控制棒对核动力航天器辐射屏蔽特性的影响

针对控制棒及其导向管贯穿阴影式屏蔽体的情况,本文进行了核动力航天器全场辐射屏蔽特性的分析,并提出局部屏蔽的优化方案。利用蒙特卡罗方法在核动力航天器全场范围内对中子与光子进行输运计算,求解得到控制棒吸收体处于不同位置时的中子注量率与光子剂量分布情况,分析了控制棒及其导向管对阴影屏蔽体的屏蔽特性及航天器全场辐射特性的影响,并针对辐射薄弱点提出了局部屏蔽优化方案,对优化后的方案进行了计算验证。结果表明:控制棒导向管垂直贯穿屏蔽体会导致仪器平台辐射剂量超限值,极端工况下光子剂量达到限值的10倍,中子注量达到了限值的1.8倍。利用局部屏蔽体可以有效消除控制棒导向管带来的辐射剂量超限问题,能在控制质量增幅的情况下保证仪器平台所处区域的辐射安全。

玻璃基中子及γ射线屏蔽材料研究进展

玻璃材料具备高化学稳定性和高辐照稳定性,同时还具备高折射率以及高透光性的光学特性,这使玻璃基中子及γ射线屏蔽材料有望成为同时实现辐射屏蔽以及视觉监控的独特材料。本文从中子辐射及γ射线辐射屏蔽机理入手,结合蒙特卡罗法介绍了屏蔽材料设计思路及手段,以及多种玻璃基屏蔽材料研究现状。铅玻璃由于高毒性正逐步被淘汰,而硅酸盐、硼酸盐、硼硅酸盐等无铅玻璃已成为工业市场的主流。通过向玻璃中掺入重金属化合物(如Bi_(2)O_(3)、BaO)和稀土元素(如La、Gd),可以有效增加质量衰减系数并降低半值层,从而显著提升其屏蔽效果,但是这种掺杂方式可能会对材料的机械性能产生不利影响。此外,本文还比较了玻璃基屏蔽材料与其他类型屏蔽材料的优劣。进一步提升玻璃基屏蔽材料的综合性能,以及开发既环保又智能的新型屏蔽材料,对于推动屏蔽技术的进步与应用具有重大意义。

电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

系统综述了电磁屏蔽理论及影响因素,总结了电磁屏蔽高分子复合材料的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。

超薄金属基电磁屏蔽玻璃研究进展

电磁屏蔽玻璃是国防、民生等领域的重要应用材料,但是电磁性能和光学性能往往难以兼顾提升。超薄金属基透明电磁屏蔽薄膜是电磁屏蔽玻璃领域常用的功能性材料。本文对超薄金属基电磁屏蔽玻璃的屏蔽设计原理进行了详细阐述,重点综述了降低超薄金属薄膜阈值厚度的方法,回顾了近年来不同结构的超薄金属基电磁屏蔽玻璃的光学及电磁屏蔽性能,并对电磁屏蔽玻璃的未来发展趋势进行了讨论。

镀镍石墨导电硅橡胶电磁屏蔽复合材料的制备及性能

为了改善常规方法难以兼顾电磁屏蔽橡胶高导电导磁性能和其力学性能,以镀镍石墨(NCG)为填料,偶联剂为改性剂,硅橡胶为基材,采用机械共混的方式制备了系列镀镍石墨导电硅橡胶电磁屏蔽复合材料。测试分析了电磁屏蔽橡胶的硫化特性、力学性能、导电性能和屏蔽效能,并使用扫描电子显微镜表征了电磁屏蔽橡胶的微观组织。研究了镀镍石墨(NCG)添加量对导电硅橡胶力学性能、导电性能和屏蔽效能的影响,并对电磁屏蔽橡胶的导电和屏蔽机理进行了分析。结果表明:当填料添加量为180份时,填料能够在基体内部形成完整稳定的三维导电网络,使复合材料在具有良好力学性能的同时还具有优异的电学性能,电磁屏蔽橡胶的拉伸强度为3.688MPa,体积电阻率为0.24Ω·cm,其在X波段(8.2~12.4GHz)内的平均屏蔽效能可达到55.25dB。

