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电容型肖特基探针的谐振放大方法研究

原子能科学技术 2023年第7期57卷 1435-1442页

作者：王敏文王忠明邱孟通赵铭彤王迪王茂成卓鑫闫逸花西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

肖特基诊断是同步环加速器束流参数的一种重要测量手段,可用于束流回旋频率、动量分散、工作点等多个参数的测量。电容型探针是开展肖特基信号测量的常用手段,但常规的电容型探针灵敏度低,在粒子数较少时测量信噪比差,难以获得有效的测... 详细信息

肖特基诊断是同步环加速器束流参数的一种重要测量手段,可用于束流回旋频率、动量分散、工作点等多个参数的测量。电容型探针是开展肖特基信号测量的常用手段,但常规的电容型探针灵敏度低,在粒子数较少时测量信噪比差,难以获得有效的测量结果。电容型探针可等效为RC并联电路,通过添加并联电感形成RLC电路可实现信号的谐振放大。通过建立谐振放大等效电路模型,分析了影响谐振放大倍数以及信噪比的主要因素。开展了谐振放大电路研制,在西安质子应用装置进行了实验验证,实现了Q为177的谐振放大,将测量信噪比提升了22.9 dB。

关键词：肖特基噪声谐振放大电容型探针同步环

重离子辐照引发的25 nm NAND Flash存储器数据位翻转

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原子能科学技术 2023年第12期57卷 2264-2273页

作者：盛江坤许鹏邱孟通丁李利罗尹虹姚志斌张凤祁缑石龙王祖军西安高技术研究所陕西西安710025 强辐射脉冲环境模拟与效应全国重点实验室西北核技术研究所陕西西安710024

为研究不同注量下浮栅存储单元位翻转特点及其翻转截面变化,以及重离子入射导致的多单元翻转,以两款25 nm NAND Flash存储器为载体开展了重离子实验研究。实验结果表明,单个重离子在击中存储单元灵敏体积的情况下足以引起位翻转,位翻转... 详细信息

为研究不同注量下浮栅存储单元位翻转特点及其翻转截面变化,以及重离子入射导致的多单元翻转,以两款25 nm NAND Flash存储器为载体开展了重离子实验研究。实验结果表明,单个重离子在击中存储单元灵敏体积的情况下足以引起位翻转,位翻转比率随着注量累积基本呈线性变化。由于处于编程状态阈值电压分布低压区的存储单元倾向于在相邻或靠近的地址上集中分布,随着注量累积,这类存储单元数量迅速减少,而其他大量存储单元的翻转数增长率变化不明显,因此位翻转截面随注量累积呈下降趋势。重离子导致两款器件出现多单元翻转,多单元翻转呈现单列、双列以及列间隔等结构。利用离子电离径迹模型估算得到离子电离有效径迹半径,可以判定多单元翻转是由于一个离子的电离有效径迹覆盖了多个存储单元。

关键词： NAND Flash 浮栅重离子辐照注量相关性多单元翻转

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环形阴极宏观场增强因子计算研究

原子能科学技术 2020年第8期54卷 1508-1512页

作者：黄种亮徐启福来定国邱孟通清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

环形阴极是一种结构场增强型阴极,能有效提高电子发射性能,广泛应用于脉冲硬X射线负载、强流电子束装置及高功率微波系统中,对其宏观场增强效应计算研究具有重要意义。本文采用电荷等效法和镜像法相结合的方法,建立阴阳极间隙空间电场... 详细信息

环形阴极是一种结构场增强型阴极,能有效提高电子发射性能,广泛应用于脉冲硬X射线负载、强流电子束装置及高功率微波系统中,对其宏观场增强效应计算研究具有重要意义。本文采用电荷等效法和镜像法相结合的方法,建立阴阳极间隙空间电场的理论计算模型,获得阴极表面电场分布及其宏观场增强因子,并拟合给出宏观场增强因子的经验估算公式。计算结果表明,当阴阳极间隙与阴极环宽之比(d/w)<5,环形阴极宏观场增强因子与d/w呈良好的线性关系,理论计算结果与Ansoft软件模拟结果基本一致。

关键词：环形阴极宏观场增强因子电荷等效法镜像法

高功率单孔柱-孔汇聚结构的电流损失实验研究

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西安交通大学学报 2019年第8期53卷 135-140页

