1 中国电子科技集团公司 第十二研究所, 北京 100015
2 中国工程物理研究院 核物理与化学所, 四川 绵阳 621900
X光管是X射线源的关键部件，为了研制出便携式X射线标定源，研制了一种透射式X光管。该X光管是一个密封的电子束真空二极管，其阴极为竖直的梳齿状结构，电子更容易发射；靶窗为100 μm厚的钛片；内部为真空腔，使用95陶瓷作为真空界面绝缘体，采用金属-陶瓷封接工艺，真空度达到5×10?5 Pa。实验结果表明，所研制的X光管在距靶窗20 cm处剂量约为20 mR，此时X射线的脉冲宽度约为5 ns。
X光管 透射式 阴极 靶窗 X-ray tube transmission target cathode target 强激光与粒子束
2020, 32(2): 025019
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 中子物理学重点实验室, 四川 绵阳 621900
研制了一台用作脉冲中子源的稠密等离子体焦点装置(DPF), 其放电室为Mather型结构。介绍了整个装置的工作原理及系统组成, 详细论述了放电室的设计方法。实验结果表明, 在550~600 Pa充氘压力范围下, 当储能电容充电电压大于19 kV时, 装置的平均中子产额大于5.0×108(D-D)中子/脉冲, 中子脉冲宽度(FWHM)为(40±5) ns。该装置能用于中子、伽马辐射诊断中探测系统灵敏度实验研究, 也可用于开展快中子照相、中子活化分析以及单粒子效应等方面的研究工作。
稠密等离子体焦点 Mather型 放电室 dense plasma focus(DPF) Mather-type DPF chamber 强激光与粒子束
2018, 30(11): 115002
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 中子物理学重点实验室， 四川 绵阳 621900
研制了用于稠密等离子体焦点的强流装置，该装置采用八台低电感低内阻脉冲电容器和八个低感大电流、可控触发高压开关并联组成初级储能模块，高压开关同步击穿后产生μs级强电流经平行板传输线加载到负载。脉冲电容器和高压开关采用一体化设计，结构紧凑，使脉冲电容器与高压开关间的连接电感尽可能小；平板传输线为扇形结构，一个扇形平板传输线连接一个高压开关，平行板传输线可以将电感做得较小，有利于大电流回路的传输。在脉冲电容器充电20 kV时，假负载上可以得到500 kA的电流，电流上升时间约为3.7 μs。
稠密等离子体焦点 强流 平板传输线 高压开关 dense plasma focus high current plate transmission line high voltage switch 强激光与粒子束
2018, 30(3): 035004
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
研制了一台基于双锥形绕组铁芯变压器的三谐振脉冲变压器, 具有结构紧凑、小巧轻便等优点。铁芯变压器磁芯由0.08 mm的硅钢薄带绕成半月形闭合结构, 放置于铝制紧固件中; 初次级绕组采用双绕组并联结构, 两个锥形高压绕组对称绕制在刻槽的有机玻璃骨架上并将高压从圆筒中轴线引出, 改善了绕组电场分布的不均匀性并实现了高压的同轴输出。铁芯变压器、LC调谐回路和27 pF脉冲形成线组成三谐振回路, 其中谐振电容为同轴结构电容, 谐振电感由直径0.08 mm的漆包线不均匀绕制于刻槽的有机玻璃绝缘体上。实验结果表明, 该三谐振脉冲变压器最大工作电压大于800 kV, 充电时间约为650 ns, 同时也验证了将双谐振铁芯脉冲变压器改造成三谐振脉冲变压器具有可行性。
三谐振脉冲变压器 双锥形绕组 铁芯变压器 triple resonance pulse transformer taper dual-winding magnetic core transformer 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015002
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
研究了成像板辐射图像测量的基本原理及其物理机制，并将其应用于伽马图像测量。建立了MS，SR和TR三种类型成像板数值模拟模型，分别使用MCNPX程序和基于GEANT4开发的NPE程序计算了三种成像板对不同能量伽马射线的能量沉积，计算结果表明:SR和MS成像板比TR成像板能量沉积在低能部分大3~5倍，高能部分大7~9倍。实验测量了MS成像板γ灵敏度随铜膜厚度的变化关系，测量结果与理论计算结果有较好的一致性。理论与实验结果表明：成像板伽马图像测量的空间分辨力优于50 μm。
