摘要：中子能谱是核能系统中的关键参数之一,直接影响系统的安全运行与经济性能。在中子学实验和部分核技术应用领域中,通常采用不同的材料模块来得到特定的中子能谱。但是,传统的方法基于人工经验对材料模块进行反复迭代设计,需要大量的计算资源和人力成本,且很难精准复现出所需能谱。本文发展一种基于响应模块逆向优化的中子能谱调控方法,该方法设计了标准化尺寸的响应模块,通过预计算对每个模块进行矩阵标定,创新地提出了一种基于离散响应矩阵的输出能谱快速计算方法,能够得到响应模块任意排列组合的输出能谱,结合智能优化算法,快速构建出能够复现指定能谱的中子调控方案。基于该方法,程序自动构建出了国际热核实验堆(ITER)活化实验能谱,与人工调控方案输出能谱相比,本文方法输出能谱更为准确的复现了目标能谱,其最大偏差降低一个量级。

摘要：设计了高速高精度低噪声放大器用于磁约束核聚变中电子回旋共振加热系统中入射和反射功率的实时监测。提出了模块化的高速高精度放大器设计方案。给出了放大器的稳定性、响应速度、噪声、失调等特性的分析方法和仿真方法。基于Labview构建了放大器自动测试系统,测试了实际放大器的响应速度和精度并对实际测量结果给出分析。在常用配置（三级放大器放大倍数分别为10-20倍、30-50倍、2-20倍）情况下,级联放大器的响应时间小于10μs,等效输入噪声电压小于60μV,等效输入失调电压最大不超过32μV。放大器的性能、稳定性和可靠性在电子回旋实验中得到了验证。

摘要：中子能谱在反应堆设计和物理分析中具有重要意义,目前缺少精准且高效的反应堆宽能域中子能谱(宽能谱)在线测量方法.本文提出了一种基于谱型特征识别技术的反应堆宽能谱在线测量方法,该方法组合了几种不同阈值的在线探测器,并通过能谱大数据,挖掘出符合反应堆谱型的探测器计数比值和特征峰位的对应关系,定位预置谱参数,并结合反应堆能谱物理特征,自动实现宽能谱的双粒度计算.将方法应用于热中子反应堆TRIGA的中子能谱在线测量,结果表明本文解谱方法相比传统“少道解谱”方法更为精准,平均相对偏差减少了45 45%.

摘要：液态铅铋合金是先进反应堆-加速器驱动的次临界系统(ADS)优选的靶材和冷却剂材料,液态铅铋流动速度场的测量是优化堆芯组件分布以及靶窗结构的一种重要手段。同时,冷却剂流动速度也是反映反应堆热工水力特征的重要参数之一。本文采用实验研究的方法,设计旋转搅动装置,通过对常温水与液态铅铋的流动速度场测量,验证了超声多普勒测速技术用于液态铅铋合金速度场测量的可行性。

摘要：根据双端固支梁的谐振频率求解,以及方形膜片在压力下形变和应力的理论分析,设计了一个基于梁-膜结构硅谐振式压力传感器敏感结构的模型。对该模型进行ANSYS仿真,得到它在1个大气压下的总形变和应力分布,以及前六阶的振动模态。比较方形膜片和长方形膜片下敏感结构的仿真结果,得出相同面积下长方形膜片的灵敏度更高,检测时非线性误差更小。通过对不同厚度硅梁与硅膜下敏感结构的仿真,最终设定硅膜与硅梁的厚度分别为50μm和10μm。该传感器主要用于航空仪器仪表中对大气压的高精度检测。

摘要：抑制极电源是东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokomak,EAST)中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)束加速系统电源的重要组成部分,其输出端采用以多管串联的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关。IGBT开关的性能不仅关系到电源可靠性,也直接影响引出时离子束的光学特性。为满足高压引出电源与抑制极电源上升下降沿匹配的要求,提出了以电容反馈电路来控制IGBT开关速度的方案,采用Pspice软件对IGBT电容反馈进行建模,并进行了不同参数下的仿真,最后搭建了实验测试平台对方案进行了测试。测试结果表明:反馈电阻和反馈电容的大小对反馈电路效果的影响相反,当栅极电阻和反馈电阻取较大值,而反馈电容取较小值,通过调节反馈电阻的大小可以实现较大范围调节IGBT开通速度而又对关断速度影响较小。该优化方案可以达到抑制极电源IGBT开关性能的预期指标,且具有较高的可靠性。

摘要：利用D-H参数法构造参数误差与末端位姿误差的映射关系,建立相应的精度分析概率模型;在此基础上通过计算机仿真对设定零件加工精度等级后的末端位姿进行精度预估和灵敏度分析。为合理确定各零部件的尺寸公差和制订合理加工装配工艺提供了理论依据。

摘要：为了减小拉曼散射光波长相关损耗、光电探测器附加噪声及散射光中的瑞利噪声对分布式光纤温度传感器测温误差的影响,通过分析分布式光纤温度传感系统的解调原理提出了一种反斯托克斯光降噪方法。将光纤按照环形结构铺设,以每次测量的反斯托克斯光信号中菲涅耳反射峰后的基底噪声平均值作为动态本底噪声,利用两段处于不同温度的光纤消除动态本底噪声后的瑞利噪声。反斯托克斯光降噪解调法从原理上避免了参考斯托克斯光引入的测温误差,消除了本底噪声和瑞利噪声导致的测温误差。实验结果表明,修正的分布式光纤温度传感系统的最大测温误差从5.4℃降低到0.6℃,测温准确度有明显提高。

摘要：为了实现四旋翼无人机的自主飞行、环境单目稠密重建与即时导航功能,文中设计了该单目建模导航系统。飞行控制器采用MPU6050六轴传感器采集六轴信号,通过算法拟合出飞行器姿态,然后通过STM32F103RBT6芯片分别控制4个电机驱动模块,即时通过PID算法输出PWM值进行调速来实现飞行姿态的稳定和改变。建模系统通过控制GPS模块,可以获取飞行器的实时位置;飞行器通过图像采集模块,可以获取飞行器的环境信息。设计了上位机软件,能够接收图像并且进行单目稠密重建。稠密重建主要由从运动到结构、基础表面构建、约束场景流稠密重建、稠密对齐和局部模型集成共五方面组成,然后通过无线串口与无人机通讯,实现无人机的智能自主飞行。实验结果表明,该系统能够实现单目建模的功能。

摘要：为协调控制射频负离子源稳态实验运行、实现实验数据的采集与共享、并对电源、低温真空、循环冷却水、诊断等系统状态进行实时监控、故障报警和连锁保护,设计了射频负离子源控制系统。对控制系统的总体框架结构、远程控制单元、现场控制单元、采集单元、连锁和保护单元等关键组件的设计进行了详细介绍。通过实验测试,验证了所设计的控制系统能够满足射频负离子源测试平台稳态实验运行控制要求。