作者：吴撼宇曾正中邱孟通张金海强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室

为了深入理解高功率柱-孔汇聚结构电流损失的机理,使用西北核技术研究所多功能辐射模拟实验平台"强光一号"加速器,针对单孔柱-孔汇聚传输结构进行大电流密度高达6×105 A/cm条件下的电流传输实验研究,利用B-dot探针分别测量不同结构的柱... 详细信息

为了深入理解高功率柱-孔汇聚结构电流损失的机理,使用西北核技术研究所多功能辐射模拟实验平台"强光一号"加速器,针对单孔柱-孔汇聚传输结构进行大电流密度高达6×105 A/cm条件下的电流传输实验研究,利用B-dot探针分别测量不同结构的柱-孔结构上下游的电流。实验结果发现:柱-孔结构的电流损失与其结构参数相关,阴极孔直径越小,损失电流越大;和普通圆孔的柱-孔结构相比,水滴状异型孔的柱-孔结构的传输效率更好;另外分析发现,在阳极柱和负载中心之间的直线上,阴极孔边缘与阳极柱的距离能明显影响柱-孔汇聚结构电流传输效率,当柱-孔间隙大于传输线阴阳极间隙的60%时,柱-孔汇聚结构即可高效传输脉冲大电流,当柱-孔间隙大于传输线阴阳极间隙时,柱-孔汇聚结构几乎不存在电流损失。研究结果有助于对高功率柱-孔汇聚结构电流损失机理的理解,为大型脉冲功率装置的设计提供技术支撑。

关键词：柱-孔汇聚结构磁绝缘电流损失高功率脉冲

质子与金属布线层核反应对微纳级静态随机存储器单粒子效应的影响分析

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物理学报 2015年第17期64卷 391-397页

作者：赵雯郭晓强陈伟邱孟通罗尹虹王忠明郭红霞强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西北核技术研究所西安710024

金属布线层对微纳级静态随机存储器(static random access memory,SRAM)质子单粒子效应敏感性的影响值得关注.利用Geant4针对不同能量(30 MeV,100 MeV,200 MeV和500 MeV)的质子与微纳级SRAM器件的核反应过程开展计算,研究了核反应次级... 详细信息

金属布线层对微纳级静态随机存储器(static random access memory,SRAM)质子单粒子效应敏感性的影响值得关注.利用Geant4针对不同能量(30 MeV,100 MeV,200 MeV和500 MeV)的质子与微纳级SRAM器件的核反应过程开展计算,研究了核反应次级粒子的种类、线性能量传输值(linear energy transfer,LET)及射程情况,尤其对高LET值的核反应次级粒子及其射程开展了详细分析.研究表明,金属布线层的存在和质子能量的增大为原子序数大于或等于30的重核次级粒子的产生创造了条件,器件体硅区中原子序数大于60的重核离子来源于质子与钨材料的核反应,核反应过程中的特殊作用机理会生成原子序数在30至50之间的次级粒子,且质子能量的增大有助于这种作用机理的发生,原子序数在30至50之间的次级粒子在器件体硅区的LET值最大约为37 MeV·cm^2/mg,相应射程可达到几微米,对于阱深在微米量级的微纳级SRAM器件而言,有引发单粒子闩锁的可能.研究结果为空间辐射环境中宇航器件的质子单粒子效应研究提供理论支撑.

关键词：质子核反应微纳级静态随机存储器单粒子效应

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数字化线阵CCD扫描X射线成像系统

核电子学与探测技术 2006年第6期26卷 958-962页

作者：魏福利邱孟通袁媛王培伟西北核技术研究所陕西西安710024

介绍了一种数字化线阵CCD扫描X射线成像系统的原理性样机,其主要特点是用窄束X射线成像,从系统结构上抑制了散射对成像的影响,在满足图像质量的情况下降低了成像所需的X射线剂量。介绍了系统设计的理论基础,讨论了系统的软、硬件组成,... 详细信息

介绍了一种数字化线阵CCD扫描X射线成像系统的原理性样机,其主要特点是用窄束X射线成像,从系统结构上抑制了散射对成像的影响,在满足图像质量的情况下降低了成像所需的X射线剂量。介绍了系统设计的理论基础,讨论了系统的软、硬件组成,并测量了系统的成像性能。

