1 大连理工大学大连 116024
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所绵阳 621900
3 中山大学广州 519082
4 中国工程物理研究院 研究生院绵阳 621900
基于快中子技术的无损检测方法能够在不对检测物造成影响的情况下，发现其隐藏的危险品。利用D-T反应时伴随中子产生的反冲α粒子对有效中子进行标记，可大幅提高中子探测信噪比，同时通过空间分辨α粒子还可以获得被检测对象特征元素的空间信息，所以基于伴随α粒子的中子检测方法在安检领域具有重要的应用前景。本文简单介绍了基于伴随α粒子中子检测方法的原理和系统组成，并对系统的中子管、α粒子探测器和γ探测器等关键部件进行了介绍，接着介绍了目前世界上正在研究的伴随α粒子中子检测系统及其进展，最后对这种检测方法进行了展望。
安全检测 伴随粒子 中子管 α粒子探测器 γ探测器 Security check Associated particles Neutron tube Alpha particle detector Gamma detector
1 大连理工大学 电气工程学院，辽宁 大连 116024
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 621900
3 天府创新能源研究院，成都 610000
4 国网综合能源服务集团有限公司，北京 100052
全膜脉冲电容器是脉冲功率系统的重要储能单元，其寿命影响着整个系统的可靠性。在脉冲工况下，全膜脉冲电容器的失效多为突发失效，且寿命的分散性较大。为探究全膜脉冲电容器老化失效机理，开展了其寿命试验及电场与温度场的仿真。利用LTD基本放电单元（Brick）实验腔体对电容器进行寿命测试并获得失效电容器，分析了失效电容在不同故障形式下的失效原因，并利用有限元分析软件对电容器局部“电场易畸变”区域进行了电场仿真，说明上述区域存在的畸变电场是发生绝缘介质击穿的主要原因；对电容器进行温度场分析，发现电容器温度与充放电频率成正相关，温度最高点位于电容器几何中心处附近，在充放电频率较低时，电容器温升不明显，说明在较低充放电频率下，电容器绝缘介质老化以电老化为主，而非热老化。
全膜脉冲电容器 寿命试验 老化 电场畸变 失效机理 all-film pulsed capacitor life test aging electric field distortion failure mechanism 强激光与粒子束
2024, 36(2): 025020
1 广州航海学院轮机工程学院，广东 广州 510725
2 广东省科学院智能制造研究所，广东 广州 510070
3 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
4 广东省科学院工业分析检测中心，广东 广州 510650
5 攀枝花学院钒钛学院，四川 攀枝花 617000
通过机械混合方法解决了碳纳米管（CNTs）在CoCrFeNi高熵合金粉体表面的团聚问题，采用激光熔覆方法在304不锈钢基板上制备了CoCrFeNi-CNTs涂层，碳纳米管优化质量分数为1.0%，研究了涂层微观组织、显微硬度及抗中性盐雾腐蚀性能。结果表明：涂层的晶粒为单一的面心立方（FCC）结构，按照晶粒形态可以分为平面晶、胞状枝晶、柱状枝晶、等轴晶，晶界上形成了M7C3型碳化物共晶相，未分解碳纳米管弥散分布在晶粒内，Si/C类夹杂物来自于熔化的基板材料。涂层内硬度分布较均匀，由于碳纳米管和M7C3碳化物的第二相强化作用，硬度水平可以比CoCrFeNi涂层提高70 HV以上。经中性盐雾腐蚀269 h后，点蚀仅发生在脱落的Si/C类夹杂物周围区域，而在晶粒及晶界内其他区域均未发现腐蚀现象，因此，严格限制Si/C类夹杂物进入涂层将进一步改善复合涂层的抗中性盐雾腐蚀性能。
激光技术 高熵合金 硬度 中性盐雾腐蚀 中国激光
2023, 50(24): 2402205
强激光与粒子束
2023, 35(3): 035005
1 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100046
3 中国科学院 电力电子与电力传动重点实验室, 北京 100190
设计了一套用于控制30个脉冲功率电源模块按时序进行放电的控制系统。该控制系统使用高速数字信号处理器作为主要控制芯片，采用高速光电转换器件及光纤作为触发信号传输系统，利用脉冲隔离变压器作为电源开关触发系统的主要隔离元件，在硬件方面实现了时序放电触发信号的高精度传输和高压隔离。同时，该控制系统使用优化的软件算法对数字信号处理器进行软件编程，实现了放电时序计算的优化控制，而且利用简易的计算机语言对上位机软件进行编写，实现对放电时序进行精确的设置，从而保证了时序放电的精确度。将该控制系统用于实际的30路脉冲功率电源放电装置的实验中，得到了良好的放电电流实验波形。根据时序触发波形及放电波形进行分析，该时序放电控制系统每路电源放电时间最小间隔可达到20 μs，电流波形反映的触发时刻与放电时序设置时刻的延时误差分布在10~15 μs，整个控制系统的性能符合设计的要求。
