测对象,单一无损检测手段难以得到全面信息,很难满足检测需求。为了解决以上问题,本文基于两种不同的射线成像无损检测装置,设计并实现了一套高精度双模式射线融合成像智能控制系统。提出了基于PLC(可编程逻辑控制器)与智能仪器的三级分布式控制系统架构,提高了系统的双向数据通信稳定性;利用WinCC平台开发了人机友好的操作界面,可对现场多设备进行远程参数调节与状态监测;设计了带反馈校正的定位精度自调节控制系统,实现了被检品高精度定位功能。经被检品重复定位实验验证,控制系统在两个射线成像装置间的重复定位精度为±0.06 mm,符合工业自动化领域±0.05~0.08 mm的定位精度要求,为双模式射线融合成像的高精度自动控制系统设计提供参考。

关键词：融合成像控制系统定位精度 PLC WinCC 分布式控制

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考虑自由液面影响的多凸体结构浮态计算方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 62-70页

作者：刘虓周全樊天慧陈超核华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

针对液舱内自由液面对浮态和稳性的影响,文中提出了一种新的多凸体组合结构浮态算法。该方法将浮体和液舱分解成多个四面体单元,通过分析每个四面体与水面/液面的相对位置关系来确定浮体的浮力和浮心以及液舱液体的重心。该方法还提出... 详细信息

针对液舱内自由液面对浮态和稳性的影响,文中提出了一种新的多凸体组合结构浮态算法。该方法将浮体和液舱分解成多个四面体单元,通过分析每个四面体与水面/液面的相对位置关系来确定浮体的浮力和浮心以及液舱液体的重心。该方法还提出了一种改进的双重迭代法用来确定多凸体组合结构的浮态:内层迭代法模拟浮体的升沉运动,得到浮体外的水面方程和液舱内的液面方程;通过外层迭代法模拟浮体的旋转运动。两种迭代方法交替进行,直至浮体的重力作用线和浮力作用线之间的距离满足精度要求,同时重力等于浮力。自编程序对某半潜船和某半潜式海洋平台的多种典型工况进行了浮态计算,同时也考虑了自由液面影响。此外利用Maxsurf建模进行了对比分析,还利用AUTOCAD进行了精度验证。对照结果表明:该研究提出的算法可以考虑自由液面对浮态的影响,原理清晰,收敛性好;算法无论对传统的单凸体结构(例如单体船),还是多凸体结构(例如多体船、漂浮式海洋平台等)均更容易取得准确解,且计算效率更高;算法可以实现“搭积木”式的建模方式,多工况建模时可以极大地减小工作量;算法无需依赖国外第三方图形平台(比如AUTOCAD、CATIA),可为我国相关工业软件的国产化打下良好的基础。

关键词：自由液面浮态四面体双重迭代

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高熵铁电体研究进展

硅酸盐学报 2024年第9期52卷 3074-3090页

作者：周东桓陈良祁核陈骏北京科技大学材料高精尖中心海南大学

铁电材料因其换能、储能等功能性而被广泛应用于各类电子功能材料和器件，这主要取决于铁电材料晶体结构基因——极化构型。传统构建相界策略对极化构型调控不够灵活，性能增幅有限，已越来越无法满足器件微型化和集成化的需求。近期，... 详细信息

铁电材料因其换能、储能等功能性而被广泛应用于各类电子功能材料和器件，这主要取决于铁电材料晶体结构基因——极化构型。传统构建相界策略对极化构型调控不够灵活，性能增幅有限，已越来越无法满足器件微型化和集成化的需求。近期，研究者将高熵策略引入到铁电化合物中并系统研究了其对局域极化构型的调控机制。结果表明，在保留传统高熵效应的同时，高熵策略还可充分发挥原子铁电活性、半径等综合因素用于铁电功能基元(局域极化构型与氧八面体倾斜)的定向设计，有效提升外场响应的灵活度，进而大幅度提升铁电化合物的相关电学性能。该类兼具高化学无序度和高铁电功能基元无序度的材料称之为“高熵铁电体”。采用高熵策略在铁电体中开展了一系列研究工作，研究者们分别设计出高熵压电、高熵电致伸缩、高熵储能等材料。本文通过总结高熵铁电体方面的研究工作，将高熵铁电体的发展历程、设计策略、性能优化、结构机理进行梳理，以期为设计下一代高性能铁电材料提供指导。

