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期刊信息/Journal information
核技术
核技术

马余刚

月刊

0253-3219

lhb@sinap.ac.cn

021-59557478

201800

上海市800-204信箱

核技术/Journal Nuclear TechniquesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为中国核学会会刊，是中国核研究领域中最重要的期刊之一，中国中文核心期刊，被引频率最高的500种中国科技期刊之一，中国科学引文数据库、中国万方数据库、中国清华同方数据库收录源期刊与核心期刊。主要刊登实验与应用核物理，放化与辐射化学，核测量方法与仪器，以及核技术在科学研究、工业、农业、医学生物等方面的应用的创造性成果。
正式出版
收录年代

    X射线与中子融合成像技术研究现状及展望

    唐利华张国光肖丹柳鹏...
    1-11页
    查看更多>>摘要：在工业和国土安全等多个重要领域,传统的单一射线成像技术往往只能提供有限的图像信息和物质分析,难以满足日益增长的检测需求.随着技术的不断进步,多种射线融合成像技术应运而生,这种技术能够综合获取更丰富的检测信息,因而逐渐引起了全球科学家的广泛关注.本文首先详细介绍了X射线与中子融合成像技术的基本原理,阐明了其在物质识别和结构分析中的优势;其次,通过回顾X射线与中子融合成像技术在国内外的发展历程与应用现状,分析了不同国家在该领域的研究进展和应用实例;接着,总结了当前研究所取得的主要成果,并指出现有研究方案中存在的一些问题,如数据处理的复杂性和成像精度的限制.最后对X射线与中子融合成像技术的未来发展进行了展望,探讨了可能的技术创新方向和应用前景.

    X射线中子融合成像无损检测安全检查

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    离子回旋共振法同位素分离研究进展

    罗岚月张梦龙汪耀庭李和平...
    12-26页
    查看更多>>摘要：离子回旋共振同位素分离(Ion Cyclotron Resonance Isotope Separation,ICR-IS)方法自20世纪70年代提出以来,受到了世界各国研究者和产业界的广泛关注.本文基于国内外研究者公开发表的有关ICR-IS的研究成果,综述了ICR-IS方法的基本原理、装置基本结构、产生显著同位素分离效应需要满足的主要约束条件,以及用于不同种类同位素分离的ICR理论与实验研究进展,最后简要探讨了推动该方法走向实际工程应用仍需深入研究的关键科学与技术问题.

    同位素分离离子回旋共振选择性加热乏燃料后处理非平衡态等离子体带电粒子输运

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    磷化铟基高电子迁移率晶体管辐照效应研究现状

    方仁凤周书星曹文彧魏彦锋...
    27-41页
    查看更多>>摘要：磷化铟(InP)基高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)凭借高频、高增益、低噪声等特性,广泛应用于卫星、载人航天、深空探测等空间通信系统中,但空间环境中的电子、质子、中子等高能粒子会影响InP基HEMT性能,降低空间通信系统的可靠性.该文主要论述高能粒子辐射诱导缺陷对InP基HEMT器件直流(Direct Current,DC)特性、射频(Radio Frequency,RF)特性、跨导和扭结效应(Kink effect)的影响和退化机理,接着总结并分析了InP基HEMT抗辐射加固措施方面的研究进展.通过系统总结国内外InP基HEMT辐照效应研究进展,以期为研究InP基HEMT辐照效应损伤机制以及改进其抗辐射加固技术提供有价值的参考.最后,基于目前InP基HEMT辐照效应研究中仍存在的问题,提出了该器件抗辐射加固未来可重点关注的研究方向.

    磷化铟高电子迁移率晶体管辐照效应辐射诱导缺陷抗辐射加固

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    武汉光源高频系统中P波段160kW连续波环行器的研制

    肖诚成张强王程张俊强...
    42-49页
    查看更多>>摘要：在同步辐射高频腔设备工作过程中,反射功率的突然增大会导致环行器腔体温度升高,进而使环行器中旋磁铁氧体的参数特性产生变化,最终导致反射功率不能很好地被引导至吸收负载处.为了防止负载反射功率过高对功率源造成不可逆转的损伤,需要将高功率环行器的反射功率引导至吸收负载上,从而对功率源进行保护.因此,在环行器上设计增加温度补偿功能模块,对环行器的张量磁导特性进行补偿.介绍了国内首台带有温度补偿控制功能的P波段160 kW连续波环行器的研制.经过测试,环行器在中心频率499.654 MHz,带宽±5 MHz范围内的传输损耗低于0.1 dB,中心频率处可达到0.06 dB以下.输入口反射在输出端口全短路的最差情况下,仍然优于-29 dB.在使用恒温水箱模拟实际运行过程中的水温变化的过程中,温度补偿控制模块能让环行器性能保持最佳状态,验证了温度补偿模块功能的可靠性.

