韩圆颖 1吴亚峰 1,*董岚 1,2王铜 1,2[ ... ]梁静 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院高能物理研究所北京 100049
2 散裂中子源科学中心东莞 523803
六极铁作为高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)储存环八铁单元的重要部件之一,其技术工艺较为复杂,对加工精度和中心引出精度要求都很高。本文对HEPS六极铁的机械中心引出标定方案进行了研究,利用极缝偏差角对常规标定坐标系进行旋转,使三个极缝面更接近理论位置,从而减小磁铁主场斜分量;对每块磁铁进行两次机械中心标定,极缝间距的实测值与设计值的标准偏差在0.015 mm,坐标系旋转前后的基准点偏差标准值为0.09 mm,旋转角最大可达0.6 mrad。这种考虑极缝偏差角的建系方法可以提高标定的精度,能为实际工作中同类型、准直精度有相同要求的设备标定提供参考,有利于加速器装置的顺利安装,对加速器准直测量具有十分重要的意义。
六极铁中心标定 机械中心 坐标系旋转 准直精度 Sextupole center calibration Mechanical center Coordinate rotation Collimation accuracy 
核技术
2024, 47(2): 020201
游聪 1黄维 1林高洁 1李波 1,*[ ... ]胡友友 3
作者单位
摘要
1 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
2 湖北大学微电子学院,湖北 武汉 430062
3 江苏科技大学理学院,江苏 镇江 212003
获得13.5 nm极紫外光刻光源的主流方案为激光激发等离子体,即利用高功率、高重复频率、高光束质量的短脉冲CO2激光与液滴锡靶作用产生极紫外光。高功率CO2激光由振荡器产生的高重复频率CO2种子经多级放大产生,所以功率放大器是驱动光源系统的核心器件之一。建立了射频激励快轴流CO2激光放大器的六温度模型,可以模拟计算放大过程中稳态与瞬态的能量分布情况、光强变化情况、增益系数等。以此模型为适应度函数,采用遗传算法对自研射频激励快轴流CO2激光放大器的腔压和CO2、N2、He气体体积比进行全局优化,优化结果为80 mbar(1 bar=100 kPa)和V(CO2)∶V(N2)∶V(He)=12.2%∶15.3%∶72.5%。在波长10.6 μm种子光注入功率110 W的情况下,放大器的激光输出功率从2504 W 提高到3422 W,验证了该方法的可行性和有效性。
激光技术 极紫外 CO2激光放大 六温度模型 遗传算法 
中国激光
2024, 51(7): 0701016
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
初始磁场电源系统用于激励千特斯拉级内爆磁压缩装置的初级线圈产生初始磁场,是内爆磁压缩装置的关键设备。在分析千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源需求和技术难点的基础上,系统设计了核心部件选择方案和主脉冲电路及控制系统结构,研制成功一套输出电压1~40 kV可调、主放电电流脉冲上升沿约60 μs、总峰值电流达3.2 MA的初始磁场电源系统,已应用于千特斯拉级内爆磁压缩装置动态试验。
爆磁压缩 强磁场激励 复杂电磁环境 精确控制 explosive magnetic flux compression pumping of ultra-high magnetic field complex magnet-electrical circumstance precise control 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025016
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学 科技考古实验室合肥 230026
2 中国科学技术大学 科技史与科技考古系合肥 230026
3 澳大利亚伍伦贡大学考古科学中心 伍伦贡 NSW2522
4 安徽省文物考古研究所合肥 230601