基于电磁屏蔽技术保障信息机房安全方面作用的研究

文章结合近年来全国雷电灾害汇编及典型案例选编统计数据,通过分析雷电电磁脉冲产生的成因及其危害,参照现行电子信息机房建设相关的防雷技术规范,以及电磁屏蔽技术的基本原理,提出了针对信息机房防护雷电电磁脉冲的具体屏蔽措施,旨在为后期的电子信息机房建设工程实践提供参考建议。

高压输变电带电作业用屏蔽织物的开发

为开发高压输变电带电作业用屏蔽面料,首先分析了织物的屏蔽原理和发展现状,明确了开发需求,接着通过纤维原料选择和双层织物结构设计,经过纺纱、织造、染整加工,成功开发了具备优异电学性能、阻燃性能及穿着舒适性的屏蔽面料。经测试分析,织物符合标准GB/T 25726—2010的要求,满足特高压带电作业防护需求,丰富了带电作业用防护服的技术储备。

电磁屏蔽橡胶及其制备方法

申请公布号(CN 113004698 B)涉及一种电磁屏蔽橡胶及其制备方法。该电磁屏蔽橡胶以质量份计,由包括如下组分的原料制备而成:基体橡胶100份、改性剂5~15份、屏蔽剂250~300份、硫化剂1~10份;其中,所述屏蔽剂包括片状处理的磁性金属粉、镀金属纤维,以及银粉或镀银粉。该电磁屏蔽橡胶具有优异的电磁屏蔽性能和导电性能,适用于航天航空电子领域(要求屏蔽材料达到60 dB以上的屏蔽效能),同时密封性和力学性能良好,密度小、成本低。

一种电磁屏蔽橡胶及其制备方法和应用

申请公布号(CN 112322041 A)提供了一种电磁屏蔽橡胶及其制备方法和应用。该电磁屏蔽橡胶的原料组成包括以下组分:二羟基聚二甲基硅氧烷30~55份、填料26~45份、纳米炭黑5~10份、石墨烯0.6~1.2份、硅烷偶联剂0.05~0.15份、屏蔽材料201E 0.05~3份、固化剂0.5~2.5份。本发明还提供了上述电磁屏蔽橡胶的制备方法。本发明的电磁屏蔽橡胶的原料成本低、屏蔽效果优异。

连接器屏蔽效能设计

随着科学技术的不断发展,自动控制技术、通信及电子信息技术也在飞速发展,工业产品的电磁兼容需求也逐渐增加。电磁屏蔽的目的在于提升工作可靠性以及兼容性,进一步降低环境对设备的影响和设备对环境的影响。本文简单介绍了电磁屏蔽的基本原理,对屏蔽簧片结构进行了理论计算,望对后续设计过程起到一些参考作用。

改性高浓度硼酸溶液对蛇纹石屏蔽混凝土力学性能与中子屏蔽性能的影响

蛇纹石屏蔽混凝土是一种长期应用于高温条件下仍能保持高结晶水含量的中子屏蔽材料,但其密实度低,缺乏有效吸收热中子的硼元素。作为硼元素的来源,硼酸是生产屏蔽混凝土的有效材料,但在以水泥为主的水化体系中,硼酸的掺入会抑制水泥水化过程,导致材料强度及耐久性劣化。本研究通过改性高浓度硼酸溶液,诱导水泥浆体中游离硼酸盐生成高硼含量与结晶水含量的戈硼钙石,增加体系中硼元素含量的同时解除硼酸对水泥水化的抑制作用,研究改性高浓度硼酸溶液对蛇纹石屏蔽混凝土工作性能、力学性能、高温残余抗压强度、微观结构与屏蔽性能的影响。结果表明:掺加改性高浓度硼酸溶液对蛇纹石屏蔽混凝土的凝结时间、常温力学性能、高温残余抗压强度均无不良影响。掺加改性高浓度硼酸溶液后,蛇纹石屏蔽混凝土在400℃高温残余抗压强度提高了43.5%,常温下半值层降低了31.7%,350℃保温至恒重后半值层降低了21.4%,对中子射线的屏蔽能力增强。

