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期刊信息/Journal information
核电子学与探测技术
核电子学与探测技术

李卫国

月刊

0258-0934

lw261@sina.com

010-67828075/8280

100176

北京市经济技术开发区宏达南路3号

核电子学与探测技术/Journal Nuclear Electronics & Detection TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。刊登核仪器、核电子学、核探测器与测试技术方面的研究成果和论文。读者对象为核电子学、核探测技术方面的研究人员及大专院校师生。
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    集成多路单道能谱仪设计与信号处理

    路书祥张智豪姜丹丹杨洁...
    785-790页
    查看更多>>摘要：为满足核燃料间隙与核燃料富集度检测的需求,设计集成多路单道能谱仪.采用多阳极光电倍增管读出芯片MPR2进行前端信号成形和甄别,使用FPGA进行控制和计数,通过ARM处理器发送给上位机进行显示.实验测试结果表明,采用该方法设计的能谱仪在脉冲信号在300 kHz以下时计数误差为±1,能谱仪最大计数率可达5MHz.该设备自2018年在核燃料棒富集度检测系统运行至今表现稳定,可谱仪满足核燃料间隙与核燃料富集度检测设计的要求.

    单道脉冲分析器多路集成信号处理

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    3D-SOI像素芯片逻辑层的设计与实现

    郑炜达周扬卢云鹏徐畅...
    791-798页
    查看更多>>摘要：环形正负电子对撞机(CEPC)实验对顶点探测器的空间分辨率提出了极为苛刻的要求.SOI像素传感器芯片CPV-4使用了 3D堆叠技术来满足CEPC需要的高空间分辨率.本文主要研究在3D-SOI技术下CPV-4的逻辑层电路设计与验证.逻辑层作为CPV-4 3D芯片的上层部分包含粒子击中信息的存储和读出功能,采用了紧凑的像素逻辑设计和高效的优先级编码读出逻辑设计.测试系统基于IPBUS协议实现了逻辑交互、数据传输和用户界面的软硬件功能,同时开发了模仿逻辑层功能和接口的仿真器模块.通过对仿真器模块、单独的上层芯片以及3D堆叠后的片上逻辑层进行对比测试,完整验证了片上逻辑层的电路功能,并证明了 3D堆叠的键合、减薄和顶层金属化等工艺步骤对片上逻辑层没有不利影响.3D-SOI像素芯片的逻辑电路设计和3D堆叠技术研发取得了初步进展.

    CEPC顶点探测器3D-SOI芯片测试

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    CALMET嵌入核事故后果评价系统有效性研究

    牛嫣静吕明华黄莎郭欢...
    799-805页
    查看更多>>摘要：选择不同下垫面代表性厂址,利用观测数据,对CALMET嵌入核事故后果评价系统的有效性进行验证分析.结果表明:CALMET能够较为准确地模拟风向、风速和温度的日变化过程;滨海厂址主风向角偏差在一个风向角内,风速的平均绝对误差在2m/s内,温度的平均绝对误差在2 ℃左右;内陆厂址,主风向角偏差在两个风向角内,风速的平均绝对误差小于2m/s,温度的平均绝对误差在2 ℃内;CALMET模拟24 h的平均运行时间为15.84 s,可满足应急响应的需求.

    CALMET核事故后果评价气象场

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    基于RPM和SPM的辐射探测技术在危险品伪瞒报检测中的应用

    战俭侯永明缪利李永...
    806-814页
    查看更多>>摘要：以海关监管查发硝酸钾、烟花爆竹伪瞒报进出口走私为例,讨论了基于RPM和SPM设备的辐射探测技术及其在检测具有放射性属性危险品中的应用.研究结果表明,基于RPM和SPM检测的硝酸钾与烟花爆竹的辐射计数率特征与申报货物的辐射特征不一致,以此可以判断存在伪瞒报嫌疑.设备对硝酸钾的活度响应可以超过RPM和SPM设备报警阈值,最大净计数率增加为216.4％,并且SPM设备可以在短时间内正确识别出核素40K.烟花爆竹中鞭炮药放射性相对较低,四批查发货物中,最大净计数率增加为19.9％,可以触发RPM设备高报警阈值,但SPM设备无法在短时间内识别出核素.通过合理设置设备报警阈值,辐射探测技术可以作为有效的技术手段,应用于海关打击危险品伪瞒报走私.

    危险品硝酸钾烟花爆竹辐射探测

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    数字集成电路电离总剂量辐射效应原位测试系统的研究与实现

    张兴尧孙静郭旗李豫东...
    815-823页
    查看更多>>摘要：电离总剂量效应将会导致数字集成电路电参数超差,甚至功能失效.目前数字集成电路的电离总剂量效应试验主要采用移位测试,移位测试需要一定时间将器件移动到测试机上进行测试,移动耗费的时间将导致器件有不同程度的退火,同时只有在移位测试过程中才能获得辐射效应数据,相较于在线原位测试数据量较少.数字集成电路测试系统采用PXI系统,系统内装配数字向量测试模块和电源量测模块,同时编写了测试软件和制作了测试板.通过对一款NAND Flash存储器进行在线原位辐照测试,测试结果满足对数字集成电路在X射线辐照过程中的DC、AC及功能测试要求.系统的装备应用为未来应用到各种加速器或其他辐射源的数字集成电路的在线测试奠定了基础.

