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核保障用探测器的现状与发展

原子能科学技术 2024年第S2期58卷 438-451页

作者：赵永刚靳尚泰庄晓郭佳承柏磊沈彦黄声慧陈雷智宇李沛玉胡守扬周静孙鹏飞宋金兴赵明锐贾世海邓桂华吝守龙卢志永许天驹王浩祯蒋涛李笑梅中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413 中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413

国际原子能机构(IAEA)建立了比较完整的核保障体系并不断加以完善,以确保有能力监督原子能技术的和平利用,以及保障相关核技术不被应用于军事用途。本文对IAEA核保障体系的建立和发展进行了描述。核保障技术的应用与发展依赖于探测技术... 详细信息

国际原子能机构(IAEA)建立了比较完整的核保障体系并不断加以完善,以确保有能力监督原子能技术的和平利用,以及保障相关核技术不被应用于军事用途。本文对IAEA核保障体系的建立和发展进行了描述。核保障技术的应用与发展依赖于探测技术的进步,国内在核保障技术方面做了大量的研究,基于各种探测需求开发了不同探测装置,如针对γ射线、X射线、中子的辐射探测器,针对衰变产生热量的量热计,针对不同质量数进行区分的质谱仪。对IAEA核保障设备的发展趋势进行了分析,提出了一些未来可以应用的探测器或探测技术。

关键词：核保障核材料探测器辐射测量

基于Bulk MicroMegas探测器的高能中子束空间分布测量

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航天器环境工程 2023年第3期40卷 276-282页

作者：智宇李沛玉陈雷宋金兴孙鹏飞周静赵明锐贾世海吝守龙卢志永邓桂华靳尚泰焦听雨李世垚秦茜李玮胡守扬李笑梅中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413

为验证中国原子能科学研究院(CIAE)自研的100 MeV回旋加速器中的高能中子束是否符合设计要求,利用自研的Bulk MicroMegas微结构气体探测器对该加速器中子场的空间分布进行了首次试验测量。首先通过模拟计算得到不同厚度聚乙烯(PE)转化... 详细信息

为验证中国原子能科学研究院(CIAE)自研的100 MeV回旋加速器中的高能中子束是否符合设计要求,利用自研的Bulk MicroMegas微结构气体探测器对该加速器中子场的空间分布进行了首次试验测量。首先通过模拟计算得到不同厚度聚乙烯(PE)转化膜对不同能量高能中子的转化效率、反冲质子的动能谱与角通量谱、反冲质子在Bulk MicroMegas气体探测器内的沉积能量谱以及中子与探测器结构物质反应产物占比等;然后利用Bulk MicroMegas探测器测量该回旋加速器产生的高能中子场在不同能量和距离处28个点位的中子通量分布,并根据通量分布计算中子束斑半径。结果表明,Bulk MicroMegas微结构气体探测器可以实现对高能中子场束斑边界成像,中子通量随束斑半径的变化关系符合常见束斑边界拟合函数;束斑半径测量结果与模拟计算结果接近。

关键词：中子束斑测量 Bulk MicroMegas气体探测器聚乙烯转化膜回旋加速器模拟计算

The bipolar kicker power supply principle prototype for the booster ring of HIAF

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Radiation Detection Technology and Methods 2019年第3期3卷 84-90页

作者： Jie Gao mingrui Li Anhui Feng Daqing Gao Jingbin Shangguan Xuejian Jin Jiang zhao Shilei Zhang Yan Liu Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhouChina School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijingChina Huizhou Research Center of Ion Sciences HuizhouGuangdongChina

Background The kicker power supply is one of the key devices to achieve fast extraction for the booster ring(BRing)of high intensity heavy ion accelerator *** the expected high beam intensity in the BRing,a beam dump is requested for an emergency ***,a bipolar kicker power supply is required to extract bunched beams to the regular beamline and the beam *** The purpose of this paper is to design and test a bipolar kicker power supply principle *** For this purpose,a solid-state Marx generator circuit based on pulse forming network with insulated gate bipolar transistors is applied to the bipolar kicker power supply principle *** The experimental results show that the principle prototype has the ability to produce a bipolar extraction current,and the polarity can be arbitrarily ***,a flat-top duration of the extraction current adjusting from 0 to 1.23μs has been *** The output performance of the principle prototype satisfies the design requirements and verifies the feasibility of the design.

关键词： Bipolar Kicker power supply PFN-Marx generator IGBT

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上引连铸铜镁合金杆温度场模拟研究

铸造技术 2018年第10期39卷 2337-2339,2344页

作者：孙亚琴潘嘉祺陈建斌陈麒忠汤鸣瑞赵金伦高纪红吴伟上海应用技术大学材料科学与工程学院上海201418 常州安凯特电缆有限公司江苏常州213025

建立了上引连铸铜镁合金杆温度场模型,对上引连铸铜镁合金杆的温度场进行了模拟,考察了浇注温度、上引速度以及顶杆温度对铜镁合金杆温度场的影响,确定了不同工艺参数下铜镁合金凝固过程的液穴深度。结果表明,在浇注温度为1 160℃,液穴... 详细信息