脉冲功率电源模块 时序放电 控制系统 软硬件设计 pulse power supply module time sequence discharging control system design of hardware and software 强激光与粒子束
2018, 30(3): 035002
1 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室, 北京 100190
针对ns级脉冲电流信号的测量, 设计了一种带磁芯的新型自积分式罗氏线圈, 具有信噪比高、动态范围广等优点。屏蔽盒开气隙防止涡流。屏蔽盒外层采用聚氨酯进行整体封装, 聚氨酯层厚度大于1.5 mm, 可耐受大于20 kV的冲击电压。采用高压方波发生器与Pearson4100线圈对罗氏线圈标定。罗氏线圈的参数为: 灵敏度0.018 8 V/A, 最高上升时间小于20 ns, 方波脉宽300 ns, 最大峰值电流300 A。
纳秒脉冲 磁芯 自积分 罗氏线圈 标定 nanosecond pulse magnetic core self-integral Rogowski coil calibrated 强激光与粒子束
2017, 29(12): 125001
1 清华大学 附属中学, 北京 100084
2 清华大学化学系 有机光电子与分子工程教育部重点实验室, 北京 100084
为了研究有机发光二极管(OLED)中发光特性与材料能带结构的关系,把不同的Ir配合物染料掺杂到结构相同的OLED器件中。OLED结构为ITO/NPB/CBP∶染料/TPBi/Mg∶Ag/Ag,染料分别为Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3和Firpic。实验表明,这3种染料对应的掺杂器件分别发红光、绿光和蓝光。3个器件的阈值电压基本一致（（6±0.1） V）,但是,在100 cd/m2亮度下,绿光器件外量子效率最高（7.64%）,蓝光器件外量子效率（5.65%）与绿光相近,红光器件外量子效率最低（2.75%）。分析认为,由于染料的掺杂浓度低,器件结构和载流子传输特性变化小,因而掺杂对阈值电压影响小;CBP与掺杂染料间存在能量转移,红色染料能级差小,非辐射跃迁几率大,发光效率最低;相比于绿光,蓝色染料能级差大,跃迁几率小,因此发光效率比绿光低。实验还发现,染料的发光波长与其能级差相比有红移现象,分析认为,这是由激发态能量振动弛豫和系间窜越过程形成的。
有机染料 有机发光二极管 掺杂 能量转移 organic dyes organic light-emitting diode doping energy transfer
1 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室, 北京 100190
4 电力设备电气绝缘国家重点实验室 (西安交通大学), 西安 710049
针对实验产生等离子体的需求，研制了一种高压微秒脉冲电源，输出电压最大值为30 kV，上升沿最小为300 ns、脉宽0.5 μs。测试结果表明电源的输出特性由负载决定，同时调节输入电压、触发脉宽可以改变电源的输出脉冲。研究了针-针放电负载时，电源重复频率以及针针间隙对于放电模式的影响，并通过研究电源输出随负载的变化来区别不同的放电模式，最后把电源成功应用于介质阻挡放电。
等离子体 脉冲功率 高压微秒脉冲 针针放电 介质阻挡放电 plasma pulsed power high voltage microsecond pulse point to point discharge dielectric barrier discharge 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045044
1 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
3 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室, 北京 100190
介绍了一种可以完成脉宽、幅值、频率可调、十路脉冲输出且延时可调功能的程控脉冲发生器。硬件主要包括主电源和辅助电源、功率放大电路、控制系统处理器、数字键盘和液晶显示屏。该脉冲发生器输出脉冲宽度可在1~30 μs间调节，脉冲幅值在1~15 V间调节，输出脉冲频率范围为1 Hz~30 kHz，十路脉冲输出中每路脉冲之间可以在0~1 ms范围内精确调节。该脉冲发生器可为多个脉冲源的并联运行提供延时触发，为多个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关串联提供同步触发。
脉冲发生器 处理器 脉冲源 重复频率 pulse generator processor pulse sources repetition frequency