    铁氧体环行器温度补偿P波段高功率

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    X射线技术在故宫博物院藏景泰款铜胎掐丝珐琅研究中的应用

    张雪雁段佩权刘瀚文高寒...
    50-58页
    查看更多>>摘要：本文使用X射线计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)技术、X射线荧光(X-ray Fluorescence,XRF)技术与拉曼光谱技术对故宫博物院藏两件刻有"景泰"款的铜胎掐丝珐琅器进行研究,发现两件器物均是旧器物通过改变形制制成,实验检测结果表明:两件珐琅器均是通过旧器物的拼接重组,形成新的底部刻有"景泰"款的珐琅器.通过使用多种科学技术手段的结果互证,确定了明确的改制结论.X射线技术对后续进行改制款珐琅器的研究提供了新的思路和解决方法.

    X射线计算机断层扫描X射线荧光技术珐琅改制

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    基于蒙特卡罗几何分裂减方差技巧的AB-BNCT治疗室屏蔽模拟分析

    朱益楠林作康郁海燕余笑寒...
    59-67页
    查看更多>>摘要：硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是一种新型二元靶向放射疗法,目前正在逐步进入商用阶段.适用于医院的BNCT中子源类型为加速器中子源,在设备运行与患者的治疗过程中,通常会伴随中子的泄漏与γ射线的污染.为了保证医用基于加速器的BNCT(Accelerator-Based Boron Neutron Capture Therapy,AB-BNCT)设备运行过程中相关人员的辐射安全,基于束流强度10 mA、能量2.8 MeV的质子中子源AB-BNCT开展屏蔽设计分析.首先以国际放射防护委员会(International Commission on Radiological Protection,ICRP)与我国现行的电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB 18871‒2002制定的公众年有效剂量限值1 mSv为参考标准,经保守估计折合成剂量率限值0.5 μSv·h-1,利用蒙特卡罗程序进行BNCT治疗室屏蔽模拟计算分析;通过对比使用减方差技巧前后的屏蔽模拟数据结果,论证了使用几何分裂与俄罗斯轮盘赌等减方差技巧可以有效提高计算效率,获得更精确的计算结果.在模拟分析的数据基础上,给出了该AB-BNCT治疗室的屏蔽设计方案,并针对屏蔽的薄弱环节进行优化设计.最终的优化结果表明,当屏蔽墙体为60 cm的含硼重混凝土时,治疗室外侧空间的剂量率均小于0.5 μSv·h-1,满足辐射防护要求.此外,本文也给出了剂量限值小于2.5 μSv·h-1时所需屏蔽墙体的厚度范围,为BNCT的商业化发展提供理论依据.

    硼中子俘获治疗屏蔽设计蒙特卡罗方法减方差

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    开关型双极性磁铁电源小电流稳定性研究

    王东兴朱燕燕黄毛毛武万锋...
    68-75页
    查看更多>>摘要：开关型双极性电源通常用来为加速器的校正磁铁线圈提供稳定励磁电流.深圳中能高重复频率X射线自由电子激光大科学装置(Shenzhen Superconducting Soft X-ray Free Electron Laser,S3FEL)的技术指标,对校正磁铁的磁场稳定性提出更高要求.然而,校正磁铁电源工作在小电流状态时,电源开关脉宽占空比极小,会导致输出电流稳定性变差.为解决上述矛盾,提出一种串联可控双向阻抗电路的方法改善校正磁铁电源小电流工况稳定性.首先利用伯德图对串接可控双向阻抗电路进行了分析,获得了可控双向阻抗的设计依据,然后利用上海光源的校正磁铁和电源完成了实验验证,实验结果表明:串接可控双向阻抗的方法不仅能改善小电流工况的稳定性,而且实现了MOSFET的平滑切换.该电路结构简单,值得推广.