成像板 伽马图像 蒙特卡罗模拟 灵敏度 imaging plates gamma-ray image Monte Carlo simulation sensitivity
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
在丝阵负载Z箍缩实验中实施了电流加载前真空下负载初始状态的监测, 并分别采用新旧结构的电极进行了对比性实验研究, 利用十分幅纳秒分幅相机成功获取了不同内爆阶段的实验图像。通过对实验结果的分析, 讨论了电极结构和负载初始状态对实验结果的影响程度。实验结果表明：采用新装配方式的负载电极结构具有安装时间短、同轴性容易控制、负载现场安装就位精度高等优点；新研制电极和实施真空下负载状态的检测, 有效减少了实验数据分散性, 为实验负载参数优化设计提供了技术支持。
Z箍缩 纳秒分幅相机 负载初始状态 负载电极 Z-pinch nanosecond-frame camera initial state of pinch load electrode configuration
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900
在Angara－5－1装置进行的中俄联合Z箍缩实验中，通过在皮秒分幅相机针孔上粘贴不同种类和厚度的滤片，并利用皮秒分幅相机的光谱响应特性，对丝阵靶实验中产生的强脉冲软X光进行拍照，获得了各种负载不同能段的X光分幅像。通过对皮秒分幅相机和2．3μm厚formvar膜滤片的光谱响应特性分析，以及对同一时刻粘贴2．3μm厚formvar膜滤片和未粘贴2．3μm厚formvar膜滤片两幅图像径向辐射强度波形的对比，确定出获取的X光辐射图像的能谱范围：不加formvar膜滤片的X光辐射图像光子能量大于70eV，加formvar膜滤片的X光辐射图像光子能量大于150eV，同时还确定出图像各部分的光子能量分布。
Z箍缩 皮秒分幅相机 光谱灵敏度 径向辐射强度 Z-pinch Picosecond-frame camera Spectral sensitivity Radial radiation intensity
中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
为了深入认识和理解Z-pinch物理机制并对物理实验进行优化设计,需要研究内爆等离子体及其辐射的时空分布特性诊断技术,建立诊断装置与设备,通过实验研究等离子体内爆时间过程及其空间分布特性,利用所获得的实验诊断数据校核数值模拟程序.简要介绍近几年开展的X光空间积分功率谱测量、X光时间积分针孔照相、X光时分幅针孔照相、X光时间分辨1维空间分布、紫外探针阴影照相等时空分辨诊断技术研究工作,并给出在1～3 MA电流驱动装置上进行的喷气和丝阵内爆实验中获得的部分时空分辨诊断结果,包括辐射功率、拉链速度、内爆速度、收缩比等.
等离子体诊断 时空分辨 平响应 光纤阵列 激光探针 Z-pinch
1 清华大学,工程物理系,北京,100084
2 中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
在"阳"加速器上进行了直径分别为10, 15, 20 μm, 交叉角为32°,45°,60°的钼(Mo)丝X-pinch实验."阳"加速器产生的电流峰值约520 kA,上升时间80 ns.实验中通过X射线功率谱仪和纳秒分幅相机等仪器对Mo丝X-pinch辐射特性进行了诊断.实验表明:Mo丝X-pinch过程中会出现多次X射线爆发,箍缩过程中产生的热点辐射出能量超过3 keV的X射线,探测到的最小热点直径小于30 μm.
X射线成像 热点 等离子体 加速器 X-pinch
1 清华大学,工程物理系,北京,100084
2 中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
3 中国工程物理研究院,?宋锢碛牖а芯克?四川,绵阳,621900
快中子照相中,基于反冲核原理探测快中子的有机闪烁体平板是普遍采用的快中子辐射转换体.模拟了D-T中子垂直入射BC400闪烁体平板,计算了不同厚度平板闪烁体的点扩展函数,对14.1 MeV快中子照相中闪烁体固有分辨率随厚度的变化进行了研究.计算结果表明,在不考虑二次中子与闪烁体作用及背景噪声等情况时,点扩展函数几乎不依赖于闪烁体厚度.同时,计算还表明在一定的分辨率范围内,由于荧光收集效率的限制,闪烁体厚度增加并不会改善图像对比度.
快中子照相 点扩展函数 闪烁体平板
