多类图像传感器模组电离辐射损伤对比研究

为选择能用于γ射线辐照环境且最具有加固潜力的图像传感器模组,对比分析了7类传感器模组辐照前后实时采集明、暗图像的参数,研究了不同类型的模拟图像传感器模组及数字图像传感器模组的抗辐射性能,并讨论了辐射损伤机理。实验结果表明：γ射线对图像传感器模组的损伤及干扰程度与模组类型、图像传感器制作工艺、辐照剂量率及总剂量相关;剂量率造成的干扰与剂量率并非呈单纯的线性关系;镜头透镜的透光率随累积剂量的增大而下降;入射γ射线对采集画面质量的干扰与环境光线强度相关,较弱的真实信号更易被入射光子引入的噪声淹没。以上结果提示,入射γ射线对图像传感器的损伤及干扰主要是由各像素单元内暗电流以及正向脉冲颗粒噪声引起的。经实验分析,采用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的数字摄像机更适用于γ射线辐射环境中的实时监测,但仍需通过加固手段提高其在辐射环境中工作的可靠性和使用寿命。     

交联电缆偏心监测的新方法

为了消除电缆出线速度和线芯振动等对偏心检测的影响,将X射线准直扫描方式改为扇形束非扫描曝光方式,X射线线阵CCD产生的光电信号经过低通滤波和A/D转换后,成像为一条数据曲线,通过提取其特征突变点等信息,重构出电缆检测截面的轮廓图,从而计算出电缆线芯的直径、层数、各层在任意指定方向的厚度和偏心度等;扫描模式、特征信息提取和数据处理方法的改变,使得关键性的原理误差和系统的响应时间显著减少,仪器的结构大大简化,造价大幅下降;新的监测方法不需要预置任何已知的参数,可广泛用于交联电缆绝缘层偏心度等的在线监测。     

铀尾矿堆覆盖材料混合智能优化选择研究

根据铀尾矿堆放射性污染物特性,建立了覆盖条件下铀尾矿堆氡迁移的动力学模型。在覆盖材料的优化选择过程中,建立了以氡析出率和成本为决策目标的多目标决策模型,该模型有效融合了免疫遗传算法与TOPSIS排优方法的优点求解多目标决策模型。通过该模型可得到氡析出率最小时,覆盖材料物理性能参数的最优值及最优覆盖材料。参数优化结果表明,氡析出率与覆盖材料孔隙度及扩散系数呈正比,与覆盖材料厚度呈反比。方案排优结果证实,使用可行解沥青进行覆盖能取得很好的环境及经济效益。     

基于BP神经网络的船用反应堆屏蔽设计快速计算功能研究

船用反应堆的屏蔽设计问题直接关系到核能能否安全的用作舰船的动力系统,而在屏蔽设计问题中屏蔽计算是十分重要的环节。为了实现在一定误差范围内实现快速计算功能,采用BP神经网络模拟学习MCNP的计算过程,仅需给出指定的输入变量即可预测屏蔽计算输出结果,解决了MCNP计算耗时过长问题,提高了屏蔽设计优化效率。     

CMOS APS数字模组辐射环境中的屏蔽加固

对互补金属氧化物半导体（CMOS）有源像素传感器（APS）数字模组的辐射耐受性进行了研究,设计并制造了屏蔽加固结构。利用蒙特卡罗模拟软件对屏蔽结构的材料、挡板尺寸以及前挡板开孔孔径进行了设计和计算,并对所设计屏蔽结构的屏蔽性能,加固前后传感器模组的工作寿命以及辐射损伤模式进行了实验研究。实验结果表明:所设计屏蔽结构能够使APS的工作寿命提高约1倍;屏蔽后,主板的受照剂量率约为无屏蔽时的1/3,但其工作寿命仅提高约1倍,这可能是由于模组上各器件的耐辐射性能以及受照剂量存在差异导致的;当辐照总剂量小于50?Gy时暗电流几乎无变化,当总剂量大于150?Gy后APS各像素的暗电流逐渐增大。      

基于MATLAB-AMESim的挖掘机铲斗电液比例系统模糊PID控制仿真分析

以某一型号液压挖掘机的铲斗电液比例系统为研究对象,针对电液比例系统存在的非线性、时变性等问题,利用AMESim建立该系统的基本物理模型;利用MATLAB中的模糊工具箱设计适用于该系统的模糊PID控制器;结合MATLAB、AMESim软件各自的长处,完成联合仿真,比较PID与模糊PID两种算法的控制性能。仿真结果表明:与PID控制相比,铲斗电液比例系统在模糊PID控制下具有更好的轨迹跟踪性能。     

UO2-不锈钢燃料棒的光纤激光切割研究

为验证光纤激光用于燃料组件解体和燃料棒切割的可行性,研究光纤激光用于热物性差别很大的UO2芯块 不锈钢包壳管复合结构的切割和铀芯块的切割质量,本文采用光纤激光切割UO2芯块 316Ti包壳管元件棒,并通过扫描电子显微镜、能谱和X射线衍射对UO2芯块的切断面进行微观表征分析,研究激光切割过程对铀芯块切断的表面微观形貌、元素组成及物相的影响。研究结果表明,光纤激光可用于切割UO2芯块 316Ti包壳管元件棒,激光切割过程虽会造成铀芯块切断面出现大量微孔和碎渣,但不会造成UO2的相变。以上结果表明,光纤激光可用于UO2芯块 316Ti包壳管元件棒的切割,通过后续对激光切割系统的抗辐射屏蔽防护,可应用于乏燃料组件解体和乏燃料棒切割。     

基于多智能体技术的通风降氡系统协调优化控制研究

根据氡及氡子体等放射性安全特性,结合通风系统理论,应用多智能体技术构建通风降氡多智能体。分析多智能体系统各关键节点智能体功能属性及其关联关系,构建通风降氡系统多智能体分布式自治逻辑结构及协商机制,实现了多智能体系统协调优化控制。实例分析表明,多智能体通风降氡系统体系结构及其协商机制能较好的改善与优化放射性污染物控制,具有较好的应用前景。