    X射线辐射效应原位测试NANDFlash存储器

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    基于PIPSBOX测量气态14 C流出物装置的设计

    张彦彪汪传高郭庐阵肖思敏...
    824-831页
    查看更多>>摘要：14C作为环境影响评价中的重要核素,现有测量技术很难实现核设施气态14C流出物的在线测量.基于PIPSBOX测量技术研制了气态14C流出物在线测量装置的原理样机,模拟了 PIPSBOX测量14C的探测效率,理论证明测量的可行性.通过将不同形式的14C气体转化为14CO2形态,以便进行低温分离14CO2提高14C浓度,最后实现PIPSBOX测量14C气体.最终在3 h内,该系统测量14C的最小可探测活度浓度达到0.99 Bq/m3,小于现在连续取样一周的探测下限10 Bq/m3,这项工作建立了 14C测量新方法,实现了气态14C流出物的在线测量,也为大气中14C在线测量提供参考.

    气态14C在线测量PIPSBOX最小可探测活度浓度

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    基于钚铍中子源的硼表辐射屏蔽分析

    代启东踪训成舒文陶昱姗...
    832-838页
    查看更多>>摘要：压水堆核电站一回路水中硼浓度的连续监测装置称为硼表,在硼表正常工作过程中,需要使用活度满足硼浓度在线监测要求的中子源.为了确保操作人员在调试、使用硼表过程中,人员受照剂量不超限值,并掌握硼表周围的中子、伽马剂量分布情况,使用MCNP软件对基于钚铍中子源的硼表进行了辐射屏蔽计算,测量了硼表探测装置外部六个方位的辐射剂量分布,并将计算结果与测量结果进行了对比.研究结果表明,探测装置外部的中子、伽马剂量率计算值与测量值符合较好,硼表探测装置周围剂量率分布测量结果表明剂量率随距离下降趋势明显,只要控制操作时间及操作距离,可确保人员辐射安全.

    钚铍中子源硼表屏蔽计算核电站

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    智能核实验室辐射监测及管理系统设计

    徐明明颜拥军李淞杰
    839-846页
    查看更多>>摘要：结合stm32单片机与esp32cam模块,设计了一套具有辐射监测、指纹识别及人脸识别核实验室监管系统.该系统利用G-M计数管作为辐射探测器,监测实验室环境辐射、实现剂量自动评估及报警,同时通过引入指纹识别及人脸识别实现多重身份验证及智能考勤,可以提高核实验室智能化水平,保障实验室的运行效率和安全性.

    智能化G-M计数管辐射监测指纹识别人脸识别

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    塑闪探测器读出系统的高速串行数据传输模块设计

    张岁锴孔洁严春满魏子洋...
    847-855页
    查看更多>>摘要：针对塑闪探测器读出系统对高速串行数据传输的需求,本文设计了一种基于FPGA的高速串行数据传输模块,旨在实现塑闪探测器读出系统的高效数据传输.该模块采用串行/解串(Serializer/Deserializer,SerDes)器件TLK2711,构建全双工点对点的串行通信协议,逻辑设计涵盖了控制模块、发送模块、接收模块以及发送/接收FIFO等.在FPGA平台上实现后,通过ModelSim进行仿真验证该模块在链路同步、数据帧传输和链路管理的表现.完成仿真后进行上板验证,实现了 2.5 Gb/s的高速串行传输速率和小于10-12的误码率.这一设计显著提升了数据传输性能,为塑闪探测器读出系统的精确性和稳定性提供支持.

    FPGATLK2711SerDes高速串行数据传输塑料闪烁体探测器

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    能量选择中子成像谱仪Timepix3相机数据获取系统的研制

    席建普罗来华王修库于莉...
    856-863页
    查看更多>>摘要：中子数据获取系统作为中子散射实验的核心组成部分,通过收集与物体相互作用的中子信息数据,为科学研究和工程应用提供重要的数据支持,帮助了解物质内部的微观结构.本文针对Timepix3相机在中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)能量分辨中子成像谱仪(Energy-Resolution Neutron Imaging Spectrometer,ERNI)上的工程应用,设计并研制了一套数据获取系统(Data Acquisition System,DAQ),该系统能够实现相机的自动控制,并依据40 ms的时间周期对数据进行高效的预处理.在系统硬件方面,采用多服务器集群来应对探测器的高数据带宽需求;在控制层面,采用了实验物理和工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的软件框架提高了相机的自动化程度和谱仪接口的联动;在数据流处理上,采用了 Kafka分布式流处理平台来使读出和分析解耦合,提高灵活性,并通过对数据流按照To(40 ms为中子打靶的脉冲周期)打包来对中子数据进行预处理.通过在ERNI谱仪上进行的样品透射成像实验,验证了整套数据获取系统在束流条件下运行正常,能够成功获取到中子数据并进行了分析,测试结果符合预期,满足了 ERNI谱仪的工程需求.

    能量分辨成像谱仪数据获取Timepix3探测器EPICSKafka

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