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温升速率对用于DD/DT核反应的LiTaO3晶体热释电特性影响研究

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核电子学与探测技术 2025年

作者：刘猛林菊芳言杰柯建林中国工程物理研究院核物理与化学研究所

在真空环境中作为热释电晶体的LiTaO3晶体极化可产生百kV的电压，该电压可用于加速氘离子轰击氘靶或氚靶，产生聚变中子。为了提高LiTaO3晶体热释电性能，通过改变晶体的温升速率，测量了尺寸为Φ2cm×2cmLiTaO3晶体表面电压的关系，得... 详细信息

在真空环境中作为热释电晶体的LiTaO3晶体极化可产生百kV的电压，该电压可用于加速氘离子轰击氘靶或氚靶，产生聚变中子。为了提高LiTaO3晶体热释电性能，通过改变晶体的温升速率，测量了尺寸为Φ2cm×2cmLiTaO3晶体表面电压的关系，得到了晶体表面电压与温升速率之间的关系。实验发现，在温升速率为4.7K/min时产生的电压最高，为126kV。同时修正了Fullem等人的模型，修正后的模型计算结果与实验结果相吻合。

关键词： D-D核反应温升速率 LiTaO 晶体最大电压

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高亮度蓝光半导体激光器研究进展

激光与光电子学进展 2025年

作者：钟李鑫郭林辉谢鹏飞覃祖彬蒋全伟谭昊孙堂友高松信武德勇唐淳桂林电子科技大学信息与通信学院中国工程物理研究院应用电子学研究所中国工程物理研究院研究生院先进激光与高功率微波全国重点实验室

蓝光半导体激光器目前在铜、金等有色金属及其复合材料的加工上发挥着重要作用。行业越来越期望开发高亮度蓝光半导体激光器，因此，高亮度蓝光激光芯片和激光合束技术这两方面得到了国内外机构广泛的关注。本文综述了高亮度蓝光半导体... 详细信息

蓝光半导体激光器目前在铜、金等有色金属及其复合材料的加工上发挥着重要作用。行业越来越期望开发高亮度蓝光半导体激光器，因此，高亮度蓝光激光芯片和激光合束技术这两方面得到了国内外机构广泛的关注。本文综述了高亮度蓝光半导体激光器在上述方面的发展近况，简要讨论了高亮度蓝光激光芯片亮度的提高，以及各种合束技术的原理和相关研究工作。其中，文章特别聚焦于基于光栅光谱合束的蓝光激光器，因为光栅光谱合束是目前亮度提升最为显著的技术路线。最后，总结了高亮度蓝光激光器面临的挑战，并对未来进行了展望。

关键词：高亮度蓝光半导体激光器激光合束光谱合成

非静水压环境对U_(3)O_(8)高压拉曼声子行为的影响

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 59-65页

作者：王艺佳吴彬彬刘静仪房雷鸣刘本琼雷力四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621022

八氧化三铀(U_(3)O_(8))是动力学和热力学最稳定的铀氧化物。研究U_(3)O_(8)的高压相稳定性和高压声子行为对其在核工业、催化剂等领域的应用具有重要参考价值。由于铀原子([Rn]5f^(3)6d^(1)7s^(2))和氧原子([He]2s^(2)2p^(4))核外电子... 详细信息

八氧化三铀(U_(3)O_(8))是动力学和热力学最稳定的铀氧化物。研究U_(3)O_(8)的高压相稳定性和高压声子行为对其在核工业、催化剂等领域的应用具有重要参考价值。由于铀原子([Rn]5f^(3)6d^(1)7s^(2))和氧原子([He]2s^(2)2p^(4))核外电子结构存在显著差异,因此很难通过同步辐射X射线衍射技术探测高压下铀氧化合物中U-O键合的细微变化。然而拉曼光谱对高压下U-O键合变化非常敏感,它能揭示物质在高压下包括键合或者化学计量等方面的重要信息。目前对U_(3)O_(8)高压结构相变的研究通常聚焦于静水压环境,而非静水压环境对U_(3)O_(8)高压相变的影响尚未得到深入研究。该研究基于金刚石对顶砧的高压拉曼散射技术探究了静水压和非静水压环境对正交α-U_(3)O_(8)高压相变与声子行为的影响。研究表明,静水压(8.1 GPa)和非静水压(8.2 GPa)条件下α-U_(3)O_(8)高压相变起始压力很接近。但由于非静水压环境中样品内的微区偏应力较大,因此非静水压环境中U_(3)O_(8)高压相变结束压力(16.4 GPa)比静水压环境中相应压力(18.5 GPa)约低2~3个GPa。同时本文给出了两对比实验中主拉曼模的一阶压力系数与Mode-Grüneisen参数γ。对比分析可知,高压相变前静水压条件下各主模零压下的一阶压力系数绝对值|dω/d P|几乎均大于非静水压条件下的相应值,这表明相变前非静水压环境中各拉曼模对压力响应不明显;一旦高压相变开始,由于较大微区偏应力的存在极大程度增强了铀氧原子外层电子的耦合作用,故相变后非静水压下压力系数绝对值显著增大。零压下B(6)2模的γ值最小,因此对外部扰动有更积极的响应。此外室温加压时A(3)2和A(4)2模(代表沿a轴氧原子的振动)的一阶压力系数通常小于B(4)2和B(6)2模(代表bc面内氧原子的位移),这表明α-U_(3)O_(8)高压相变前a轴比b、c轴更难被压缩。该工作深入探究了静水压和非静水压环境对α-U_(3)O_(8)高压相变的影响,为了解α-U_(3)O_(8)高压相稳定性和晶格动力学行为提供了重要参考。

