地面附近的高空核爆电磁脉冲环境

 主要研究在高空核爆的双指数类型电磁脉冲平面波入射时，地面附近的电磁脉冲环境。计算给出了在不同入射波状态，不同地表介质电气特性和距地面不同高度等条件下的电磁脉冲环境参数，归纳了一些规律性认识。结果显示：地面附近的电场会随距地面高度的不同而发生显著的变化，对于水平场分量，其反射场总是试图抵消入射场，而对于垂直场分量，其反射场叠加在入射场上，使得地面附近的垂直场强幅值一般大于入射波场强幅值；当入射波仰角增大时，合成电场波形的脉冲宽度会变宽；地表介质的电气特性参数不同也会对地面附近电场的波形和幅值造成一定的影响。     

降低多传感器交叉敏感的法方程组方法

针对用线性回归分析法降低多传感器交叉敏感中存在的问题,利用最小二乘法和矩阵计算理论,提出用法方程组的方法求解多传感器逆模型的拟合曲面方程的系数.该方法的优点是简单、快捷,且易于编程实现多元高次拟合曲面方程的系数.实验结果表明,用法方程组的方法也可以明显地改善多传感器的交叉敏感问题.融合后压力传感器的温度灵敏度系数αs降低近两个数量级,电流影响系数αI降低一个数量级以上,而零位温度系数αo也下降了1/3,且拟合曲面方程次数越高,改善的效果越好.     

有界波电磁脉冲模拟器下短线缆效应的理论和实验研究

 研究了有界波电磁脉冲模拟器下短线缆效应的理论建模和实验方法。基于传输线模型计算了线缆在有界波电磁脉冲模拟器辐照下的电流响应。建立了有界波电磁脉冲模拟试验环境,其前沿时间小于5 ns,脉冲半高宽约200 ns。开展了短线缆的效应实验验证研究,短线缆负载端响应电流的测量和计算结果吻合得很好,表明应用改型有界波电磁脉冲模拟器开展短线缆效应实验在理论和实验上都是可行的。这种线缆实验方法具有效应实验空间电磁场分布规范均匀、参数指标可控、监测技术成熟等优点。     

A new method for high-energy pulsed Gamma measurement within intense background x-rays

The accelerator-generating 6.13~MeV pulsed Gamma by ¹⁹F(p, αγ )¹⁶⁰ reaction usually synchronizes with an intense bremsstrahlung x-ray which has a maximum energy of 1~MeV. This paper proposes a new method, named the scattering and absorbing method, to diagnose the 6.13~MeV Gamma. This method includes two parts: the detector and a scatterer placed in front of the detector. The detector converts the Gamma to electrons and then collects the electrons by a scintillator. In order to restrain the interference of the low-energy background, the scintillator collects the electrons at a small angle. The scintillator is wrapped with electro-absorbing material to absorb the low-energy electrons generated by background x-rays. The theoretical sensitivity ratio of 6.13~MeV Gamma to 1~MeV x-rays is greater than 150. The scatterer is a pretreatment tool to scatter some background x-rays away from the radial beam before they enter the detector. By varying the length, the scatterer can reduce the background x-rays to an acceptable level for the detector.     

脉冲γ射线对光纤的辐射效应

介绍了光纤的损耗机制和γ射线对光纤的辐射效应,设计了针对脉冲γ射线作用于光纤而产生辐射感生损耗的实验测量系统。利用平均光子能量为0.3 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率2.03×107 Gy·s-1,和平均光子能量为1.0 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率5.32×109 Gy·s-1的2种脉冲γ射线分别作用于多模和单模光纤,分别采用波长为405,660,850,1 310和1 550 nm的激光光纤传输系统对辐射感生损耗进行了测量。获得了光纤辐射感生损耗和辐射剂量的关系,并对实验结果进行分析。从实验结果可以看出：在近红外到可见光范围内,脉冲γ射线对光纤作用产生的辐射感生损耗随探测波长减小而增大;在0.1~3.5 Gy剂量范围内,多模光纤辐射感生损耗和辐射剂量呈线性关系。分析辐射对光纤的作用机制和实验结果后得出：光纤基质原子的电子能级对传输光子的共振吸收而造成吸收损耗增加;光纤折射率分布的改变从而导致波导损耗增加。     

中红外激光功率密度探测单元的研制

 采用室温光导型HgCdTe探测器,研制了可用于中红外激光功率密度测量的探测单元,主要包括衰减片、探测器、放大电路、数据采集和信号处理５个部分。分析了室温中红外HgCdTe光电探测器的温度特性,并提出了探测器响应率温度自适应校正模型。该探测单元工作温度为－40～30 ℃,功率密度测量不确定度小于20％。     

地面附近架高线缆HEMP响应计算的Agrawal和Taylor模型比较

研究在高空核爆电磁脉冲(HEMP)的作用下,地面附近架高线缆感应瞬态电压、电流的传输线模型计算方法并进行比较。考虑到有耗地面的电气参数,列举了Agrawal和Taylor两种传输线理论模型的异同,应用格林函数求积分和叠加定理,分别采用两种模型,计算并比较了不同入射波和线缆布放状态下的电压、电流响应,以及各场分量(水平电场、垂直电场和水平磁场)单独存在时对电流、电压响应的贡献。结果显示,Agrawal和Taylor模型得到的电压、电流响应是一致的,可以考虑在有界波电磁脉冲模拟器中进行短线缆的效应实验;由于相同的场分量在不同的模型中对电压、电流响应的贡献并不相同,因此在阐述某一场分量对线缆响应贡献大小时,应该首先说明所采用的传输线模型。     

粒子场全息的自由度分析

根据信息论的基本原理 ,从平面全息系统成像全过程的一般方程出发 ,利用回转椭球波函数以及平面全息系统的自由度表达式 ,对在实际工作中粒子场全息测量可能遇到的几种实验记录系统进行了分析计算 ,得到了相应的系统成像自由度的大小。同时根据信息匹配的原则 ,给出了粒子场所能成像的物场范围。比较了各种构型全息系统的信息量的大小 ,并进行了简要讨论。     

Design and gamma sensitivity measurement of a novel dual-emitter vacuum Compton detector

A novel dual-emitter vacuum Compton detector (D-VCD) with higher gamma ray detecting efficiency is proposed. The emitters are made of Ta--Al clad metal. The gamma ray sensitivity is studied by Monte Carlo simulation using the MCNP code. A comparison between calculations and results measured by using the 1.25~MeV gamma ray of Co-60 is also performed. Experimental sensitivities for two sample D-VCDs with the same materials and structures are 1.92×10^ - 20 and 2.02×10^ - 20~C.cm²/MeV separately, which are consistent with the simulation result of 1.98×10^ - 20~C.cm²/MeV and are 4 times higher than that of VCD with a single Fe emitter. According to the simulation results, in a gamma energy range from 0.5 to 3~MeV, the maximum sensitivity variance for the D-VCD is less than 15%, and less than 5% in a range from 1 to 2~MeV in particular. The novel D-VCD is applicable to the detection of intense pulse gamma rays.