用蒙特卡洛方法研究大气簇射契仑柯夫光与初级宇宙线特性之间的关系

对γ，p和Fe所产生的宇宙线大气簇射契仑柯夫光的强度分布特性进行了计算机模拟。结果表明，在初级宇宙线的能量处于能谱的“膝”区附近时，Fe簇射产生的契仑柯夫光强分布的变化率总是比γ和p簇射的要小。同时还发现，存在一个到簇射中心的特殊距离，在这里3种初级宇宙线所产生的契仑柯夫光的强度相同。这些特点可以被用来估计初级宇宙线的能量或区分初级宇宙线中的轻粒子和重粒子。     

CORSIKA模拟鉴别"膝区"宇宙线成分

通过宇宙线大气簇射模拟软件CORSIKA,对"膝区"宇宙线进行模拟,获得大气簇射次级粒子的种类和空间分布信息,然后重点对比铁核和质子的次级粒子的分布特征,采用单参数法和双参数法对两种原初宇宙线进行鉴别,并引入优质因子对两种方法的鉴别效果进行研究。结果表明,双参数法的区分效果明显优于单参数,单参数法的鉴别能力随求和区域的增大先升高后变差。     

BESⅢ电磁量能器宇宙线测试与刻度

通过对北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)电磁量能器(EMC)进行宇宙线测试来检验EMC各个探测单元的电子学系统工作是否正常,电缆连接是否正确.利用实验室测量得到的晶体相对光产额(RLY)系数对无磁场的宇宙线数据进行刻度,然后与蒙特卡洛(MC)宇宙线样本进行比较,得出每个晶体探测单元的宇宙线能量刻度常数,以此作为EMC的初始能量刻度常数.     

用宇宙线μ子实验刻度全吸收契伦柯夫计数器

本文提出用宇宙线μ子实验对铅玻璃全吸收契伦柯夫计数器进行能量刻度的方法。     

基于GEANT4模拟分析不同能量质子在CMOS APS中的位移损伤研究

本文针对图像传感器在空间辐射环境中电学性能退化问题,采用蒙特卡罗方法基于互补金属氧化物半导体（CMOS）APS器件建立几何模型,开展不同能量质子与靶原子的相互作用过程研究。通过研究不同能量质子辐照下初级碰撞原子的能谱分布及平均位移损伤能量沉积随质子能量的变化,讨论不同能量质子及空间站轨道质子能谱下在CMOS APS器件中位移损伤的差异。计算结果表明：随着入射质子能量的增大,辐照产生的初级碰撞原子的最大能量及核反应产生的初级碰撞原子（PKA）对位移损伤能量沉积的贡献逐步增加;对于大于1 MeV的质子辐照,CMOS APS器件中位移损伤研究可忽略氧化层的影响;不同能量的质子和CREME96程序中空间站轨道质子能谱下器件中位移损伤能量沉积分布结果显示,35 MeV质子与该空间站轨道质子能谱在器件敏感区中产生的总位移损伤能量沉积相近。该工作对模拟空间站轨道质子辐照下电子器件暗电流增长研究中辐照实验的能量选择,提供了参考依据。     

CMOS器件p、γ、β辐照损伤等效剂量分析计算

建立了CMOS电子元器件中质子、电子和光子辐照损伤 (电子 空穴对和离位原子浓度 )计算模型。利用微机化的电子 光子簇射过程模拟程序EGS4和TRIM程序分别计算了电子 ( β)、光子 (γ)和质子 ( p)辐照在CMOS器件各层中产生的电子 空穴对和离位原子浓度。计算结果表明 ,在CMOS器件桥结绝缘层中 ,电子产生的电子 空穴对和离位原子浓度最高 ,光子次之 ,质子最低 ,这表明电子辐照损伤最高 ,光子次之 ,质子最小。     

