能量选择中子成像技术及其应用

能量选择中子成像技术是利用特定范围波长(能量)的中子进行成像。在热/冷中子范围内(<25meV),能量选择中子成像技术主要基于布拉格边效应和衍射机制,相比常规中子成像技术不但可以显著提高图像对比度,而且能分析应变、应力、织构。在超热中子范围内(>1eV),能量选择中子成像技术主要基于中子共振吸收,中子截面随能量变化是同位素特有的,存在明显的共振吸收峰,因此可以进行同位素的“指纹”识别。能量选择中子成像技术在工程、材料、化学、物理、生物、考古等众多科研领域中有着非常广阔的应用前景。     

中子成像技术在元素分析中的应用

中子成像作为一种快速、直观的无损检测技术,在核工业、航空航天、新能源、地质、考古、先进制造等多个领域得到广泛应用。中子成像利用中子不带电、穿透能力强、对轻元素敏感、可区分同位素和近邻元素等特性,非常适合开展含氢元素、近邻元素和同位素等材料的无损检测。本文概述了中子成像技术的基本原理及特点,并结合中国先进研究堆(CARR)中子成像装置上的应用案例, 重点介绍了国内外中子成像技术在储氢材料、燃料电池、岩石、核燃料元件、古代文物等领域的典型应用。随着中子成像技术的不断发展和广泛应用,有望为我国更多领域研究提供更强有力的技术支撑。     

SiGe BiCMOS低噪声放大器激光单粒子效应研究

随着CMOS工艺的日益成熟和SiGe外延技术水平的不断提高, SiGe BiCMOS低噪声放大器(LNA)广泛应用于空间射频收发系统的第一级模块. SiGe HBT作为SiGe BiCMOS LNA的核心器件,天然具有优异的低温特性、抗总剂量效应和抗位移损伤效应的能力,然而,其瞬态电荷收集引起的空间单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题.本文基于SiGe BiCMOS工艺低噪声放大器开展了单粒子效应激光微束实验,并定位了激光单粒子效应敏感区域.实验结果表明, SiGe HBT瞬态电荷收集是引起SiGe BiCMOS LNA单粒子效应的主要原因. TCAD模拟表明,离子在CMOS区域入射时,电离径迹会越过深沟槽隔离结构,进入SiGe HBT区域产生电子空穴对并引起瞬态电荷收集. ADS电路模拟分析表明,单粒子脉冲瞬态电压在越过第1级与第2级之间的电容时,瞬态电压峰值骤降,这表明电容在传递单粒子效应产生的瞬态脉冲过程中起着重要作用.本文实验和模拟工作为SiGe BiCMOS LNA单粒子效应抗辐射设计加固提供了技术支持.     

分光技术在自由电子激光结合里德堡态氢原子飞行时间谱装置中的应用

本文描述了一种应用于自由电子激光结合高里德堡态氢原子飞行时间谱装置中的分光方法,以及该方法应用于小分子(如₂S)光解动力学研究中的必要性. 拉曼-α辐射(121.6 nm),用作H原子产物探测的激光,是在Kr/Ar气介质中利用四波混频产生的. 利用透镜对不同波长的光有不同的折射率,四波混频后的混合光在经过一片离轴的氟化锂透镜后,121.6 nm的激光将会与212.6和845 nm在空间上分开. 在激光到达反应中心前利用挡板挡住212.6和845 nm的激光,只让121.6 nm的光经过反应中心,从而消除212.6 nm激光产生的背景信号对实验的干扰. 结合自由电子激光,成功地研究了H₂S在122.95 nm波长下的光解动力学,采集到了产物时间飞行谱. 本文展示了转换得到的产物总平动能谱,解离机理与121.6 nm波长下的结果相似. 实验结果显示,该方法成功地解决了分子在VUV波段进行光解动力学研究的难题,消除了这些分子在紫外光波段因为强烈吸收而产生的背景信号.     

车轮所受静摩擦力的演示

汽车、自行车车轮所受静摩擦力方向往往被初学者弄错,教者又不易说明。我们用如下方法进行实验演示,效果明显。用直径为0.2mm左右的细钢丝做轮幅,做四个直径为25mm的车轮,安装在木制车斗上。前轮是从动轮,后轮是主动轮(轴上装上手摇曲柄)如图所示。为了增大前     

实际空气中的点爆炸数值计算

本文用击波装配程序求解球对称流体力学偏微分方程组,完成了实际空气中点爆炸产生的爆炸波问题的计算。报告中描述了计算方法和实际空气的状态方程,并提供了解的部分结果,给出了阵面上的超压、粒子速度、动压和到达时间等以及正相和负相作用时间。     

弱形变双奇核158Tm中的旋称反转

通过融合蒸发反应¹⁴⁴Nd(¹⁹F,5n)布居了双奇核¹⁵⁸Tm的高自旋态. 扩展了原来已知的带结构, 并建立了一条新转动带. 通过与相邻核的比较, 讨论¹⁵⁸Tm核中两条四准粒子带的内禀组态, 并分别指定为πh_11/2\otimes νh_9/2(α=+1/2)\otimes (νi_13/2)²和πh_11/2\otimes νh_9/2(α=－1/2)\otimes (νi_13/2)² 组态. 建立在πh_11/2\otimes νi_13/2组态上的转动带被观测到呈现持续旋称反转现象, 而前述的两条高自旋区的 四准粒子转动带也呈旋称反转. 对这两种类型的旋称反转现象的可能机制进行了简单而定性的讨论.     

多端输出等幅振动的纵振动变换体

提出了一种一端输入多端输出等幅振动的纵振动方向变换体。变换体由输入杆、半球形过渡体和输出杆组成,通过半球形过渡体将一个输入杆与多个输出杆耦连为一体,并且多个输出杆呈立体分布,可实现一端纵振动输入多个方向上纵振动均匀输出。利用振动变换体端面的自由边界条件,以及各组件连接处的纵向位移、纵向力、横向位移和转角连续条件,推导了纵振动方向变换体的频率方程。解析计算了不同几何尺寸的纵振动变换体的谐振频率,与有限元法的计算值及实验测试值基本吻合。将纵振方向变换体的输入端与谐振频率为19.8 kHz的换能器相连,利用激光测振仪测试了纵振动变换体各输出端振型及各输出端相对于输入端的振幅放大系数,结果显示纵振动经过方向变换体成功地传输到了变换体的各输出杆的端面,且各输出端的振幅基本相等。