基于MATLAB及数据库技术的实验数据检验及存取研究

对无纸化实验进行探讨,大量的实验数据的科学、高效、实用化管理是问题的关键,利用数据库技术解决这一问题。实现了利用MATLAB的图形用户界面（GUI）功能录入并检验实验数据。MATLAB与数据库的连接方法以实现数据通信,给出了通过MATLAB的GUI界面输入的数据存人数据库以及事后再从数据库中把数据取出到MATLAB以备处理的方法,方便实现MATLAB的GUI下实验数据的拟合及结果可视化。实现了MATLAB下实验数据的交互式处理。     

核数据研究及应用的进展与展望

核数据包括核反应数据与核结构及放射性衰变数据。核反应数据是描述入射粒子与原子核发生相互作用的数据,核结构数据是反映核素自身基本性质方面的数据。核数据是核能利用、核工程建设、核技术应用以及核物理基础研究等方面不可缺少的基础数据,在核医学、材料分析、资源勘探、环境监测、宇航技术以及核天体物理研究领域也有着广泛的应用。本文简要介绍了核数据的种类、产生及应用,评述了国际核数据研究与应用现状以及发展动态、我国核数据研究现状及存在的问题,并对我国核数据工作未来发展方向提出了几点建议。     

海量可视化数据的存储技术研究

可视化是一种将数据转换成图像且进行分析的技术,被多个领域广泛应用。但是当前测控试验平台海量数据可视化研究领域中,存在数据存取耗时大、展示图形速度慢等一系列问题。通常测控试验平台通入液氮来模拟太空中的低温环境,利用电流产生热量来模拟高温环境。然后周期性的采集温度、电流、电压、功率的信息,并将这些存入到本地数据库当中用于绘制曲线并进行分析。随着时间的推移,存入到本地数据库的温度等数据越来越大,关系型数据库在应付如此巨大的数据时需要耗费大量时间。针对上述问题本文提出一种方法在非关系型数据库Raptor DB的基础上改善优化其存储结构,从而加快信息的加载速度,从而减少绘制曲线需要等待的时间。     

典型大数据仓库-飞行试验数据仓库设计

在现代数据仓库技术思想的指导下,围绕试飞数据的非结构化大数据的特点,面向型号工程对试飞数据的统一管理和高效处理需求,分别针对试飞大数据的粒度描述和综合管理,设计了飞行试验元数据标准和特有的基于二进制文件的数据库管理服务,解决了飞行试验数据仓库设计中结构化与非结构化大数据的统一维度建模和数据关系维护的关键技术问题,为基于数据仓库的试飞大数据在线管理与分析系统的建立提供了基础,满足了型号工程对试飞数据的高效分析需求。     

基于Linux 集群的EAST 实验数据在线分析及可视化

超导托卡马克装置EAST 长稳态运行的方式需要对实验有重要影响的实验数据进行在线分析和数据可视化。介绍了Linux 集群的概念, 给出了系统总体结构功能设计方案和硬件总体结构方案, 阐述了实验数据在线分析和数据可视化的实现方法。     

基于开源的分布式山洪监测数据系统设计

目前部署在各县的山洪灾害监测系统中地理数据和水雨情数据急剧增多,传统关系型数据库显示出一定的局限性。同时,依靠的商业软件存在不同的开发模式,过于封闭、独立以及垄断和高额费用等,在一定程度上制约了山洪监测系统的扩展与升级。研究了基于开源QGIS和PostgreSQL,在Hadoop平台上设计构建低成本、高扩展性、高可靠性的山洪监测系统。以四川省宜宾县的雨量监测站点和历史雨量数据为例,成功部署开源分布式山洪监测数据系统,为系统的下一步扩展、优化,以及实现海量空间数据分析和数据挖掘奠定基础。     