关键词： U_(3)O_(8) 高压拉曼光谱高压相变非静水压

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硫醇吸附挥发性有机气体(VOCs)的气敏机理

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 35-44页

作者：张海燕李琦王梓臻文豪刘丹凤中国环境科学研究院北京100012 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 中国科学院微电子研究所北京100029

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常... 详细信息

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常见的硫醇与六种典型的VOCs(乙醇ETN、异丙醇IPA、丙酮ACN、正己烷HXN、甲苯TLN、苯甲醛BND),基于密度泛函理论(DFT),计算其表面静电势(ESP)并建立气体吸附模型.在气体吸附模型的基础上计算其吸附能,并分析其弱相互作用,从微观角度解释气体吸附的作用机理.实验结果表明,具有羟基的MUD分子对同样有羟基的气体(如ETN、IPA)能够以氢键的方式吸附,具有较强的选择效果;具有苯环的MTT分子与具有苯环结构的气体分子(如TLN、BND)吸附时会在苯环之间形成π-π堆积,基于色散作用进行吸附,这表明MTT分子对具有苯环结构的气体有着较强的吸附作用.研究发现其色散作用吸附的强弱与分子的表面ESP绝对值有关.本文对于传感器表面修饰物吸附气体的气敏机理进行了探究,并对表面修饰物的选择和实验结果预测提供了理论指导.

关键词：硫醇 VOCs DFT 表面静电势气体吸附模型弱相互作用分析

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“四维”模式助力党史学习——中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部开展党史学习教育

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中国共青团 2021年第11期 66-67页

作者：赵文韩雪中国工程物理研究院电子工程研究所团委中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部

建党百年之际,中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部荣获"全国五四红旗团支部"称号,这支从事电子学系统整机生产的青年队伍,扎根基层一线,铸国之重器,担时代使命。党史学习教育开展以来,团支部认真组织"学党史、强信念、跟党走... 详细信息

建党百年之际,中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部荣获"全国五四红旗团支部"称号,这支从事电子学系统整机生产的青年队伍,扎根基层一线,铸国之重器,担时代使命。党史学习教育开展以来,团支部认真组织"学党史、强信念、跟党走"学习教育,紧扣"准、用、新、宣",打造"领学、实学、促学、互学"四维学习模式,教育引导团员青年从党史学习中激发信仰、获得启发、汲取力量,持续掀起党史学习热潮。

关键词：党史学习整机生产团支部电子学系统四维时代使命学习模式团员青年

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新型CWENO算法在三维曲线坐标系下的理想磁流体模拟

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计算物理 2025年

作者：陈莎莎黄艳清谭名昇谭耀叶扬孔德峰衡阳师范学院物理与电子工程学院合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

Center Weighed Essentially Non-Oscillatory (CWENO)算法是一种中心加权的无振荡方法，具有三阶精度，常用于等离子体磁流体（Magnetohydrodynamic，简称MHD）模拟，无需计算特征速度。本文延伸的CWENO算法采用中心体及其相邻的八立... 详细信息

Center Weighed Essentially Non-Oscillatory (CWENO)算法是一种中心加权的无振荡方法，具有三阶精度，常用于等离子体磁流体（Magnetohydrodynamic，简称MHD）模拟，无需计算特征速度。本文延伸的CWENO算法采用中心体及其相邻的八立方体进行重构，将二维CWENO算法拓展到三维，并应用于三维曲线坐标系的MHD模拟。此方法在三维笛卡尔坐标系和球坐标系下的测试结果与六立方体重构的CWENO方法、Lax＿Friedrichs 格式得到的结果一致，但相较于六立方体重构的CWENO方法，该方法表现出较好的稳定性。因此，本研究为实验等离子体物理的模拟提供了一种更有效的手段。

