GaAs太阳电池1MeV电子辐射效应数值模拟

简要介绍了太阳电池的基本工作原理和辐射损伤机理。利用二维半导体器件数值模拟软件MEDICI,模拟计算了1MeV高能电子在辐射通量范围为1×1013～1×1015cm2时,对GaAs太阳电池主要输出参数(如开路电压Voc,短路电流Isc)的影响,并对计算结果进行了分析,计算结果与相关文献给出的实验数据吻合较好。     

模拟空间辐射生物学效应的研究进展

空间辐射的来源和成分非常复杂,是威胁航天员健康和生命安全的主要因素。目前还不能实现真实的空间辐射环境的生物效应研究,因此,地面模拟空间辐射环境,研究相应的效应规律和机理,为空间辐射健康危害评价和防护措施的研究提供重要依据。本文介绍了空间复杂的电离辐射环境,模拟空间辐射环境研究的相关生物学效应特征：不同传能线密度辐射效应的差异性,低剂量与低剂量率辐射效应,不同辐射源的复合生物效应,以及微重力与辐射的复合生物学效应。在此基础上,对未来的发展做了初步的展望。     

HI—13串列加速器上卫星器件空间辐射效应模拟研究简况

简要叙述了卫星器件及样机的空间辐射效应的实验模拟研究的起源,以及在HI－13串列加速器上已进行的有关研究工作和方法。分析了现有设备的局限性,简述了串列加速器国家实验室升级工程要点。     

空间单粒子效应加速器模拟试验技术及应用

空间环境中存在大量的高能粒子,单个高能粒子穿过航天器壳体轰击到电子器件,引发器件逻辑状态翻转、功能异常等单粒子效应,进而影响航天器的可靠运行和任务达成。基于地面加速器辐照试验模拟空间单粒子效应是评估电子器件在空间应用时发生单粒子错误风险的重要手段,只有其抗单粒子效应的指标符合宇航应用要求的器件才能在航天器中使用。航天器面临的空间辐射粒子主要是重离子和质子,它们诱发的单粒子效应也最为显著。开展宇航器件单粒子效应地面模拟试验主要依托重离子加速器和质子加速器,为满足单粒子试验需求,需要研发大面积束流扩束及均匀化、高精度束流快速诊断等技术,以及满足大批量试验任务需求的高效试验终端,重点介绍中国原子能科学研究院的基于加速器的重离子单粒子效应模拟试验技术、质子单粒子效应模拟试验技术和用于器件辐射损伤敏感区识别的重离子微束技术,以及上述技术在宇航器件单粒子效应风险评估中的应用。     

利用DPF模拟SGEMP效应的数值计算结果分析

ＳＧＥＭＰ是脉冲Ｘ射线作用在星,弹壳体表面引起的ＥＭＰ现象,结合本所ＤＰＦ的参数及实验设计,本文介绍了利用二维粒子跟踪数值模拟方法进行的Φ２０ｃｍ×２０ｃｍ铝质柱形壳体ＳＧＥＭＰ数值模拟结果,并做以分析说明,为实验测量提供理论依据。     

反应型压制去污剂喷洒数值模拟与试验研究

针对目前反应型压制去污剂喷洒作业中常出现喷嘴堵塞问题,提出一种压缩空气喷洒反应型压制去污剂的作业方法,设计了一种喷洒专用喷头。建立喷头喷洒过程流体分析模型,基于计算流体动力学方法(CFD)对喷头在不同入口压力下的内部流场压力、流速及喷洒状态进行了模拟。 分析表明,当喷嘴入口压力高于2 MPa时,反应型压制去污剂的喷洒雾化均匀。为验证结构设计及分析模型的合理性,搭建喷洒试验装置,对反应型压制去污剂喷洒性能开展了试验研究。实际喷洒效果与仿真结果较为接近;去污剂的喷洒雾化较为均匀,喷洒效果较好。     

小型压水堆抑压特性试验与数值模拟研究

为了研究小型压水堆抑压系统的抑压效果,建立了小型安全壳抑压特性试验装置,开展了定流量和变流量混合气体排放实验,以研究气-水容积比和不可凝气体对抑压效果的影响。实验结果表明,气-水容积比在2～4.55范围内,随着气-水容积比的增大,抑压效果逐渐增强;混合气体中不可凝气体含量对抑压效果影响显著。对实验进行了数值模拟,模拟结果可以反映抑压试验的现象规律,但仍需进一步优化抑压冷凝相关模型以提高模拟精度。     

真空石墨加热器温度场数值模拟与分析

石墨加热器是测量球床堆芯等效导热系数实验的关键部件,加热器温度场对系统安全及数据准确性有重要影响。本文基于Fluent计算平台,分别采用DTRM模型、P1模型、ROSSELAND模型、DO模型对真空保护环境下的石墨加热器温度场进行数值模拟,确定适合真空保护石墨加热器温度场的计算方法并讨论石墨导热系数、表面发射率对温度场分布的影响。比较分析表明：DO模型计算得到的温度分布较为接近真实情况,导热系数小于35W/(m•K)时,最高温度对其敏感;导热系数大于35W/(m•K)时,其对加热体最高温度影响较小,最高温度较为稳定。     

