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基于麦克风的气体超声分子束飞行速度的实验研究

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物理学报 2019年第16期68卷 246-253页

作者：周茂蕾刘东曲国峰陈桎远李敏王艺舟徐子虚韩纪锋辐射物理及技术教育部重点实验室四川大学原子核科学技术研究所

超声分子束的膨胀和输运过程是一个较为复杂的分子动力学问题,相关的参数较难准确计算.本文基于麦克风测量方法研究了多种气体(H2, D2, N2, Ar, He, CH4)超声分子束在自由膨胀过程中的平均速度及其沿出射方向在远域空间(喷射距离/喷嘴直... 详细信息

超声分子束的膨胀和输运过程是一个较为复杂的分子动力学问题,相关的参数较难准确计算.本文基于麦克风测量方法研究了多种气体(H2, D2, N2, Ar, He, CH4)超声分子束在自由膨胀过程中的平均速度及其沿出射方向在远域空间(喷射距离/喷嘴直径>310)的演变情况,获得了较大范围内分子束平均速度分布随气体种类、温度、气压和膨胀距离的变化规律.结果表明, H2, D2, He分子束的速度分别只占各自理论极限速度的54%, 60%和68%,且在远域空间速度下降较快.而CH4, N2和Ar分子束的速度与其各自的极限速度十分接近,占比分别为85%, 92%和99%,且在远域空间速度下降较缓.

关键词：麦克风超声分子束自由膨胀速度分布

He离子辐照对石墨烯微观结构及电学性能的影响

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物理学报 2020年第1期69卷 311-316页

作者：张娜刘波林黎蔚四川大学原子核科学技术研究所教育部辐射物理及技术重点实验室

本文采用5.4 ke V不同剂量的He离子辐照单层石墨烯,利用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和半导体参数分析仪表征辐照前后石墨烯微观结构和电学性能变化.研究结果表明:随着辐照剂量增大,单层石墨烯的缺陷密度逐渐增加,当辐照剂量... 详细信息

本文采用5.4 ke V不同剂量的He离子辐照单层石墨烯,利用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和半导体参数分析仪表征辐照前后石墨烯微观结构和电学性能变化.研究结果表明:随着辐照剂量增大,单层石墨烯的缺陷密度逐渐增加,当辐照剂量增至1.6×10^13 He+/cm^2,石墨烯开始由纳米晶结构向无定形碳结构转变,不断增多的缺陷致使石墨烯电导率持续降低,其电子输运机制也由玻尔兹曼扩散输运转变为跃迁输运;狄拉克电压(Vdirac)向正电压方向的偏移量随辐照剂量增大而增大,其主因是辐照缺陷和吸附杂质导致石墨烯P型掺杂效应增强.

关键词：石墨烯 He离子辐照微观结构电学性能

核电磁脉冲中非电离辐射作用于人体的电磁场和温度场仿真

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辐射研究与辐射工艺学报 2024年第3期42卷 106-117页

作者：王世鑫逯迈兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070

采用国际电工委员会制定的双指数脉冲波形模拟核电磁脉冲,分析脉冲波形主要谐波分量的幅值、频谱及相位。在多物理场仿真软件COMSOLMultiphysics建立偶极子天线模型及人体三维模型,通过电磁场与热场耦合模块,求解人体组织中感应电场强... 详细信息

采用国际电工委员会制定的双指数脉冲波形模拟核电磁脉冲,分析脉冲波形主要谐波分量的幅值、频谱及相位。在多物理场仿真软件COMSOLMultiphysics建立偶极子天线模型及人体三维模型,通过电磁场与热场耦合模块,求解人体组织中感应电场强度、磁场强度、比吸收率(Specificabsorptionratio,SAR)和温度场分布。将结果与国际非电离辐射防护委员会(International commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)制定的《限制电磁场暴露导则》进行比较。结果表明:人体距离暴露源1 km时,感应电场强度、磁场强度、局部最大SAR值和平均SAR值分别为88.8 V/m、0.58 A/m、0.66 W/kg、0.011W/kg。感应电场强度和磁场强度超过了ICNIRP规定限制59.8V/m和0.22A/m。但在10km处,电场、磁场、局部最大SAR值和平均SAR值都满足安全限制。人体组织中温度升高主要集中在大脑处,暴露时间为6min时,温升为0.2171℃,符合ICNIRP规定的局部温升2℃和核心温升1℃限值的要求。本研究结果为核电磁脉冲环境中人体遭受电磁暴露的健康风险安全评估提供了一定的科学依据。