基于数据驱动的航天器三维可视化系统设计

航天器数据庞大繁杂,为了给设计人员提供快速检验设计思想的便捷工具,对基于数据驱动的航天器三维可视化系统进行了研究。在分析航天器可视化系统特点的基础上,提出系统功能要求,继而提出了基于数据驱动的三维可视化系统构建方案,介绍了可视化系统组成、核心模块关系。在基于MFC框架及Vega Prime为主的开发的前提下,对系统模块划分进行了研究,给出模块功能和实现方案。为了提升系统展示效果,对消息缓冲与插值延迟、特效集成与驱动机制、相机管理和场景切换等关键技术提出了优化设计方案,使之更加适应航天器可视化展示需求。设计系统较传统可视化系统展示更为流畅,场景视角切换更为智能。系统已应用于多个航天器研发工作中,应用效果证明系统具有良好的通用性和实用性,具有一定的推广价值。     

地面目标雷达与红外特性数据库构建

为了对地面目标雷达与红外特性测试的各类数据进行统一规范化管理,使其高效应用,分析各类数据的特性及其处理方式,构建了目标特性数据库管理系统;数据库的整体设计中,在数据头和数据文件方案基础上增加了自动跟随数据表编号的路径生成方法,结合了接口式的运作结构,模块化的数据库功能和层次化的数据表结构设计思路;数据库的编制基于Access数据库管理软件和VC++编程软件,通过ADO数据库访问技术加以实现,详细描述了ADO接口的编程步骤,并对本接口不同指针的入库频率和提取效率进行了对比择优;在运行中,提出了主、副数据库移植性管理方法;工作实践验证了目标特性数据库管理系统的可靠性和高效性,为地面目标特性的测试与分析提供了良好的数据支撑。     

核实验数据获取系统中的触发信号预处理

简要介绍了在核物理实验数据获取系统中,用FPGA芯片和VHDL语言实现对事件触发信号的预处理。阐述了在核物理实验数据获取系统中对事件触发信号的一般要求; 结合60Co伽马谱测量实验,介绍了基于一套自主研发的数据获取系统中触发信号的预处理,并给出了用VHDL语言实现该触发信号预处理的思想、仿真时序图和实验结果。该方法通过实验验证,证明切实可行,灵活性强。     

大规模数据场的并行可视化

计算机数值模拟已经成为一种主要的科学研究手段。随着计算机性能的不断提高和并行化技术的广泛使用，计算规模得到了大大的提高，不仅给数据存储带来了压力，也给数据可视化带来了挑战。可视化是—个交互的数据分析过程，当数据规模增大时，数据的读入和处理都因为数据庞大而难于实现交互，硬件性能的改进和串行算法的优化难以提供较大的性能改进空间，在目前的软硬件环境下，并行I/O和并行可视化处理是有效的解决途径。     

Evolution of the use of relational and NoSQL databases in the ATLAS experiment

The ATLAS experiment used for many years a large database infrastructure based on Oracle to store several different types of non-event data: time-dependent detector configuration and conditions data, calibrations and alignments, configurations of Grid sites, catalogues for data management tools, job records for distributed workload management tools, run and event metadata. The rapid development of “NoSQL” databases (structured storage services) in the last five years allowed an extended and complementary usage of traditional relational databases and new structured storage tools in order to improve the performance of existing applications and to extend their functionalities using the possibilities offered by the modern storage systems. The trend is towards using the best tool for each kind of data, separating for example the intrinsically relational metadata from payload storage, and records that are frequently updated and benefit from transactions from archived information. Access to all components has to be orchestrated by specialised services that run on front-end machines and shield the user from the complexity of data storage infrastructure. This paper describes this technology evolution in the ATLAS database infrastructure and presents a few examples of large database applications that benefit from it.     

