太阳系边际探测任务辐射效应综合分析

针对太阳系边际探测任务中面临的强辐射问题,在太阳系边际鼻尖和尾部两次探测任务中,系统分析了探测器飞行过程中涉及到的空间辐射环境,包括地球辐射环境、太阳宇宙线辐射环境、银河宇宙线辐射环境、木星辐射环境和海王星辐射环境及模型特点。采用模型仿真给出了屏蔽厚度与辐射剂量关系曲线,结合国外探测数据获得了两次任务遭受的辐射总剂量,估算结果可支持在屏蔽重量代价和探测器抗辐射能力之间进行优化选择。针对空间核电源辐射特性,提出了适用于工程应用的核电源辐射效应分析方法。结合探测任务特点和工程可实现性,对各类辐射效应的综合影响提出了系统级防护策略,为太阳系边际探测的方案设计和任务实施提供了技术支持和参考。

数字集成电路电离总剂量辐射效应原位测试系统的研究与实现

电离总剂量效应将会导致数字集成电路电参数超差,甚至功能失效。目前数字集成电路的电离总剂量效应试验主要采用移位测试,移位测试需要一定时间将器件移动到测试机上进行测试,移动耗费的时间将导致器件有不同程度的退火,同时只有在移位测试过程中才能获得辐射效应数据,相较于在线原位测试数据量较少。数字集成电路测试系统采用PXI系统,系统内装配数字向量测试模块和电源量测模块,同时编写了测试软件和制作了测试板。通过对一款NAND Flash存储器进行在线原位辐照测试,测试结果满足对数字集成电路在X射线辐照过程中的DC、AC及功能测试要求。系统的装备应用为未来应用到各种加速器或其他辐射源的数字集成电路的在线测试奠定了基础。

^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条的辐射效应分析

【目的】研究^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条死亡率、抗氧化酶活性等相关理化指标的影响,确定最佳辐射诱变剂量,为利用^(60)Co-γ射线辐射诱变技术提高无花果遗传多样性、创造新种质、培育优良新品种提供科学依据。【方法】以无花果品种布兰瑞克和中华紫果一年生休眠枝为试材,采用^(60)Co-γ射线为辐照源,设置不同剂量0、30、45、60、75 Gy的辐射处理,分析辐照引起枝叶死亡率、酶活性等变化。【结果】随着辐射剂量的增加,2个无花果品种扦插苗成活率呈下降趋势,株高、茎粗、节间长度、叶片长度、叶片宽度和分枝数指标呈下降趋势,叶片长宽比差异不显著。中华紫果品种的SOD、POD、CAT等酶活性均呈现先增后减的趋势,分别在45、60 Gy剂量时达到峰值,MDA含量呈现一直上升趋势,H_(2)O_(2)含量呈现先增后降趋势。布兰瑞克品种的SOD、POD、CAT酶活性,随着辐射剂量的增加均呈现先降后增趋势。MDA、H_(2)O_(2)含量基本保持上升趋势。【结论】辐射导致无花果扦插苗幼苗生长缓慢、株高矮化、茎粗变细、叶片变小、分枝减少。中华紫果的半致死辐射剂量为56 Gy,布兰瑞克为70 Gy,布兰瑞克对辐射的耐受性高于中华紫果。

SOI晶体管和电路的瞬时电离辐射效应研究

基于全介质隔离的绝缘硅(Silicon-on-insulator,SOI)器件与体硅器件的瞬时电离辐射效应存在差异,采用1 064 nm/12 ns激光装置开展了三种SOI晶体管的激光辐照试验,测试了不同激光能量下的晶体管光电流;采用脉冲γ射线辐射源开展了SOI集成电路的瞬时γ剂量率辐射试验,测试了不同剂量率条件下的电路功能、电参数和触发器链状态。研究表明:在相同激光能量条件和相同特征尺寸条件下,SOI晶体管的光电流峰值约为体硅晶体管的3.5%;SOI集成电路在1.0×10^(9)~4.2×10^(11) rad(Si)·s^(-1)的试验剂量率范围内无闭锁效应,但存在显著的翻转效应,表现为功能短暂中断、电流和电压波动以及大量触发器状态错误。翻转效应的主要原因包括晶体管本身的翻转和印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)板级电路的电压波动。