新型中子/γ射线屏蔽材料的设计和制备

屏蔽材料设计主要考虑中子和γ射线的防护需求,兼具中子和γ射线协同防护作用的材料,可广泛应用于诸多辐射场景。介绍了屏蔽材料的种类、优势和不足,并基于蒙特卡罗粒子输运软件(MCNP)程序开展了针对中子和γ射线屏蔽材料的设计和优化研究工作,提出了一种具有较好屏蔽效果的新型中子和γ射线屏蔽材料设计方案。模拟结果表明在石蜡中添加一定量的B_(4)C可显著提高材料对中子的屏蔽率,其中,B_(4)C添加质量为10%~20%的含硼石蜡具有较优异的中子屏蔽效果,75mm含硼(10%B_(4)C)石蜡/1mm Pb等多层屏蔽材料设计对Pu自发裂变中子的总能量屏蔽率为96.8%,对Pu衰变γ射线总能量屏蔽率为93.5%,通过增加Pb层厚度至2mm,可使γ射线总能量屏蔽率达到96.5%。开展了可实现快中子慢化、吸收双功能的含硼石蜡屏蔽材料的制备技术研究,通过冷压制备技术制备了组织致密、加工性能优异的含硼石蜡屏蔽材料,可解决屏蔽材料尺寸受限制以及加工成形困难等难题,可广泛应用于工业辐射防护领域。

铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制

为了有效保护人员和设备免受辐射危害,同时扩大材料的应用范围,研究铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制。预处理并修饰含硼化合物,将其与铅砂及聚乙烯混合,制备出铅硼聚乙烯复合材料。选取Cs辐射源,利用蒙特卡罗中子-光子输运程序作为验证屏蔽机制的模拟程序,构建复合材料模型与Cs辐射源模型,计算中子屏蔽系数,考虑复合材料的密度与厚度,模拟不同射线能量之下,辐射X射线的屏蔽性。实验结果显示:中子系数降低时,增加所制备复合材料的密度,屏蔽热中子系数出现升高现象;复合材料密度为5.9 g/cm^(3)、厚度为4.5 cm时,能够满足辐射屏蔽机制需求。

泡沫炭基电磁屏蔽复合材料制备综合实验设计

该文聚焦电磁屏蔽材料和纳米材料的热点研究方向,设计了泡沫炭材料与银纳米颗粒(Ag NPs)复合材料的制备及电磁屏蔽性能分析综合实验。该实验通过直接炭化三聚氰胺泡沫及水热还原原位生长法制备了Ag NPs/泡沫炭复合材料。通过测量AgNPs/泡沫炭复合材料的电磁屏蔽参数,优化了电磁屏蔽效能。实验通过材料合成、物性表征、理论参数测试、性能应用等四个环节,拓宽了学生的知识面,锻炼了他们的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。

微型核磁共振陀螺磁屏蔽桶设计与研制

磁屏蔽桶可屏蔽外界时空变化磁场对核磁共振陀螺工作磁场的干扰,是核磁共振陀螺不可或缺的重要组件。为减小孔洞及缝隙等不连续结构对小体积磁屏蔽桶屏蔽效果的影响,研究了适用于多孔洞不连续屏蔽桶屏蔽系数计算的磁路法和有限元法,提出了联合解析法、磁路法和有限元法的小型多孔洞高效能屏蔽桶设计方法,该方法采用解析法确定外形尺寸,基于磁路法确定连接方式,利用有限元法确定缝隙精细尺寸,基于该方法,完成了50 cm 3级磁屏蔽桶设计、研制及屏蔽系数测试,实测屏蔽系数优于104,与设计结果较吻合,验证了所提方法的有效性。

W增强Al/Gd_(2)O_(3)双屏蔽复合材料的制备与性能研究

为了屏蔽中子与γ射线的危害,在Al/Gd_(2)O_(3)材料中加入W并采用放电等离子体烧结(SPS)制成Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料。利用扫描电镜和XRD分析了复合材料的形貌和物相结构;利用蒙特卡罗统计试验方法和粒子传输软件MCNP5对Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料屏蔽中子和γ射线的性能进行模拟计算。结果表明,与原铝基复合材料相比,Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料的力学性能优异、抗拉强度提高;拉伸断口形貌表明,复合材料断裂模式为穿晶断裂。

