摘要：设计了一款抗辐射16位25 MS/s流水线型模数转换器(ADC)。根据电容失配等因素确定了第一级4位的流水线结构,并设计了改进的自举开关来提高采样线性度。为了降低系统功耗,设计了一种开关电容动态偏置电路,通过减小放大器的平均电流来降低ADC的系统功耗。为了满足抗辐射的要求,针对电离总剂量效应和单粒子闩锁效应的机理,对电路进行抗辐射加固设计。该款抗辐射ADC在0.18μm CMOS工艺上进行制造,转换器的芯片面积为2.5 mm^(2),经过辐射试验后,在采样率25 MHz、1.8 V电源电压和30.1 MHz正弦输入的条件下,ADC的信噪比(SNR)达到了76.7 dBFS,无杂散动态范围(SFDR)为95.1 dBFS,功耗为38.76 mW,抗辐射能力达到电离总剂量100 Krad(Si)和单粒子闩锁阈值75 MeV·cm^(2)/mg,可满足空间环境的使用要求。

摘要：目的解决多孔石墨烯薄膜作为电极时离子传输受阻碍的问题。方法提出一种先将石墨烯前驱体预碳化处理,随后利用多步激光刻蚀方法来优化所制备的多孔石墨烯薄膜结构的方法,对石墨烯薄膜的表面形貌、晶体质量、湿润性和电化学性能进行表征,并探索其在电化学储能器件中的应用。结果将石墨烯前驱体在300℃的温度下预碳化处理2 h后,可以使其在后续的激光刻蚀处理中形成具有稳定结构的石墨烯薄膜材料,这与预碳化导致前驱体中的有机小分子分解,使内部交联程度更高有关,从而在CO_(2)激光的重复作用下保持良好的基底稳定性。拉曼光谱的分析结果表明,预碳化处理后的样品在激光重复刻蚀的过程中可以对石墨烯结构优化过程进行直接观测,且在温度300℃下处理后具有更宽的演化范围。SEM扫描电子显微镜的表征结果显示,300℃预碳化后前驱体衍生的石墨烯薄膜具有典型的三维网络多孔结构,形成天然的离子传输通道。此外,电阻行为分析结果表明石墨烯薄膜具有一定程度的晶体缺陷能获得更优异的离子传输能力,促进电化学反应的发生,在1 mol/L的H2SO4电解质中面积比电容为124.6 mF/cm^(2),将其组装成微型电化学储能器件后也保持了优异的储电能力和循环稳定性。结论通过优化多孔石墨烯薄膜的结构来解决离子传输问题,进而获得显著提高的电化学性能,为制备兼具高储电能力和优异稳定性的电极材料提供了设计思路。

摘要：大型闪烁体γ探测阵列在核物理和核天体物理等领域的实验研究中发挥着重要作用。传统的光电倍增管(PMT)体积较大,对设计带来了诸多限制,进而影响阵列的效率、紧凑性和颗粒度等关键性能指标的提升,可采用体积更小的硅光电倍增器(SiPM)作为替代方案。然而,与PMT相比,SiPM的性能对温度的敏感性更显著,这一效应和闪烁体自身的温度效应相互叠加,进一步增加了探测器的使用复杂性。本工作将6 cm×6 cm×12 cm的大尺寸锗酸铋(BGO)闪烁体和8×8通道的SiPM阵列耦合形成BGO-SiPM探测器,并对其在不同温度下的工作条件进行了测试,确定了其最佳工作电压,得到了最佳能量分辨率。同时,还采用PMT对同一BGO闪烁体进行读出(BGO-PMT探测器)并在相同温度下进行了对比测量。实验结果显示,当温度高于20℃时,SiPM迅速上升的暗电流会导致探测器能量分辨变差;20℃以下,BGO-SiPM和BGO-PMT探测器性能接近,但BGO-SiPM探测器的能量分辨率随温度降低的提升速度略优于BGO-PMT探测器,这主要归因于SiPM暗电流随温度降低而减小。此外,本工作还研究了20℃附近BGO-SiPM探测器峰道址随温度的变化关系。研究表明,大尺寸BGO-SiPM探测器性能相较BGO-PMT探测器具有一定的优势,但峰道址的温度敏感性更强,为SiPM在BGO探测阵列的应用提供重要参考。

摘要：基于量子霍尔效应的整数值量子电阻标准计量器件,能够有效缩短电阻的量值传递链,减少传递过程引入的不确定度,实现电阻传递的量子化和扁平化.本文系统报告了基于GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结的1k?量子霍尔阵列电阻标准器件的设计、制作和测试.该器件在1.5K下的测量结果与设计值的相对偏差为-1.96×10^(-7),测试数据的离散性为2.07×10^(-7).表明我们实现了1 k?量子霍尔电阻标准阵列器件.