释光测年技术在解决考古低温受热材料的年代问题中已趋于成熟,而在考古高温受热材料的释光测年研究中仍颇具挑战。以凌家滩遗址出土陶器中提取的考古高温受热石英(约950 °C)为例,探究此类石英的释光发光光谱特征与释光性质,旨在探讨不同波段的热释光信号在释光测年中的可行性。基于Ris? DA-20型释光测年仪器联用Andor光谱仪、电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)相机的释光发光光谱平台,结合对不同波段敏感的光电倍增管与自定义滤光片组合,对比了热释光(Thermoluminescence,TL)、等温热释光(Isothermal Thermoluminescence,ITL)、光释光(Optically Stimulated Luminescence,OSL)测年方法在此类考古高温受热材料中的应用。光谱结果表明:考古高温受热石英具有显著的620 nm左右的红光热释光发光(Red TL),与375 °C TL峰紧密相关,且375 °C Red TL具有光不敏感特征。多波段热释光、多波段等温热释光、常规光释光测年结果均与已知的碳-14年龄在误差范围内一致,表明利用不同波段的释光信号开展考古高温受热材料年代学研究具有潜在的可行性。
考古 陶器 热释光 光谱 年代学 Archaeology Pottery Thermoluminescence Spectrum Chronology 
核技术
2024, 47(1): 010003
姚建华 1,2,*李波 1,2张群莉 1,2胡耀峰 1,2[ ... ]王健君 1,2
作者单位
摘要
1 浙江工业大学激光先进制造研究院,浙江 杭州 310023
2 浙江工业大学机械工程学院,浙江 杭州 310023
以Ti6Al4V沉积层为基体,研究基体表面预处理对超音速激光沉积涂层/基体界面结合的影响。试验前,基体表面经过三种不同方式的预处理,分别为抛光、打磨和喷砂。利用X射线衍射仪和表面轮廓仪对基体表面的物相组成和粗糙度进行了分析,利用光学显微镜对涂层/基体界面结合进行了分析,利用单颗粒撞击有限元模型对颗粒与不同表面粗糙度基体的结合情况进行了分析。研究结果表明,打磨处理的基体由于表面生成氧化钛陶瓷相,涂层发生脱落。抛光处理的基体较喷砂处理的基体有更低的表面粗糙度,其涂层/基体界面结合更紧密。数值模拟表明,基体表面的起伏特征在颗粒/基体界面处促成温度和应变的不均匀分布,阻碍颗粒与基体间的紧密结合。
超音速激光沉积 钛合金 表面预处理 界面结合 有限元分析 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114004
作者单位
摘要
1 紫金矿业建设有限公司,厦门 361000
2 厦门钨业股份有限公司,厦门 361000
某矿山控制爆破工程要求爆破后粒径小于0.4 m,但该区域为“硬软夹层”地质构造,采用传统爆破方法在孔口堵塞段极易产生大块,爆破质量难以满足要求。为改善爆破质量节约施工成本,借鉴深浅结合方形布孔技术,分别在现场工况的基础上以中间浅孔深度为0 m、4 m、5 m、6 m、7 m开展爆破试验研究。首先采用 ANSYS /LSDYNA有限元软件开展数值模拟试验,建立了上半部采用RHT本构关系的石灰岩模型,下半部采用HJC本构关系的泥灰岩模型,形成“硬软夹层”构造。随后在多组数值试验中初步获取相对较优的中间浅孔深度,分析不同试验条件下岩体损伤分布特征与爆炸有效应力分布规律。由于ANSYS/LSDYNA并未将爆生气体的作用考虑在内,因此为了得到更准确的实验结论,同时考虑到不宜过度增加爆破炸药消耗,结合项目实际情况,选用4 m、5 m中间浅孔深度进行现场爆破试验。研究结果表明:采用深浅结合方形布孔的措施降低爆破大块率是有效的。采用中间浅孔深度为5 m时,可以降低曲率系数Cc与爆破大块率。技改前平均大块率约为64.4%,技改后0.4 m以上的大块率可降低至38.1%左右,使得爆堆级配达到良好水平。其降低大块率效果优于原爆破方案及4 m中间浅孔方案。
露天矿山 爆破 数值模拟 优化 open pit blasting numerical simulation optimization 
爆破
2023, 40(1): 92
闫路平 1刘晓阳 1王小龙 1,2董岚 1,2,*[ ... ]梁静 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
高能同步辐射光源(HEPS)的预准直单元数量庞大,且磁铁准直精度要求极高,为检验HEPS增强器预准直单元磁铁准直精度,需要在实验厅按照一定比例对其进行振动线磁中心验证测量。基于预研阶段已研发的振动线系统,详细介绍了振动线磁中心测量原理及扫描方法,研究了HEPS增强器两铁单元的磁中心准直精度检测方法并进行了验证实验。设计并搭建了振动线高精度重复定位夹持机构装置,研究了振动线下垂量的修正方法,并对增强器两铁单元的磁中心扫描结果进行拟合分析。实验结果表明,HEPS增强器两铁单元满足磁铁间相对位置误差优于 50 μm的预准直精度要求。