建立了上引连铸铜镁合金杆温度场模型,对上引连铸铜镁合金杆的温度场进行了模拟,考察了浇注温度、上引速度以及顶杆温度对铜镁合金杆温度场的影响,确定了不同工艺参数下铜镁合金凝固过程的液穴深度。结果表明,在浇注温度为1 160℃,液穴深度随顶杆温度的增加而增加,且上引速度越快,影响越大。当浇注温度为1 185℃时,上引速度和浇注温度对液穴深度的影响相对减小。随着浇注温度的增加,液穴深度增加。实际生产中应尽量减少保温炉液面波动,以减少铜镁合金杆中缩孔的形成。

关键词：温度场模拟上引连铸浇注温度上引速度

基于Micromegas的紧凑型轻量化时间投影室研制

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航天器环境工程 2024年第6期41卷 707-713页

作者：靳尚泰陈雷李沛玉庄晓张昀昱卢志永邓桂华胡守扬郭佳承周静孙鹏飞宋金兴赵明锐贾世海智宇吝守龙许天驹王浩祯蒋涛赵永刚李笑梅中国原子能科学研究院放射化学研究所中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413 国家国防科技工业局核技术支持中心北京100070

为实现紧凑、轻量的目标,采用128路二维条读出的光刻一体化微结构探测器作为时间投影室的核心读出探测器,并对该探测器的工作条件和性能进行研究。该时间投影室的灵敏体积为10cm×10cm×8 cm,总质量小于2.5 kg,探测器雪崩区厚度为100μ... 详细信息

为实现紧凑、轻量的目标,采用128路二维条读出的光刻一体化微结构探测器作为时间投影室的核心读出探测器,并对该探测器的工作条件和性能进行研究。该时间投影室的灵敏体积为10cm×10cm×8 cm,总质量小于2.5 kg,探测器雪崩区厚度为100μm。为在保证时间投影室密封性的同时减小其总质量,采用双重嵌套结构低物质量腔室和法兰环式设计。通过引入共模扼流环减小探测器成像中的噪声幅度,消除成像中的噪点以及各路信号的周期性噪声。当腔室中工作气体为93%Ar+7%CO_(2),流速到达0.6 L/min时,测得α粒子的径迹。测试结果与Geant4软件的模拟结果显示出较好的一致性,验证了该时间投影室具有较佳的粒子径迹探测能力。

关键词：光刻一体化微结构探测器时间投影室 α粒子径迹成像

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时间投影室原理及其应用

原子能科学技术 2024年第S2期58卷 452-463页

作者：李笑梅李沛玉张昀昱孙鹏飞宋金兴庄晓靳尚泰陈雷胡守扬智宇周静赵明锐贾世海邓桂华吝守龙卢志永郭佳承许天驹王浩祯蒋涛中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413 国家国防科技工业局核技术支持中心北京100070 中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

时间投影室是一种广泛应用于大型物理实验的粒子鉴别探测器,它通过粒子径迹产生电离电子的漂移时间和漂移方向的投影位置确定径迹三维坐标,具备较好的能量分辨和很高的位置分辨能力。自时间投影室被发明以来,已广泛应用于国外的大科学... 详细信息

时间投影室是一种广泛应用于大型物理实验的粒子鉴别探测器,它通过粒子径迹产生电离电子的漂移时间和漂移方向的投影位置确定径迹三维坐标,具备较好的能量分辨和很高的位置分辨能力。自时间投影室被发明以来,已广泛应用于国外的大科学实验装置上,在对撞机和固定靶实验等方面均发挥了很大的作用。虽然国内的科研机构在早期对时间投影室进行过一些初步研究,但由于技术的限制并没有展开过很多应用。近十年间,伴随着锦屏地下实验室的PandaX-Ⅲ实验的开展、东莞中国散裂中子源等一批科研装置的落地、环形正负电子对撞机的概念设计完成,时间投影室作为主径迹探测器在这些实验中承担了很大一部分工作,并已进行了更多的研发和使用。现阶段有必要对时间投影室在国内外的具体应用与发展进行梳理,本文先梳理出时间投影室的发展历史、工作原理和现状以及时间投影室上核心读出探测器的发展,然后介绍时间投影室在国外大科学实验装置上的应用和最新进展,最后给出时间投影室在国内科研项目上的应用。以此为时间投影室下一步的研发与应用奠定基础。

关键词：时间投影室微结构探测器大科学装置

额叶癫痫患者手术后疗效及其影响因素的分析研究

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癫痫杂志 2021年第3期7卷 234-240页

作者：何文斌赵明睿沈云娟刘亚丽史雪峰史哲王小强杨文桢兰正波韩彦明张新定兰州大学第二医院神经外科神经外科实验室兰州大学神经病学研究所兰州730030

目的探究额叶癫痫患者手术后长期发作结局和影响预后的预测因素,以指导评估治疗并给予临床参考。资料和方法回顾性分析2016年1月—2020年2月于兰州大学第二医院功能神经外科经多模态癫痫外科评估体系精准评估并行手术治疗的30例额叶癫... 详细信息

