强激光与粒子束
2021, 33(3): 035001
强激光与粒子束
2020, 32(3): 035005
强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所), 西安 710024
针对系统电磁脉冲效应研究需求, 项目组对“闪光二号”加速器进行了适应性改造, 以便于产生脉冲硬X射线。主要采用二次成形的水线结构, 重点进行了水开关设计, 并完成了实验调试。装置输出电压650 kV~1.3 MV稳定可调, 脉冲宽度60 ns, 前沿由改造前的80 ns缩短至改造后的30 ns, 在国内首次成功驱动串级二极管, 产生前沿29 ns、射线宽度约53 ns的脉冲硬X射线。
水线 脉冲X射线 加速器 开关 waterline pulsed X-ray accelerator switch 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015103
西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
介绍了利用串级二极管产生大面积脉冲硬X射线的基本原理,建立了串级二极管的等效电路模型,分析了二极管串联工作过程,通过模拟计算给出了串级二极管工作过程的影响因素。串级二极管分压过程分为电容分压、阻抗和容抗分压、真空击穿后动态平衡及阻抗分压四个阶段,二极管电容和真空击穿电压是影响二极管串联初始阶段分压的主要因素,二极管的阻抗变化过程和二极管间隙的击穿时间差决定二极管分压的一致性。
串级二极管 脉冲硬X射线 强流电子束 电路分析 series diode pulsed hard X-ray high current electron beam circuit analysis 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015025
西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
研制了一台200 kV/200 kA脉冲源, 脉冲源由初级储能单元、水介质整形与传输单元、气体开关和负载组成。通过优化设计由2 Ω到1 Ω的水介质变阻抗线、高压气体主开关和陡化开关, 使得脉冲功率源在匹配负载下产生输出电压200 kV、电流200 kA、前沿40 ns、脉宽40 ns的高压脉冲。在此脉冲源平台上已开展了低阻抗1 Ω二极管发射特性研究, 并且将在高压气体开关、同步触发、二极管等离子体发射诊断等方面发挥作用。
200 kV/200 kA脉冲源 高压气开关 硬X射线源 200 kV/200 kA pulse source high pressure switch hard X-ray source 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015003
西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
确定了利用全吸收法测量硬X射线能注量的技术方案,阐述了能注量测量的基本原理。结合实际测量环境,选择光电管和高密度硅酸镥闪烁体作为测量系统,分析了各个测量组件参数的影响因素。利用蒙特卡罗程序模拟了硬X射线在闪烁体中能量沉积的轴向分布,并计算了光子的透射率,据此确定了硅酸镥闪烁体的厚度为20 mm。完成了准直系统和电磁屏蔽系统的设计,增加了信噪比。
脉冲硬X射线 能注量 闪烁探测器 硅酸镥闪烁体 pulse hard X-ray fluence scintillation probe LSO scintillator 强激光与粒子束
2016, 28(1): 014006
1 清华大学 工程物理系, 北京 100084
2 西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
采用高纯石墨环状阴极和有机玻璃绝缘子,研制了一套低阻抗大面积二极管系统。使用理论计算和数值模拟方法对二极管进行优化设计,在保证绝缘要求的同时,尽量优化二极管轴向长度和内外筒距离以减小二极管的回路电感。实验结果表明,优化后的二极管能在200 kV左右的电压上稳定工作,绝缘结构未发生击穿现象; 实验中最高输出电压为213 kV,电流为221 kA,特性阻抗约为1 Ω,电流密度为8 kA/cm2,脉宽(FWHM)为50 ns。
低阻抗二极管 径向绝缘 电场分布 强流电子束 low impedance diode radial insulation electric field distribution intense electron beam 强激光与粒子束
2016, 28(1): 014005
西北核技术研究所 辐射探测科学研究中心, 西安 710024
研制了可用于脉冲辐射场中子探测的4He闪烁裂变中子探测器，并对其时间响应进行了理论和实验研究。采用经验公式和蒙特卡罗方法模拟计算了不同厚度裂变靶产生的裂变碎片和不同能量中子产生的反冲4He核在4He气中的飞行时间，并依据卷积原理推导出探测器的时间响应计算公式。计算结果表明，探测器的波形上升时间约为19.5 ns，半高宽约31.0 ns。用ING-103型稠密等离子体聚焦装置(DPF)脉冲中子发生器对探测器的时间响应进行了实验测量，实验结果与理论值基本一致。
4He闪烁体 裂变碎片 探测器 飞行时间 时间响应 helium scintillator fragments detector flying time time response
针对“强光一号”加速器(约1.5 MA，80～100 ns)Z箍缩铝丝阵实验设计和研制了一套弯晶谱仪，采用邻苯二甲酸氢铊(TlAP)晶体对辐射能谱进行色散，用X射线胶片记录连续辐射谱型，谱仪测谱范围为1.8～3.0 keV。以第10084发次平面型铝丝阵负载实验为例，获得了具有轴向分辨的时间积分辐射谱型，对其中某一热斑处的数据进行处理得到了该区域等离子体时间积分电子温度约为520(1±35%)eV。
Z箍缩 连续谱 电子温度 等离子体 弯晶谱仪 Z-pinch continuum electron temperature plasma curved crystal spectrometer 强激光与粒子束
2012, 24(10): 2493
给出了微分吸收法测量二极管电压的基本原理和实验结果。利用MCNP程序对轫致辐射-衰减-探测器系统建模，模拟得到了输出剂量与二极管工作电压关系拟合曲线。建立了微分吸收法测量二极管电压测量系统，通过在探测器前端放置不同厚度的吸收片，得到了衰减程度不同的波形。结合理论计算的拟合曲线和实验波形，利用迭代法计算得到了晨光号加速器二极管电压，电压峰值为0.58 MV。和传统方法所测得二极管工作电压进行了比较，结果较为一致。
微分吸收法 晨光号加速器 PIN探测器阵列 迭代法 differential absorption method Chenguang accelerator PIN detectors array iterative method