高能同步辐射光源磁铁数据库系统的设计

高能同步辐射光源(HEPS) 磁铁数据库系统的开发过程包括数据库设计、数据库创建以及用于存储查询的网页管理系统的整体结构设计和开发。根据对磁铁相关数据格式和功能需求的调研, 整个系统采用MySQL数据库, 将HEPS的磁铁相关数据规范统一地存储, 包括磁铁设计参数、磁铁设备信息和磁铁测量数据等。同时, 开发了一套基于web的数据录入、查询管理系统, 能够提供便捷的数据展示、数据获取等功能, 并可以连接HEPS命名数据库、参数数据库等, 对于磁铁设备的安装、运行和维护以及HEPS整体的设备信息管理具有重要的意义。     

一维贫铀/聚乙烯交替系统中D-T中子诱发的~(232)Th(n,γ)反应率的测定与分析

开展了钍样品装置内钍核参数的积分中子学基础研究.参考混合堆概念设计搭建了内部放置了钍样品的一维贫铀/聚乙烯交替系统装置,采用加速器D-T中子源模拟聚变堆芯,利用前期开发的离线伽马测量方法测定了不同位置、不同中子谱情况下的232Th(n,γ)反应率,不确定度约为5%.结果显示,聚乙烯对14.1 MeV中子的慢化作用可有效提升钍俘获率,且贫铀对钍俘获率也有显著提升作用.实验结果与主流核数据库计算结果的对比显示,ENDF/B-VI.6和JENDL-3.3数据库的计算值比实验值平均约大6%,而较新的ENDF/B-VII.0数据库的计算值比实验值平均约大4%.因此,相比于之前数据库的钍核数据,ENDF/B-VII.0的计算值与实验结果匹配得较好,可作为相关概念设计的推荐核数据库.     

基于不同ENDF/B的ACE格式库参数制作与初步检验（英）

评价核数据库是反应堆物理分析的基础。本研究调研了各个时期重要版本的评价核数据库ENDF/B-Ⅳ,Ⅴ.2,Ⅵ.8,Ⅶ.0,Ⅶ.1,用国际著名的核数据处理程序NJOY进行加工得到五组连续能量点截面库,对部分核素的微观截面进行比较,利用堆用蒙卡程序RMC进行临界基准检验。结果表明:基于ENDF/B-Ⅶ.1制作的连续能量中子截面库具有更高的精确度和良好的可靠性。     

利用GEANT4和TALYS研究中子与铁作用的次级中子双微分截面

铁的次级中子双微分截面对核装置的设计、运行与维护具有重要作用。相关实验数据缺乏,且评价数据不完善,需要使用可靠的核理论模型进行计算。本工作利用GEANT4程序结合不同的中子评价数据计算了8.17, 11.5, 14.1和18 MeV等入射能量下中子轰击薄铁靶不同出射角度的次级中子双微分截面;同时利用TALYS程序和GEANT4程序结合BIC、BERT和INCLXX模型计算了25.7, 65, 100和150 MeV等入射能量下中子轰击薄铁靶不同出射角度的次级中子双微分截面,并与实验数据进行对比。研究表明,在20 MeV以下能区,ENDF/B-VIII.0库的计算结果与实验数据符合较好,BROND-3.1、CENDL-3.1、JENDL-4.0u和JEFF-3.3库的计算结果与实验数据存在差异。在20~150 MeV能区,GEANT4程序的BERT模型和TALYS程序的计算结果与实验数据符合较好,INCLXX模型和BIC模型的计算结果与实验数据存在分歧。整体来看,需要对铁的中子评价数据和核反应理论模型做进一步研究。     