电动汽车无线充电系统电磁屏蔽结构设计理论与试验研究

为研究屏蔽结构对电动汽车无线充电系统的影响,基于屏蔽效能理论建立屏蔽体厚度与屏蔽体材料参数的关系模型。根据不同厚度、不同屏蔽材料的单层屏蔽体对磁场的屏蔽效果,对比数值解与解析解,初步验证了所建立的屏蔽体厚度模型的适用性,在此基础上,提出安全电磁环境下厚度最小的复合无线充电屏蔽体结构,并通过电磁试验进行了验证。结果表明,以0.05 mm的超薄硅钢和2.52 mm的铁氧体作为双层屏蔽结构时,磁场强度达到安全限值,且传输效率达到90.92%,相较于传统铁氧体和铝板复合屏蔽结构,该结构厚度减小了1.95 mm。

电磁屏蔽镀层及涂层织物的屏蔽机制与研究进展

为了阐明电磁屏蔽镀涂层织物的最新研究成果及难点问题,总结了目前金属镀层与导电涂层方法在织物基电磁屏蔽材料中的应用概况。从电磁屏蔽的基本原理出发,阐述表面金属镀层织物和表面导电涂层织物的制备方法、性能特点及其在实际应用中存在的问题,分析织物表面镀层/涂层的成分和结构对屏蔽反射和屏蔽吸收的影响,概括低反射电磁屏蔽镀涂层织物的设计原则与研究现状,并对其未来发展趋势进行展望,以期为电磁屏蔽织物的研究提供借鉴和参考。

内置介质板开孔腔体电磁屏蔽效能拓扑模型

文中针对现有内置介质板腔体屏蔽效能拓扑模型中介质板等效导纳模型的局限性,考虑介质板高度、厚度与位置对介质板等效导纳模型的影响,建立内置介质板腔体屏蔽效能(BLT)方程拓扑模型。将传输线法、BLT方程拓扑模型与仿真结果进行对比,验证BLT方程拓扑模型的准确性和有效性。以300 mm×300 mm×120 mm开孔腔体为研究对象,分别探究其在3种不同谐振主模式下,介质板高度、厚度和位置对腔体屏蔽效能的影响。结果表明,改变介质板高度,腔体的谐振主模式不变,仅影响腔体屏蔽效能大小;腔体内部安装介质板可增强腔体屏蔽能力,但是介质板厚度过大,在一定范围内会削弱腔体屏蔽能力;距腔体孔阵0 mm~58 mm处安装介质板会削弱腔体屏蔽能力,距腔体孔阵100 mm~150 mm处安装介质板会增强腔体屏蔽能力。该结论可为机箱电磁屏蔽设计提供有效参考。

屏蔽蓝光干预对双相障碍维持治疗期患者的生物节律疗效与安全性

目的:使用屏蔽蓝光附加治疗对伴有失眠症状的双相障碍维持治疗期患者进行干预,探究其对双相障碍患者生物节律及睡眠的疗效与安全性。方法:选取2020年9月至2023年4月在上海市虹口区精神卫生中心符合纳入标准的双相障碍患者45例,随机分为干预组22例和对照组23例。在保持原来治疗方案不变基础上,干预组患者额外每晚不少于2 h佩戴防蓝光的橙色眼镜持续4周。两组患者于基线、第2周末、第4周末进行中文版神经精神科生物节律评估访谈(BRIAN-C)、匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评估。结果:两组之间比较的重复测量方差分析显示B RIAN-C评分(F时间=17.257,P=0.000)、PSQI评分(F时间=17.144,P=0.000)时间效应均显著。第4周末两组之间BRIAN-C量表主导节律因子分差异具有统计学意义(Z=-2.266,P<0.05)。两组患者均未报告研究相关不良事件发生。结论:屏蔽蓝光附加治疗有效改善双相障碍维持治疗期患者的生物节律紊乱及失眠症状,且安全性和耐受性好。