关键词：数字化线阵扫描窄束X射线成像

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双层喷气Z箍缩氖等离子体K层辐射研究

物理学报 2011年第1期60卷 410-421页

作者：吴刚邱爱慈王亮平吕敏邱孟通丛培天清华大学工程物理系北京100084 西北核技术研究所西安710024

报道了"强光一号"(1.6MA,70ns)加速器驱动双层喷Ne气Z箍缩负载产生K层辐射(光子能量约1keV)的实验研究.喷气负载出口半径为1.5—1.4cm和0.75—0.6cm(半径比2∶1).充气压力相同情况下外层和内层质量比约2.8∶1.在内爆时间约120ns、负载... 详细信息

报道了"强光一号"(1.6MA,70ns)加速器驱动双层喷Ne气Z箍缩负载产生K层辐射(光子能量约1keV)的实验研究.喷气负载出口半径为1.5—1.4cm和0.75—0.6cm(半径比2∶1).充气压力相同情况下外层和内层质量比约2.8∶1.在内爆时间约120ns、负载线质量估计值60—70μg/cm时,获得K层辐射产额约7kJ、峰值功率0.28TW,脉冲宽度20ns.X射线分幅图像表明内爆阶段的不稳定性影响较小,最终内爆速度超过25cm/μs,等离子体柱直径至少压缩到2.5mm.随着负载线质量增大、内爆时间增加,K层辐射功率和产额很快下降.对于质量较轻(28—63μg/cm)的负载,时间分辨的K层线辐射谱给出的电子温度达到500eV以上,对较重的负载(72—80μg/cm)则介于300—400eV.K层发射区域的离子密度介于3—9×1019cm-3,参与K层发射的负载质量mK介于17—46μg/cm,其数值与K层产额的大小有正相关性.

关键词：双层喷气 Z箍缩等离子体 K层辐射雪耙内爆

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丝阵负载Z箍缩可见光图像诊断

清华大学学报（自然科学版） 2007年第6期47卷 851-854页

作者：盛亮吕敏王奎禄黑东炜邱孟通魏福利清华大学工程物理系北京100084 西北核技术研究所西安710024

为了研究丝阵负载Z箍缩内爆动力学行为,利用可见光图像诊断系统,在“强光1号”加速器上,得到钨丝阵负载内爆图像。对于32根丝直径为5μm的丝阵,内爆时间为（113±7）ns,开始快速内爆的时刻（ta）与内爆时间（timp）的比值为0.60~0.70。... 详细信息

为了研究丝阵负载Z箍缩内爆动力学行为,利用可见光图像诊断系统,在“强光1号”加速器上,得到钨丝阵负载内爆图像。对于32根丝直径为5μm的丝阵,内爆时间为（113±7）ns,开始快速内爆的时刻（ta）与内爆时间（timp）的比值为0.60~0.70。对于24根丝直径为8μm的丝阵,单丝烧蚀不均匀,在轴向上存在类周期性的调制,其波长λ约为0.25 mm;丝周围等离子体不稳定性的发展是促使其形成壳层的重要因素;内爆时间约为（160±5）ns,开始快速内爆时刻与内爆时间的比值为0.90~0.95。线质量的差异是导致两者内爆行为差异的主要因素。

关键词：等离子体丝阵负载Z箍缩光图像诊断内爆

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脉冲硬X射线能注量测量技术

物理学报 2020年第14期69卷 157-162页

作者：苏兆锋来定国邱孟通徐启福任书庆西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

阐述了全吸收法测量脉冲硬X射线能注量的基本原理,选择了光电管配合硅酸镥(LSO)闪烁体作为探测系统的核心部件,研制了脉冲硬X射线能注量测量系统.利用该系统测量了"闪光二号"加速器产生的脉冲硬X射线强度,结合灵敏度的实验标定结果,计... 详细信息

阐述了全吸收法测量脉冲硬X射线能注量的基本原理,选择了光电管配合硅酸镥(LSO)闪烁体作为探测系统的核心部件,研制了脉冲硬X射线能注量测量系统.利用该系统测量了"闪光二号"加速器产生的脉冲硬X射线强度,结合灵敏度的实验标定结果,计算得到了脉冲硬X射线的能注量.在连续5发次的实验中,能注量平均测量结果为35.9 mJ/cm^2,根据实测剂量和能谱计算得到的能注量为39.8 mJ/cm^2,两者的结果比较一致.

关键词：脉冲硬X射线能注量闪烁探测器硅酸镥闪烁体