ENDF/B-VIII.β与ENDF/B-VII.1中水的热中子散射截面数据对比分析

以常见的慢化剂材料轻水为例,分析了ENDF/B评价库中两个版本ENDF/B-VⅢ.β与之前ENDF/BVⅡ.1中热中子散射截面数据的差异。由于ENDF/B-VⅢ.β与ENDF/B-VⅡ.1等两个版本中热中子散射截面的温度不尽相同,为定量分析同一温度下二者的差异,通过插值方法得到了任意温度下的热中子散射截面数据。对比发现,二者在同一温度下的热中子散射数据存在差异。相对于ENDF/B-VⅡ.1评价库版本而言,基于ENDF/B-VⅢ.β评价库版本加工得到的束缚在水中的氢的热中子散射截面与ENDF/B-VⅡ.1存在较为明显的差异,两个版本给出的低温情况下的中子与靶核碰撞后的平均散射角余弦在热区的低能段出现极小的负值。此外,当温度高于室温时,在热区的低能段ENDF/B-VⅢ.β给出的平均次级中子能量要稍大于ENDF/B-VⅡ.1给出平均次级中子能量。This work takes the traditional moderator material H₂O for example, the differences between ENDF/B-VⅢ.β and ENDF/B-VⅡ.1 versions from the ENDF/B nuclear evaluated library are analyzed. In order to compare the thermal neutron scattering data between ENDF/B-VⅢ.β and ENDF/B-VⅡ.1 versions under the same temperature, the interpolation method is used to obtain the thermal neutron scattering data under arbitrary temperatures. There are some differences between ENDF/B-VⅢ.β and ENDF/B-VⅡ.1 versions, the thermal neutron scattering cross sections of H bound in H₂O within ENDF/B-VⅢ.β is different with that of ENDF/B-VⅡ.1, the scattering angle cosines of the neutron and target nuclei from the two libraries are slightly smaller than zero in lower energy range within thermal range. Moreover, the second scattering energy spectrum from ENDF/B-VⅢ.β is slightly harder than that from the ENDF/B-VⅡ.1 in higher energy range within thermal range when the temperature is higher than room temperature.     

抽样法与灵敏度法k_(eff)不确定度量化

核反应堆的中子学模拟计算中,核数据的不确定度导致的积分量计算结果的不确定度,通常采用基于微扰理论的灵敏度与不确定度分析方法 (简称灵敏度法)量化.灵敏度分析法原则上只适用于线性模型,且一般输运计算程序难以直接进行灵敏度分析.而抽样法直接抽样核数据输入中子学计算程序进行计算,通过对计算结果的统计分析评估计算量的不确定度.抽样法易于实现、计算精确、且适用性强.在灵敏度分析与不确定度量化程序SURE中,增加了抽样法不确定度的量化功能.为将抽样法不确定度量化应用于复杂问题的模拟计算,需对其进行细致的考核.为此,选取简单的临界基准实验模型,分别采用灵敏度分析法和抽样法进行不确定度量化,得到了各核素各反应道核数据导致的k_(eff)计算不确定度.对比显示,两种方法的不确定度计算结果有很好的符合,验证了SURE程序抽样法功能的正确性.抽样法计算的k_(eff)符合正态分布,说明在一般核数据的不确定度范围内,k_(eff)与核数据近似成线性关系,利用灵敏度分析法评估k_(eff)计算值的不确定度是适用的.     

蒙卡程序计算临界基准题测试检验ENDF/B-VIII.0核数据库

采用MCNP程序和ENDF/B-VII.1，ENDF/B-VIII.0核数据库，对119个模型构成的临界基准题进行了临界计算测试检验。此临界基准题模型包含233U、高浓铀、中浓铀、低浓铀和钚材料的临界实验系统，中子能量覆盖了快中子、中能中子和热中子能谱。采用ENDF/B-VIII.0核数据库的计算有效增殖因子k_eff结果与基准实验结果相对偏差的均值和标准差分别为?68.98×10?5和407.88×10?5，检验计算k_eff结果与基准实验结果的偏差与基准实验不确定度比值在1σ（σ为标准不确定度）以内、1σ～3σ区间和大于3σ的数量分别为107，9和3个；将此结果与相同条件下ENDF/B-VII.1核数据库的计算结果进行了比较，表明ENDF/B-VIII.0核数据库对临界计算更准确，与实验模型结果符合更好。     

核反应实验数据库(EXFOR)

核反应实验数据库(EXFOR)及其检索系统提供了丰富的中低能核反应物理信息和数据,已经成为国际上最全面的核反应实验数据汇编.目前,由国际原子能机构核数据科(IAEA/NDS)协调管理,国际核反应数据中心协作网(NRDC)13个成员进行全球性合作,旨在协调国际范围内核反应实验数据的收集、编纂和传播.中国核数据中心(CND...