振动线 定位机构 磁中心测量 下垂量修正 精度分析 vibration wire positioning mechanism magnetic center measurement sag correction precision analysis 
强激光与粒子束
2023, 35(12): 124003
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
针对一种在复杂环境条件下进行脉冲中子探测的闪烁探测器,开展了一系列的可靠性设计、保证工作。在设计上通过双通道冗余备份、抗振设计等方式提升了探测器的固有可靠性。此外还采取可靠性建模及指标分配的方式明确了探测器各部件的任务可靠性目标,通过FMECA分析方法研究了探测器各部件的故障模式及其影响,确定了可靠性重要部件。通过运用环境应力筛选试验及可靠性强化试验,进一步提升了探测器的可靠性。经初步验证,采取上述可靠性设计保障技术的脉冲中子探测器,其任务可靠度可达到99.9%以上。
脉冲中子 闪烁探测器 可靠性 FMECA pulsed neutron scintillation detector reliability FMECA 
强激光与粒子束
2023, 35(11): 119002
闫皓月 1董岚 1,2,*王铜 1,2马娜 1,2[ ... ]何振强 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
随着粒子加速器对束流的精确控制要求越来越高,对工程控制网的设计与测量提出了更高的要求,详细介绍了高能同步辐射光源(HEPS)工程测量首级地面控制网的布设及测量方案。地面控制网永久点标志布设于粒子加速器建筑隧道内,通过垂直通视孔与架设在线站大厅顶面的仪器铅锤对中,并形成平面互相通视的观测条件,实现了平面测站和坐标的联系传递;高程方向采用水平通视孔及门窗通视的方式实现水准测站和高程坐标的联系传递。由此构成了立体化通视与观测结构,这在国内同步辐射光源建设中有独特之处,有力保证了加速器轨道的精确控制。平面控制网分别采用GNSS控制网和全站仪边角网测量的方案,高程控制网采用室内隧道地面和室外地面水准测量的方案。在加速器隧道设备安装前进行了两次地面控制网测量,数据处理采用平面+高程的模式平差。经过不同测量方案的对比来验证测量过程的正确性,同时对比两次控制网的测量结果来验证可靠性。平均点位标准偏差为2 mm,反映测量成果的精确可靠,满足后续二级隧道控制网测量及设备安装准直需要。HEPS对永久控制点的稳定性提出了很高的要求,通过优化设计和特殊施工,在狭窄隧道空间内成功建设了超高、超细、高稳定的基岩隔空桩,为储存环构成了稳固的三维永久控制点,为长期监测束流轨道的稳定性提供了基准,为后续同步辐射光源建设提供了借鉴。
控制网 GNSS测量 水准网 投影变形 控制网平差 control network GNSS survey leveling net projection deformation control net adjustment 
强激光与粒子束
2023, 35(11): 114003
唐琳 1,3周爽 1廖先莉 1,2刘泽 1李波 1,*
作者单位
摘要
1 成都大学 电子信息与电气工程学院成都 610106
2 成都理工大学 核技术与自动化工程学院成都 610059
3 南洋理工大学 电气与电子工程学院新加坡 639798
针对测量系统本身导致的脉冲截断给脉冲高度分析带来的挑战,本研究提出一种复合神经网络模型,用于预测产生了截断的脉冲高度。该模型将长短期记忆模型(Long and Short-term Memory,LSTM)嵌入UNet结构,采用模拟脉冲数据集对模型进行训练,使用相对误差指标对模型性能进行评估。结果显示:在对模拟脉冲序列进行脉冲高度估计时,UNet-LSTM模型的平均相对误差约为2.31%,相较于传统的梯形成形算法的平均相对误差降低了1.91%;在粉末铁矿样品和粉末岩石样品的实际测量中,不同截断率的实测脉冲序列也进一步验证了UNet-LSTM模型的脉冲高度估计性能,在两种样品、8组离线脉冲序列的高度估计中得到的平均相对误差为2.36%,表明该模型可以准确估计截断脉冲的高度。
UNet 长短期记忆模型 脉冲截断 脉冲高度估计 UNet Long and short-term memory model Pulse truncation Pulse height estimation 
核技术
2023, 46(11): 110505

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