关键词：高熵铁电材料极化构型储能钙钛矿

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第五代核能系统概念及其特征

核科学与工程 2021年第2期41卷 201-210页

作者：吴宜灿李亚洲金鸣陈珊琦王明煌邹小亮汪进王芳周涛蒋洁琼宋勇宋婧杨琪吴庆生刘超洒荣园张勇王磊陈建伟高胜李春京柏云清赵柱民胡丽琴 FDS凤麟核团队中子科学国际研究院山东青岛266041 中国科学院核能安全技术研究所安徽合肥230031 不详

本文在分析未来能源结构对核能需求以及核能自身发展面临挑战的基础上,提出了第五代核能系统"核5G"(N5G)概念。"核5G"是基于"从源头确保核安全"的基本理念,具备亲近性、灵活性、智能性等技术特征,可满足未来能源多元共生应用需求的第五... 详细信息

本文在分析未来能源结构对核能需求以及核能自身发展面临挑战的基础上,提出了第五代核能系统"核5G"(N5G)概念。"核5G"是基于"从源头确保核安全"的基本理念,具备亲近性、灵活性、智能性等技术特征,可满足未来能源多元共生应用需求的第五代核能系统。在此基础上,本文还进一步梳理了未来发展所需关键技术。

关键词：第五代核能系统核5G 亲近性灵活性智能性

振动加速度三维特征图在地基注浆加固质量检验中的应用

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振动加速度三维特征图在地基注浆加固质量检验中的应用

作者：巩克核烟台大学

学位级别：硕士

动力设备基础注浆加固效果的质量检验通常采用标准贯入、静力触探等原位测试方法,但是生产繁忙、空间狭小的厂房无法满足原位测试条件。为此,有学者提出地基加固效果的振动测试评价方法,但目前已有的工作大多采用均方根值、峰值、裕度... 详细信息

动力设备基础注浆加固效果的质量检验通常采用标准贯入、静力触探等原位测试方法,但是生产繁忙、空间狭小的厂房无法满足原位测试条件。为此,有学者提出地基加固效果的振动测试评价方法,但目前已有的工作大多采用均方根值、峰值、裕度因数、固有频率等单一时域、频域指标,这些指标难以综合评价地基的加固效果。因此,本研究提出了一种地基注浆加固质量检验的振动加速度三维特征图法:根据各指标表征的物理意义不同进行分类,三个指标为一组构建数据无量纲化的三维特征点（X,Y,Z）;在坐标系中绘制加固前后所有测点的特征点,形成振动加速度三维特征图;根据三维特征点的位置走向,提出变化程度指标（Degree of change index,缩写为DCI）,并依据实测分析和土力学中同类指标的规定构建了等级标准,用于定量评判地基的加固效果。（1）在时、频域内定义了能量特性、冲击特性、分布特性及固有频率、功率谱三维特征图。首先,分析了各时域指标的物理意义,依据其表征的能量特性（均方值,方差,均方根值）、冲击特性（峰值因数,脉冲因数,裕度因数）以及分布特性（峭度,偏度指标,偏态因数）进行了分类,提取了各指标数据并做无量纲化处理,在坐标系中绘制了能量、冲击、分布特性的各三维特征图,用以分析振动特性的变化。其次,提取了与地基刚度变化有关的前三阶固有频率,并进行了无量纲化处理,于坐标系中绘制固有频率三维特征图。再次,利用MATLAB软件调用了gen Feature TF函数,对重心频率、均方频率、频率标准差进行了提取与无量纲化计算,在坐标系中对功率谱三维特征图进行绘制,用于分析频域信号的能量变化。（2）计算了各测点三向的DCI值,并提出了定量评判加固效果的标准。其中,对于时域指标及功率谱的评判标准为:当0

关键词：振动测试法振动加速度加固效果时-频域指标三维特征图