    双极性电源校正磁铁可控阻抗比例/积分控制伯德图

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    旋转Gantry治疗终端的三维剂量验证水箱研制

    康新才罗发明李有堂徐治国...
    76-84页
    查看更多>>摘要：在放射治疗中为保证病人受照剂量的准确性,通常需要进行治疗前的计划验证,水箱被广泛应用来实现这一目的.但现有剂量验证水箱只能用于水平、垂直和45°束线的治疗终端,且验证效率低下,无法满足当前先进的旋转Gantry治疗终端的多角度剂量验证需求.为满足Gantry治疗终端的多方位照射的束流检测要求,开发了一种可用于多角度束线剂量验证的三维水箱.经水平束线测试和相关技术验证,该水箱可以通过测量束流在不同深度处的横向剖面剂量分布,从而获得笔形束在水中的三维剂量分布,为治疗计划提供参数依据,提高常规质量保证(Quality Assurance,QA)效率;同时该水箱结构可靠,三维运动机构精度高,整个测量装置可绕治疗头的等中心点旋转,实现多角度的剂量验证,满足Gantry治疗终端中多方位照射中的束流检测要求.

    重离子治癌加速器分条电离室三维水箱质量保证Gantry治疗终端

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    双输出SiPM前置放大器设计与分析

    龙源黄跃峰侯会良陈永忠...
    85-91页
    查看更多>>摘要：为了适配闪烁体与硅光电倍增器(Silicon Photomultiplier,SiPM)耦合探测器的不同应用场景,设计了基于OPA855芯片的跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)和电压反馈放大器(Voltage Feedback Amplifier,VFB).理论设计上考虑了两类前置放大器的带宽和噪声问题,采用PSpice for TI软件仿真验证其可行性,并通过阶跃响应和噪声测量验证其性能参数.在室温条件下,采用SiPM耦合掺铈钆铝镓石榴石(Cerium-doped Gadolinium Aluminum Gallium Garnet,GAGG(Ce))探头对241Am源进行系统测量.结果表明:跨阻放大器的带宽为101 MHz,低于电压反馈放大器的381 MHz,但其基线噪声σnoise ≈ 448.32 μV优于电压反馈放大器的σnoise ≈ 680.96 μV;电压反馈放大器和跨阻放大器分别满足GAGG(Ce)探头快输出脉冲上升沿时间(2 ns)和标准输出脉冲上升沿时间(20 ns)的带宽设计需求.两类前置放大器均可满足不同场景下对高带宽和低输入噪声的需求,并与SiPM不同的输出模式相匹配.受限于电路的固有噪声和SiPM的输入电容,设计的跨阻放大器适合于能量测量和小面积SiPM应用,而电压反馈放大器更适合时间测量和大面积SiPM阵列.

    硅光电倍增器前置放大器GAGG(Ce)闪烁体探测器噪声

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    用于可控电穿孔的分布式任意波形高压脉冲电源研制

    刘源浩李柳霞刘毅彭梓皇...
    92-101页
    查看更多>>摘要：针对电穿孔研究与应用对于特殊脉冲波形的需求,本文基于全桥逆变结构的双极性全固态Marx拓扑,提出了一种由多个标准脉冲功率模块组成的分布式任意波形高压脉冲电源.每个标准模块均包含完整的主电路、驱动电路以及控制电路,且内置了通信协议,具有单模块独立工作与多模块组合协同工作等多种工作模式.通过对模块中不同开关的状态进行控制,可以实现任意高压脉冲波形的输出.基于电源-负载匹配分析了关键器件参数对输出的影响,搭建了电源的拓扑仿真模型,验证了其正确性与可行性.在此基础上研制了可输出±8 kV、33阶电平任意波形的实验样机,并搭建出微藻电穿孔实验平台.在控制脉冲电压幅值为8 kV、能量为0.4 J条件下进行多种波形的微藻电穿孔实验充分论证了该分布式电源在可控电穿孔领域的适用性.

    脉冲功率技术分布式脉冲发生器任意高压脉冲波形电穿孔

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