宇宙线缪子散射成像模拟与算法研究

本文验证了基于Micromegas探测器的宇宙线缪子散射成像系统进行快速核材料检测的可行性，并对实验室宇宙线缪子成像系统原型进行参数估算。基于Geant4程序开发了用于模拟宇宙线缪子物理过程、传输径迹及Micromegas探测器响应的模拟程序。在模拟数据的基础上，实现并改进了两种主要的宇宙线缪子散射成像算法。根据模拟和成像结果，1 m×1 m成像系统可在10 min内检测到被重元素屏蔽的核材料。10 cm×10 cm成像系统的缪子事例触发率为0.16 s^-1，要获得较为清晰的成像结果，要求探测器位置分辨率达到300 μm，探测器增益为1 000时实际测量事例至少需要20 h。     

多阳极电离室电压饱和特性的测定

多阳极电离室拟用来探测质子在空气中的射程和能量沉积特性。多阳极电离室的结构特点是：24块阳极同时分区域收集质子在空气中电离产生的电子，通过对阳极信号的分析拟合形成质子在空气中产生的Bragg峰，同时得到质子的射程。     

CYCIAE-100剥离效率的研究

CYCIAE-100是一台紧凑式回旋加速器，加速负氢粒子束，通过剥离引出方式来引出质子束流。H^-经过碳剥离膜剥离掉两个电子后转化为质子，质子的产额由电子的损失截面来决定，而电子的损失截面紧紧依赖于能量。H^-能量越高，电子损失截面就越小。因此，在同样的剥离效率下，能量越高，所需碳膜就越厚。     

C276合金质子辐照损伤模拟及活化分析

C276合金是先进核电站燃料元件包壳的候选材料之一。本工作采用TRIM程序分别计算10和20MeV质子辐照C276所产生的辐照损伤，比较分析能损、离位原子、DPA等参数分布。同时使用FISPACT-2007程序进行活化计算，对放射性活度、衰变余热及接触剂量率等参数进行了详细分析。结果表明：辐照损伤主要来自电子能损的贡献，高能质子与靶原子发生碰撞的几率较低。C276经同种能量质子辐照后，活化特性随着辐照时间的增长而增加。辐照时间相同时，高能质子会对材料产生更大的影响。本工作为后续的辐照损伤分子动力学模拟及计划开展的质子辐照实验提供支持。     

组织等效介质中质子产生的次级电子沿其径迹径向空间分布的研究

为探讨质子在人体组织(或组织等效介质)中能量沉积的微观特性,在对人体组织材料进行分析的基础上,确定了水蒸汽作为组织等效材料的合理性,利用蒙特卡罗方法模拟了质子在介质中的微观行为.通过对计算所得数据进行系统分析,得出质子在组织等效材料中能量沉积微观特性的一些规律与特点.质子在介质中主要把其能量交给电子,最后由电子完成其能量沉积过程,所有这些小能量沉积事件构成了质子在介质中的几何径迹.     

新型快速的Blue—LED快时间探测器标定系统

为了能够连续有规律的监测宇宙线广延大气簇射（ＥＡＳ）阵列快时间探测器和电子学系统各部分的性能随时间的变化，羊八井宇宙线ＥＡＳ实验使用了一套由ＣＡＭＡＣ－ＤＡＣ，ＴＫＯ－Ｂｕｆｆｅｒ，Ｂｌｕｅ－ＬＥＤ和ＬＥＤ－ａｍｐ构成的快时间探测器标定系统，该标定系统的速度快，易于扩展，引起的数据采集系统的死时间少，对于３０ＴｅＶ以上的空气簇射事例，羊八井二期阵列的角分辨可达０．５°，此外它还能监测光电倍频管周围     

北京正负电子对撞机次级束模拟质子单粒子效应分析

首次从利用高能电子打靶产生的质子进行半导体器件的单粒子效应实验研究的角度分析了北京正负电子对撞机次级束中的质子的能量范围和产额，计算了３种途径下高能电子拓靶产生的质子的能量范围，估算反应截面。     