目的探究额叶癫痫患者手术后长期发作结局和影响预后的预测因素,以指导评估治疗并给予临床参考。资料和方法回顾性分析2016年1月—2020年2月于兰州大学第二医院功能神经外科经多模态癫痫外科评估体系精准评估并行手术治疗的30例额叶癫痫患者的临床资料,其中男17例、女13例,癫痫发作起始年龄(16.30±10.65)岁,手术治疗时年龄(23.98±11.04)岁,癫痫发作病程(7.68±6.37)年。多模态癫痫外科评估体系包括Ⅰ期无创评估和Ⅱ期侵入性评估,收集的各研究变量用描述性统计分析,采用多因素Logistic回归分析评估各研究变量对癫痫手术预后的重要性,确定潜在的预后预测因素,以探究额叶癫痫患者手术后癫痫控制情况及可能影响癫痫预后的各变量对预后疗效的影响。结果纳入的30例额叶癫痫患者临床资料分析结果显示,手术预后良好(EngelⅠ级)率为70%,平均随访(29.9±14.1)个月,多因素Logistic回归分析结果显示,癫痫病程、癫痫发作频率、是否行立体定向脑电图(SEEG)监测、致痫病灶是否完全切除、是否出现术后急性期癫痫发作是影响预后的独立预测因素(P<0.05)。结论癫痫病程长、发作频率频繁、出现术后急性期癫痫发作与不良预后显著相关,而SEEG的应用、致痫病灶的完全切除可显著改善手术预后。

关键词：额叶癫痫手术治疗预后影响因素

Sign reversal of anisotropic magnetoresistance and anomalous thickness-dependent resistivity in Sr_(2)CrWO_(6)/SrTiO_(3) films

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Chinese Physics B 2022年第10期31卷 146-152页

作者： Chunli Yao Tingna Shao mingrui Liu Zitao Zhang Weimin Jiang Qiang zhao Yujie Qiao Meihui Chen Xingyu Chen Ruifen Dou Changmin Xiong Jiacai Nie Department of Physics Beijing Normal UniversityBeijing 100875China State Key Laboratory of Luminescence and Applications Changchun Institute of OpticsFine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033China

High-quality Sr_(2)CrWO_(6)(SCWO) films have been grown on SrTiO_(3)(STO) substrate by pulsed laser deposition under low oxygen pressure. With decrease of the film thickness, a drastic conductivity increase is observed. The Hall measurements show that the thicker the film, the lower the carrier density. An extrinsic mechanism of charge doping due to the dominance of oxygen vacancies at SCWO/STO interfaces is proposed. The distribution and gradient of carrier concentration in SCWO films are considered to be related to this phenomenon. Resistivity behavior observed in these films is found to follow the variable range hopping model. It is revealed that with increase of the film thickness, the extent of disorder in the lattice increases, which gives a clear evidence of disorder-induced localization charge carriers in these *** measurements show that there is a negative magnetoresistance in SCWO films, which is considered to be caused by the magnetic scattering of magnetic elements Cr^(3+) and W^(5+). In addition, a sign reversal of anisotropic magnetoresistance(AMR) in SCWO film is observed for the first time, when the temperature varies across a characteristic value, T_(M). Magnetization-temperature measurements demonstrate that this AMR sign reversal is caused by the direction transition of easy axis of magnetization from the in-plane ferromagnetic order at T > T_(M) to the out-of-plane at T < T_(M).

关键词： Sr_(2)CrWO_(6)/SrTiO_(3) anisotropic magnetoresistance sign reversal resistivity

Ferroelectrically modulate the Fermi level of graphene oxide to enhance SERS response

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Opto-Electronic Advances 2023年第11期6卷 44-53页

作者： mingrui Shao Chang Ji Jibing Tan Baoqiang Du Xiaofei zhao Jing Yu Baoyuan Man Kaichen Xu Chao Zhang Zhen Li Institute of Materials and Clean Energy School of Physics and ElectronicsShandong Normal UniversityJinan 250014China State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems School of Mechanical EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310030China

Surface-enhanced Raman scattering(SERS)substrates based on chemical mechanism(CM)have received widespread attentions for the stable and repeatable signal output due to their excellent chemical stability,uniform molecular adsorption and controllable molecular ***,it remains huge challenges to achieve the optimal SERS signal for diverse molecules with different band structures on the same ***,we demonstrate a graphene oxide(GO)energy band regulation strategy through ferroelectric polarization to facilitate the charge transfer process for improving SERS *** Fermi level(Ef)of GO can be flexibly manipulated by adjusting the ferroelectric polarization direction or the temperature of the ferroelectric ***,kelvin probe force microscopy(KPFM)is employed to quantitatively analyze the Ef of ***,the density functional theory calculations are also performed to verify the proposed modulation ***,the SERS response of probe molecules with different band structures(R6G,CV,MB,PNTP)can be improved through polarization direction or temperature changes without the necessity to redesign the SERS *** work provides a novel insight into the SERS substrate design based on CM and is expected to be applied to other two-dimensional materials.

关键词： surface-enhanced Raman scattering(SERS) ferroelectric PMN-PT graphene oxide(GO) photo-induced charge transfer(PICT)