降雨过程中环境地表γ辐射剂量率变化的数值模拟

对降雨过程中的环境地表γ辐射剂量率升高的原因进行了分析,参考大气科学领域降水对气溶胶粒子清除过程的相关研究成果,对剂量率升高的过程进行模型分析,并进行了理论模拟计算,结果证明一般情况下理论计算曲线和实际测量曲线可以较好地符合,通过理论推导,结合实测的降雨强度数据,可以较好地模拟计算降雨过程的剂量率升高幅度,为判断降雨过程中监测数据可信度及是否存在人工辐射异常提供了理论参考。     

安全壳地坑过滤器压损数值模拟与试验研究

为了研究核电站冷却剂丧失事故后地坑过滤器的压损特性,本文提出了一种数值模拟与试验结合的方法。首先,对过滤器滤筒部分进行满负载试验;然后,运用Fluent软件对过滤器汇流槽部分流场进行模拟。从而得出地坑过滤器在满负载时的总体压损。结果表明:地坑过滤器的总体压损满足安全注入系统的压损要求;过滤器汇流槽流道截面变化,尤其是突缩或突扩是压损的主要原因。     

超深亚微米SOINMOSFET中子辐照效应数值模拟

考虑3种特征尺寸的超深亚微米SOINMOSFET的中子辐照效应。分析了中子位移辐照损伤机理,数值模拟了3种器件输出特性曲线随能量为1MeV的等效中子在不同辐照注量下的变化关系及中子辐照环境下器件工艺参数对超深亚微米SOINMOSFET的影响。数值模拟部分结果与反应堆中子辐照实验结果一致。     

星用典型CMOS器件54HC0460Co源辐射效应研究

给出了加固和非加固 5 4HC0 4电路在不同辐射偏置下的低剂量率辐射实验结果 ,探讨了电流转移曲线、辐射感生漏电流、阈值电压、转换电压随辐射剂量的变化关系。     

Numerical Modeling of a Magnetic Flux Compression Experiment

A possible plasma target for Magnetized Target Fusion (MTF) is a stable diffuse z-pinch in a toroidal cavity, like that in MAGO experiments. To examine key phenomena of such MTF systems, a magnetic flux compression experiment with this geometry is under design. The experiment is modeled with 3 codes: a slug model, the 1D Lagrangian RAVEN code, and the 1D or 2D Eulerian Magneto-Hydro-Radiative-Dynamics-Research (MHRDR) MHD simulation. Even without injection of plasma, high-Z wall plasma is generated by eddy-current Ohmic heating from MG fields. A significant fraction of the available liner kinetic energy goes into Ohmic heating and compression of liner and central-core material. Despite these losses, efficiency of liner compression, expressed as compressed magnetic energy relative to liner kinetic energy, can be close to 50%. With initial fluctuations (1%) imposed on the liner and central conductor density, 2D modeling manifests liner intrusions, caused by the m = 0 Rayleigh-Taylor instability during liner deceleration, and central conductor distortions, caused by the m = 0 curvature-driven MHD instability. At many locations, these modes reduce the gap between the liner and the central core by about a factor of two, to of order 1 mm, at the time of peak magnetic field.     

正电子发射断层扫描图像部分容积效应的模拟研究及实验检验

用模拟实验研究了正电子发射断层扫描(PET)部分容积效应与相关影响因素间的关系。依据形成部分容积效应的理论,由计算机模拟PET各种分辨率情况下各种大小热灶的图像。计算图像的最大恢复系数、平均恢复系数及图像热灶半高宽,并用PET实验进行了检验。结果表明：PET实验的结果与模拟结果一致;当热灶直径以PET分辨率为单位时,图像热灶的最大及平均恢复系数随热灶直径的变化与分辨率无关,且热灶半高宽／分辨率与热灶直径的关系不受分辨率影响。     

电荷耦合器件质子辐照效应研究

利用2×6 MV串列静电加速器提供的1~10 MeV质子,开展了线阵电荷耦合器件辐射损伤效应的模拟试验和测量,研制了加速器质子扩束扫描装置及电荷耦合器件辐射敏感参数测量系统,建立了电荷耦合器件质子辐射效应的模拟试验方法,分析了质子注量、质子能量、器件偏置等对器件电荷转移效率和暗电流的影响。模拟试验结果表明,电荷转移效率随辐照质子注量的增加而下降,暗电流随辐照质子注量的增加而增大,在1~10 MeV质子能量范围内,质子能量越低,电荷转移效率的降低与暗电流的增加越显著。     

蒸汽发生器实验回路倒流特性仿真分析

针对立式倒U型管蒸汽发生器传热管内出现的倒流现象,基于RELAP5/MOD3.3程序,采用新的控制体划分方案对蒸汽发生器实验段进行建模,模拟实验回路中发生的倒流现象。通过与实验数据进行对比分析,验证建模方案的正确性。在此基础上,分析倒流现象对蒸汽发生器实验段流动传热的影响。结果表明:倒流现象发生在较短管内,对于单个U型管,倒流管的流量高于正流管。倒流发生后,系统进入相对稳定状态,但蒸汽发生器实验段的换热功率和进出口腔室负压降绝对值显著降低。     

液滴碰撞实验与数值模拟研究

通过实验研究与数值模拟相结合的方法研究了液滴碰撞现象,分析了液滴铺展和反弹现象,并讨论了液滴半径和表面张力系数对液滴运动过程的影响。结果表明:数值模拟结果与实验观察结果吻合较好,振荡强度随液滴半径的增加而减小,随碰撞速度的减小而增强;随表面张力系数的减小,振荡衰减更快,同时振荡频率减小;液滴铺展到最大值所用时间与碰撞速度和表面张力系数有关。