关键词：核电磁脉冲偶极子天线电磁场温度场比吸收率

缺陷对脉冲电压下介电材料真空沿面绝缘性能的影响

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武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：周亚伟呼义翔杨实何德雨钟爱旭张信军梁天学何春清西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室武汉大学物理科学与技术学院湖北省核固体物理实验室

利用正电子湮没寿命谱技术研究了缺陷对脉冲电压下介电材料真空沿面绝缘性能的影响。基于晨光号加速器开展了四种介电材料真空沿面耐压考核实验，分析了四种材料的真空沿面绝缘性能。研究结果表明，正电子湮没平均寿命越长，介电材料的... 详细信息

利用正电子湮没寿命谱技术研究了缺陷对脉冲电压下介电材料真空沿面绝缘性能的影响。基于晨光号加速器开展了四种介电材料真空沿面耐压考核实验，分析了四种材料的真空沿面绝缘性能。研究结果表明，正电子湮没平均寿命越长，介电材料的真空沿面耐压性能越差。利用正电子湮没平均寿命量化了材料中的缺陷信息。分析认为，缺陷的存在引起材料介电常数突变，同时缺陷易于捕获自由载流子，加剧材料表面电荷集聚，导致材料真空沿面局部电场畸变，造成介电材料真空沿面绝缘失效。

关键词：正电子湮没寿命缺陷电荷集聚沿面闪络脉冲电压介电材料

矩形通道内超临界CO_(2)局部热流场可视化实验

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化工学报 2024年第8期75卷 2831-2839页

作者：曾港陈林杨董袁海专黄彦平中国科学院工程热物理研究所北京100190 湘潭大学数学与计算科学学院湖南湘潭411105 中国科学院大学航空宇航学院北京100049 中国核动力研究设计院重点实验室四川成都610213

准确测量超临界CO_(2)的边界层流动传热特性,对于先进超临界CO_(2)能源化工循环系统的设计和安全运行具有重要意义。研究基于一种改进的非接触式的相移激光干涉系统,探究了湍流条件下超临界CO_(2)在矩形截面通道的边界热流场演化趋势。... 详细信息

准确测量超临界CO_(2)的边界层流动传热特性,对于先进超临界CO_(2)能源化工循环系统的设计和安全运行具有重要意义。研究基于一种改进的非接触式的相移激光干涉系统,探究了湍流条件下超临界CO_(2)在矩形截面通道的边界热流场演化趋势。研究分析了基于长直通道局部热量输入条件下边界层密度场和温度场瞬态变化。这些定量信息可用于评估超临界CO_(2)在不同热通量(q=14057、5500、2014 W/m^(2))条件下的局部传热准则数。结果表明:局部边界热传输使边界流体密度快速下降了1.8 kg/m^(3);浮升力驱动边界流体与主流区域混合并迅速达到平衡状态;高热流条件下温度、密度梯度变化迅速且显著,显示了热边界层的快速形成。

关键词：对流流体动力学传递过程超临界二氧化碳测量

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混合笔束模型在电子剂量算法中的应用

物理学报 2002年第11期51卷 2649-2655页

作者：勾成俊杨代伦曾革罗正明四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

将双群模型计算的宽束电子的能量沉积与Fermi Eyges理论的侧向解相结合来构造电子笔束模型 ,即混合笔束模型 .由于混合笔束模型的计算精度和效率较好 ,并且适用范围较大 ,因此 ,混合笔束模型展示了在放射治疗临床应用上的可能性 .在混... 详细信息

将双群模型计算的宽束电子的能量沉积与Fermi Eyges理论的侧向解相结合来构造电子笔束模型 ,即混合笔束模型 .由于混合笔束模型的计算精度和效率较好 ,并且适用范围较大 ,因此 ,混合笔束模型展示了在放射治疗临床应用上的可能性 .在混合笔束模型的基础上 ,改进了混合笔束模型对电子侧向分布的参数计算 .计算结果表明 ,改进的混合笔束模型的精度符合临床应用的要求 ,同时 ,其计算速度非常快 .