摘要：在设计加速器驱动的次临界系统(ADS)、核废料嬗变装置及钍基熔盐堆时亟需一些关键核数据,当前核数据库受实验条件或中子能区的限制,存在核数据精度不高甚至少部分核素数据缺失的情况。本文综述了国内外相关的核数据研究和相应的白光中子源情况。基于中国散裂中子源(CSNS)的反角通道白光中子源实验终端的中子束流具有非常宽的能谱(0.01eV～200 MeV)和很好的时间特性。模拟得到距靶80m处的实验终端的中子注量率为9.3×106 cm-2.s-1,1eV～1MeV能量间隔内的中子数占总中子数的53%;同时,加速器运行在双束团模式或单束团模式,时间分辨率均在0.3%～0.9%之间,适合开展核数据测量。

摘要：强流质子直线加速器要求严格控制束流损失和束流发射度增长 .理论已经证明 ,强的空间电荷作用在不同自由度之间的耦合 ,会因为其间的温度差异 ,通过束流的相干不稳定性 ,使束流发射度增长 .因此 ,有必要按照均温的原则设计强流加速器 .但是 ,由于质子直线加速器的各种加速结构均为准周期耦合系统 ,使得均温设计十分繁琐而难以达到完全均温 .我们利用国际上通用的束流动力学软件TRACE3 D ,给它补充了均温设计功能 ,通过与PARMILA程序的配合使用 ,可以方便地在加速器设计中实现均温条件 .本文将介绍我们对TRACE3 D的修改补充 ,并以强流质子直线加速器设计实例 ,说明均温设计的必要性 .

摘要：加速管是一台加速器的核心部分．一般电子辐照加速器的俘获效率在50％左右,一半的电子都损失在加速管内．丢失的电子打在加速管内壁,产生轫致辐射、腔体发热量增加、真空变坏等许多负面影响．采用一段等梯度加速结构,相速沿加速管呈线形增加,调整相速变化规律及加速管腔体的尺寸参数,设计出的加速管最终的俘获效率提高到90％以上,同时平均加速梯度没有因此降低,加速管总长度没有增加．

摘要：在以强流空间电荷效应为主的射频四极加速器RFQ的束流动力学设计中,目前有两种主要的设计模式,LANL开发的设计程序Parmteqm和俄罗斯RTI开发的***。强流RFQ的设计应充分发挥二者的优点,将其结合起来。本工作在1台3 5MeV、352MHz、60mA强流质子RFQ的物理设计中,充分发挥这两种设计模式的特点,开拓新的设计思路,获得了满意的设计结果。

摘要：锦屏深地核天体物理实验室(JUNA)为核天体物理关键反应的研究提供了极低本底环境,加之400kV强流高稳定加速器的使用,使核天体物理感兴趣能区(伽莫夫窗口)的直接测量成为可能。而同时为避免加速器产生本底破坏锦屏深地实验室的超低本底环境,需估算加速器运行本底,进而对核天体物理实验室进行整体屏蔽。以屏蔽系统的初步设计方案为基础,基于中国核数据中心推荐的综合评价核数据库CENDL-NP,采用MCNP方法对其进行了模拟计算。计算过程采取了权重窗技巧与改变几何条件相结合等方法来减小方差,以提高MCNP方法在计算深穿透问题时的准确性。计算结果表明,该实验室的屏蔽系统对加速器引起的本底进行了有效的屏蔽。

摘要：针对HT 7U超导托卡马克极向场电源系统要求设计了一种新型高功率双向直流快速晶闸管开关 ,通过原理分析得到了可靠关断条件 ,给出了新型晶闸管开关的设计方案 ,并对方案进行了试验和仿真 ,结果均验证了原理分析和方案设计的正确性 ,且消除了强迫关断时过高的反向电压。