双能量质子束辐照晶闸管的研究

在制造快速晶闸管的过程中电子辐照已被广泛采用，但是，电子辐照在提高开关速度的同时，也会引起正向导通压降的增大。采用高能质子辐射既能提高开关速度又能尽量降低正向导通压降。由于一定能量的质子在物质中的射程是一定的，质子辐照造成缺陷或复合中心分布在一定的狭窄区域，在那里，缺陷可以有效地增加开关速度又不显著增加导通压降。本文介绍用HI-13串列加速器产生的质子束辐照晶闸管的工作。实验表明，双能量质子束的辐照效果是非常优越的。     

半导体探测器在空间带电粒子和X、γ辐射测量中的应用

随着空间技术的发展,空间带电粒子的测量正迅速地向深度和广度发展。从近地空间的测量扩展到星际间的测量;被测粒子的能量已向高(几个GeV)、低(几+eV)端延伸;被测的粒子成分从电子、质子到Z≥30的重核;同位素丰度的测量已从氢扩大到硫;研究的领域也从宇宙线空间物理发展到宇宙线天文学。对带电粒子的成分、能谱、时间和空间变化,以及不同成分到达方向的测量,将为粒子的起源、加速和传播过程、寿命和动力学过程以及星际介质的性质提供信息;对同位素丰度的测量将提供源区核反应过程的性质等。     

宇宙线μ子散射成像技术研究进展

为进一步深入开展宇宙线μ子散射成像技术研究,发挥其在国土安全、防范核走私、核不扩散等方面的重要作用。论文综述了国内外在宇宙线μ子散射成像技术上的研究进展情况,提出了一些存在的问题以及未来的研究方向。     

质子在氮化镓中产生位移损伤的Geant4模拟

材料受到辐照时产生的位移损伤会导致其微观结构发生变化,从而使其某些使用性能退化,影响其使用效率,减短其使用寿命。利用Geant4模拟了质子在氮化镓中的输运过程,计算了1、10、100、500 MeV能量质子入射氮化镓材料产生的初级撞出原子的种类、能量信息及离位原子数。获得了10 MeV质子产生的位移缺陷分布;计算了4种能量质子入射氮化镓材料产生的非电离能量损失(NIEL);研究了质子产生位移损伤过程的影响要素。研究发现,入射质子能量对其在材料中产生的初级撞出原子的种类、能量、离位原子数等信息有着非常大的影响;单位厚度所沉积NIEL随着入射质子能量的增大而减小;10 MeV质子入射氮化镓所产生的离位原子数随入射深度的增加而增加,但在超出其射程范围以外有一巨大回落;能量并不是影响质子与氮化镓靶材料相互作用的唯一因素。     

郑州宇宙线观测阵列的控制系统

本文描述了一个宇宙线广延大气族射观测阵列控制系统，该系统以国常用的IBM PC兼容机作为控制用主机，采用国际标准的CAMAC系统为记录系统，其自动化程度高，通用性及灵活性强，不仅可用于EAS阵列的控制，还可用于其他方面的自动测试与控制。     

反应堆宇宙线缪子成像蒙特卡罗模拟研究

宇宙线缪子成像可对第二代反应堆压水堆(PWR)堆芯进行成像,即使在严重核事故下,常规方法无法监测时,仍可探知堆芯状态,了解堆芯情况。论文基于PWR主要结构参数建立详细的模拟模型,通过Geant4程序进行模拟,对反应堆堆芯进行图像重建,并对图像进行降噪处理。研究结果表明,宇宙线缪子可对堆芯高Z材料成像,核燃料轮廓清晰可见,利用大角度宇宙线缪子对PWR堆芯进行成像、对堆芯状态进行监控的方法可行。若要实现这种方法,使用多个8 m×8 m的大面积位置灵敏探测器,在3个月内可以实现。     

质子辐射环境下PNP输入双极运算放大器辐照效应与退火特性

对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM837对γ射线的敏感程度较10 MeV质子和3 MeV质子的小,然而其室温退火后的后损伤效应却更严重;相同等效总剂量条件下,10 MeV质子造成的损伤较3 MeV质子的高;质子辐射中器件的偏置条件对损伤影响不大。