关键词： CWENO重构 Lax-Friedrichs格式理想MHD模拟三维曲线坐标系

紧凑型ECR-DD中子发生器二次电子抑制研究

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真空科学与技术学报 2025年

作者：廖晨伦孟献才李旭李晨暄谢亚红曹小岗徐伟李辉梁立振合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 东华理工大学核科学与工程学院中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所中国科学院高能物理研究所

中子发生器在工作时，D+被加速轰击至钛靶，钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子，加重电源负载，影响系统的稳定性。本文研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子... 详细信息

中子发生器在工作时，D+被加速轰击至钛靶，钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子，加重电源负载，影响系统的稳定性。本文研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰孔逃逸的数量，并进一步影响腔室壁温度，导致壁吸附气体的释放，提升高压打火的频率。模拟分析了二次电子的传输路径，模拟显示靶面溅射二次电子一部分从腰孔溢出轰击在腔室壁，一部分溅射在电极内侧，少部分被反向加速轰击在陶瓷窗上，模拟结果与实物痕迹相吻合。基于该结果开展了电阻与磁场两种方式下二次电子的抑制实验，结果表明采用30-68kΩ的电阻能较好抑制二次电子，此时能在相对较小的电流下获得更高的中子产额；使用1.3T剩磁永磁铁在中心产生约100Gs磁场，能实现二次电子的有效偏转，不影响中子产额的情况下电流下降约23%，实现二次电子的抑制效果。总的来说，在保证电极内部真空度的情况下，应尽量在电极壁开小孔或不开孔或采取有效的二次电子抑制措施，有助于提升中子发生器的稳定性，进而延长其使用寿命。

关键词：氘氘中子源二次电子抑制电阻抑制磁场抑制

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基于液体透镜的变焦光学系统的设计与分析

激光与光电子学进展 2025年

作者：何子君俸银川寇松峰孔梅梅梁忠诚代俊任驹王杨赵瑞南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 西南技术物理研究所

针对安防机械式变焦系统体积庞大、结构复杂、容易磨损等问题，提出了一种基于液体透镜的变焦光学系统。借助软件ZEMAX、MATLAB和高斯括号法，对该光学系统进行优化设计与像质评价。结果表明：基于可变焦液体透镜的光学系统可以实现20mm... 详细信息

针对安防机械式变焦系统体积庞大、结构复杂、容易磨损等问题，提出了一种基于液体透镜的变焦光学系统。借助软件ZEMAX、MATLAB和高斯括号法，对该光学系统进行优化设计与像质评价。结果表明：基于可变焦液体透镜的光学系统可以实现20mm～80mm范围内的连续变焦，系统变倍比为4倍，总长为108mm,F数为2.5～8，视场角变化为10°～24°。在空间频率80lp/mm下，系统各视场处的MTF值均大于0.35，畸变值小于2%。这种光学系统具有变焦速度快及无机械运动等优点，有望实现对智能化安防监控系统的升级完善。

关键词：变焦光学系统液体透镜像质评价分辨率变倍比

基于金刚石探测器的低噪声高增益电荷灵敏放大器研制

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核电子学与探测技术 2025年

作者：王民川朱志甫黄河邹继军邢宗强方波陈少佳郑州工程技术学院信息工程学院广东石油化工学院电子信息工程学院东华理工大学机械与电子工程学院中国科学院高能物理研究所

金刚石探测器在核辐射探测中具有广阔的应用需求。本文基于电荷灵敏放大器的基本原理，采用共源极放大器和差分放大器的组合方式，设计了一种基于金刚石探测器的低噪声高增益电荷灵敏放大器。实验结果显示，本底等效噪声电荷为168 e-，... 详细信息

金刚石探测器在核辐射探测中具有广阔的应用需求。本文基于电荷灵敏放大器的基本原理，采用共源极放大器和差分放大器的组合方式，设计了一种基于金刚石探测器的低噪声高增益电荷灵敏放大器。实验结果显示，本底等效噪声电荷为168 e-，能谱分辨率和电荷收集效率分别为2.63%和86%。所有指标均达到了设计要求。该放大器有望在金刚石探测器的能谱分析、位置分辨和束流监测等领域得到应用。

关键词：金刚石低噪声高增益电荷灵敏放大器