中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
抗辐射电子学是一门交叉性、综合性的学科, 其研究的辐射效应规律、损伤作用机制、加固设计方法、试验测试方法、建模仿真方法等对极端恶劣环境中的电子系统的可靠工作至关重要。对核爆炸中子、γ和 X射线, 空间和大气高能粒子产生的各种损伤效应(如瞬时剂量率效应、总剂量效应、单粒子效应、位移效应等)的研究现状进行了系统梳理。对辐射之间、辐射和环境应力之间的协同损伤效应(如长期原子迁移对瞬时剂量率感生光电流的影响, 中子和 γ射线同时辐照与序贯辐照、单因素辐照的损伤差异, 质子和 X射线、中子辐照的损伤差异, γ射线辐照与环境氢气的协同损伤效应等)的研究进展进行了详细介绍。阐述了国内外在核爆、空间和大气辐射加固研究方面的最新技术进展。总结了国内外在地面实验室对空间、大气或核爆辐射各种效应进行试验模拟和建模仿真的相关能力。最后对 21世纪 20年代以后抗辐射电子学研究领域潜在的挑战和关键技术进行了展望。
抗辐射 辐射效应 试验与测试 建模与仿真 协同效应 radiation hardening radiation effect experiment and testing modeling and simulation synergistic effect 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 452
精准智能化学重点实验室 中国科学技术大学高分子科学与工程系合肥 230026
环氧树脂(EP)及其复合材料在核工业中有着广泛的应用,对其辐射效应的研究可为开发耐辐射环氧树脂材料提供参考。本工作以四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(TADE)/甲基六氢苯酐(MHHPA)体系为研究对象,以两种不同平均粒径(7.5 μm和757 nm)的氮化硼为填料制备氮化硼/环氧树脂复合材料。采用密度泛函理论(DFT)对环氧树脂交联结构的裂解方式进行了讨论,并研究了两种氮化硼/环氧树脂复合材料受不同吸收剂量的γ-射线辐照前后的力学性能和热稳定性能的变化规律。结果表明:环氧树脂交联点结构所包含的化学键中,异丙醇单元的C-C键键能最低,最易断裂,从而导致高分子交联网络被破坏。吸收剂量超过250 kGy时,环氧树脂及其复合材料的拉伸强度和热分解温度出现明显下降。辐照后的力学强度是BN粒径和添加量综合影响的结果,当吸收剂量达到1 100 kGy时,质量分数为3%的n-BN/EP的拉伸强度最大,其热分解温度也最高。因此,少量添加亚微米级尺寸的h-BN可以提升环氧树脂的耐辐射性能。本工作对耐辐射环氧树脂复合材料的开发具有理论和实践指导意义。
环氧树脂 六方氮化硼 辐射效应 密度泛函理论 裂解方式 Epoxy resin Hexagonal boron nitride Radiation effect Density functional theory Bond cleavage 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050202
1 吉利学院 汽车工程学院, 四川 成都 641423
2 四川大学 国家生物医学材料工程技术研究中心, 四川 成都610064
3 武警警官学院 基础部, 四川 成都610213
4 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳621900
将10,12-二十五碳二炔酸自组装成纳米剂量囊泡后, 均匀分散于组织等效的凝胶载体中研制出用于三维剂量分布测量的辐射变色凝胶剂量计。用电镜观测了囊泡形貌; 用Co-60源对凝胶剂量计进行辐照; 测试并研究了凝胶剂量计对剂量的变色响应、辐射后效应、扩散效应等剂量学性能; 利用该凝胶剂量计实测了Co-60射线在组织等效凝胶中的深度剂量分布。结果表明: 该辐射变色凝胶剂量计在100~1000 Gy剂量范围内对γ射线辐照具有良好的剂量响应线性, 同时克服了扩散效应、辐射后效应、成型能力差等现有凝胶剂量计的不足。该辐射变色凝胶剂量计可用于辐射加工、科学实验和放射治疗等三维剂量分布测量。
辐射变色凝胶剂量计 三维剂量分布 纳米囊泡 辐射后效应 扩散效应 Radiochromic gel dosimeter 3D dose distribution Nano vesicles Post radiation effect Diffusion effect
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 固态惯性技术重庆市工程实验室, 重庆 400060
半球谐振陀螺是一种高可靠的哥氏振动陀螺, 在宇航领域有广泛的应用前景。该文研究了在空间辐照环境下总剂量辐照效应对半球谐振陀螺性能的影响, 分析了总剂量辐照效应对半球谐振陀螺不同功能模块的影响, 包括陀螺敏感头、信号检测电路及控制电路, 并进行了总剂量辐照试验验证。结果表明, 100 krad(Si)的总剂量辐照对半球谐振陀螺的性能无明显影响, 半球谐振陀螺的抗辐照能力能够满足高轨道航天器的应用需要。
半球谐振陀螺 总剂量效应 信号检测电路 抗辐照 hemispherical resonator gyro total dose radiation effect signal detection circuit irradiation resistance
强激光与粒子束
2021, 33(10): 104003
强激光与粒子束
2020, 32(5): 053005
西北核技术研究院激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
在辐射环境中工作的光纤激光器受到的辐射损伤会导致激光器功率退化,进而引起辐射致产热,从而影响到激光器的正常应用和系统安全。基于此,建立一种辐射环境表征参量与光纤激光器增益光纤内功率、热效应和温度分布的关系模型,开展稳态γ射线作用下掺镱双包层光纤激光器的功率特性及热效应的数值模拟仿真。研究了辐致损耗、辐射剂量、光纤长度以及泵浦方式对输出功率的影响,并对不同泵浦方式下增益光纤内的热效应进行了分析。相关结果能够为光纤激光器的辐射效应研究工作及在辐射环境下的工程应用设计提供参考。
激光器 光纤激光器 辐射效应 辐致损耗 功率退化 热效应