关键词：电子剂量算法笔束模型双群模型混合笔束模型放射治疗临床应用计算精度电子束

keV能量电子致Al,Ti,Zr,W,Au元素厚靶特征X射线产额与截面的研究

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物理学报 2020年第13期69卷 58-70页

作者：李颖涵安竹朱敬军李玲四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

本文使用5—27 keV能量范围的电子轰击纯厚Al(Z=13),Ti(Z=22),Zr(Z=40),W(Z=74)和Au(Z=79)靶,利用硅漂移探测器(SDD)收集产生的X射线,给出了K,L壳层特征X射线产额的测量结果,并将所得实验数据与基于扭曲波玻恩近似理论模型(DWBA)的蒙特... 详细信息

本文使用5—27 keV能量范围的电子轰击纯厚Al(Z=13),Ti(Z=22),Zr(Z=40),W(Z=74)和Au(Z=79)靶,利用硅漂移探测器(SDD)收集产生的X射线,给出了K,L壳层特征X射线产额的测量结果,并将所得实验数据与基于扭曲波玻恩近似理论模型(DWBA)的蒙特卡罗模拟值进行了比较,两者在小于或约为10%的范围内符合.根据测得的特征X射线产额进一步得到了相应的内壳层电离截面或特征X射线产生截面.通过对比电子入射角度为45°和90°的两种情况下解析模型与蒙特卡罗模拟的特征X射线产额,发现在入射角度为90°时两者符合较好.同时,本文还给出了次级电子、轫致辐射光子对特征X射线产额的贡献,该贡献与入射电子能量关系较弱,表现出与原子序数较密切的相关性.

关键词：特征X 射线产额内壳层电离截面特征X 射线产生截面蒙特卡罗模拟

采用薄靶方法测量低能电子致Al,Ti,Cu,Ag,Au元素K壳层电离截面与L壳层特征X射线产生截面

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物理学报 2022年第17期71卷 191-202页

作者：李博李玲朱敬军林炜平安竹四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

使用5-27 keV能量范围内的单能电子束轰击薄碳衬底上的薄Al (Z=13),Ti (Z=22),Cu (Z=29),Ag (Z=47),Au(Z=79)靶,使用硅漂移型探测器(SDD)收集产生的特征X射线,测量了Al,Ti,Cu的K壳层电离截面以及Cu,Ag和Au的L壳层特征X射线的产生截面,... 详细信息

使用5-27 keV能量范围内的单能电子束轰击薄碳衬底上的薄Al (Z=13),Ti (Z=22),Cu (Z=29),Ag (Z=47),Au(Z=79)靶,使用硅漂移型探测器(SDD)收集产生的特征X射线,测量了Al,Ti,Cu的K壳层电离截面以及Cu,Ag和Au的L壳层特征X射线的产生截面,并且使用蒙特卡罗PENELOPE程序对实验结果进行了修正.本文给出了Cu的L壳层特征X射线产生截面.与半相对论扭曲波玻恩近似(semi-relativistic distorted-wave Born approximation,DWBA)理论值相比,本文的大多数实验值在7%的范围内与理论值符合.研究表明,中重元素的L壳电离截面的理论计算以及相应的原子参数有待更精确的确定.

关键词：原子内壳层电离特征 X射线截面蒙特卡罗模拟

ZrCr梯度界面层对Zr/Al_(2)O_(3)涂层体系抗热震性能影响及机理研究

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稀有金属材料与工程 2022年第5期51卷 1773-1779页

作者：杨红志刘波四川大学原子核科学技术研究所教育部辐射物理及技术重点实验室四川成都610064

采用中频磁控溅射和超音速等离子喷涂依次在锆合金(Zr-4)基体表面制备了Zr(84.61at%)Cr/Zr(17.39at%)-Cr/Al_(2)O_(3)(ZrCr梯度界面层)和Al_(2)O_(3)(无ZrCr梯度界面层)涂层。利用XRD、SEM和HRTEM等重点分析了ZrCr梯度界面层对Zr-4/Al_(2)O_(3)涂层界面微观结构、结合强度和抗热震性能的影响。结果表明:通过增设ZrCr梯度界面层,能显著提升Zr-4/ZrCr/Al_(2)O_(3)体系结合强度至50.3±2.52 MPa,较Zr-4/Al_(2)O_(3)体系结合强度值提升约46%;循环热震条件下,Zr-4/ZrCr/Al_(2)O_(3)体系膜基界面完整,与ZrCr梯度界面层能显著提升界面结合强度,喷涂及热震实验过程中ZrCr梯度界面层Cr原子优先形成较致密的Cr_(2)O_(3)能进一步有效抑制氧扩散至Zr-4有关;Zr-4/Al_(2)O_(3)膜基界面则出现明显开裂甚至剥离行为,其主因是Zr-4/Al_(2)O_(3)两者界面热应力集中而导致Zr-4/Al_(2)O_(3)界面开裂;HRTEM和EDS线扫描结果证实在Zr-4/Al_(2)O_(3)界面开裂处形成的疏松ZrO_(2)氧化物是后续热震循环中进一步加剧涂层大面积剥落失效的根本原因。

关键词： ZrCr梯度界面层超音速等离子喷涂微结构结合强度抗热震性能