双城经济圈建设背景下成渝协同辐射效应及其影响因素研究

在国家大力推进成渝地区双城经济圈建设背景下,增强成都、重庆的协同辐射效应,对于加快成渝地区双城经济圈一体化进程、促进区域协调发展、构建新发展格局均具有重要意义。选取2010—2021年成渝地区双城经济圈24个地区的面板数据,运用引力模型、回归分析等方法对成渝协同辐射效应现状和影响因素进行分析。结果表明:①成都、重庆对成渝地区双城经济圈其他地区的协同辐射效应呈现出明显的地域影响效应,对距离较远的地区辐射较弱,这与城市距离、经济集聚度等都有关;②经济发展水平、劳动力素质、资本流动性、交通基础设施、市场化水平和对外开放等因素对成渝协同辐射效应均产生显著负向影响。基于以上结论,应从构建统一市场、完善基础设施、提升城市规模、提供制度保障等方面提升成渝协同辐射效应。

SOI高压LDMOS器件氧化层抗总电离剂量辐射效应研究

绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化层辐射陷阱电荷主要作用于器件沟道区,而场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷则主要作用于器件漂移区;辐射陷阱电荷在器件内部感生出的镜像电荷改变了器件原有的电场和载流子分布,从而导致器件阈值电压、击穿电压和导通电阻等参数的退化。对80 V SOI高压LDMOS器件进行了总电离剂量辐射实验,结果表明在ON态和OFF态下随着辐射剂量的增加器件性能逐步衰退,当累积辐射剂量为200 krad(Si)时,器件的击穿电压大于80 V,阈值电压漂移为0.3 V,器件抗总电离剂量辐射能力大于200 krad(Si)。

碳化硅功率二极管辐射效应测试系统的开发

为探究碳化硅功率器件抗辐照损伤能力和辐射效应机制,基于LabVIEW软件开发平台,利用Keithley公司的2410高压源表、USB-GPIB接口适配器等设备,针对两款商用碳化硅功率二极管,建立了一套辐射效应测试系统。系统在集成了Keithley 2410高压源表功能面板模拟仿真实时控制和信息同步显示的基础上,还实现了电压和电流数据的实时采集、图像化的I-V和I-t特性曲线显示及存储等功能。开发的测试系统在碳化硅功率二极管的重离子和质子辐照实验中成功应用,为今后深入开展辐射效应实验研究提供了技术保障。

“双高计划”辐射效应:形成条件、现实困境与对策

“双高计划”是国家以项目为载体统一质量标准,引导高职学校进一步深化改革探索,以点带面提高中国高职教育整体水平的重大项目。建设学校被赋予通过实施“双高计划”探索高职教育高质量发展的可复制可推广经验与理论,带动其他高职院校共同发展的历史使命。因此,“双高计划”辐射效应的形成与作用发挥对于实现“双高计划”总体目标具有重要意义。以辐射理论、组织模仿理论及其相关研究为学理基础,分析了“双高计划”辐射效应形成所需要具备的基本条件,对实践中“双高计划”辐射效应形成所面临的现实问题和阻碍因素进行分析,并提出促进“双高计划”辐射效应形成的对策。

双极晶体管空间辐射效应的研究进展

双极晶体管具有电流驱动能力强、噪声低、线性度高等优点,已成为航天飞行器中常用的电子元器件。然而,在空间辐射环境下服役时,双极晶体管容易发生性能退化,进而危及航天设备的运行。因此,本文综述了双极晶体管在空间辐射环境中产生的损伤效应,主要包含电离损伤效应、位移损伤效应以及电离/位移损伤协同效应,并分析了双极晶体管的性能退化规律以及损伤机理,从而为双极晶体管的抗辐射研究提供一定的参考。

植入式医疗电子设备辐射效应的研究进展

随着医疗电子水平的提高以及社会科技的进步,我国植入式医疗电子设备的使用率呈现逐年上涨的趋势,随着人口老龄化的影响,在可见的未来还将继续维持这一增长趋势,因此即使植入式医疗电子设备拥有极低的失效率,但是由于庞大的患者基数,其可靠性问题引起的临床事故值得给予足够关注。与国外相比,我国植入式医疗电子设备由于辐射类临床治疗与诊断产生的应用风险研究起步较晚,这不仅表现在医学临床研究上,而且在电子设备物理损伤机理、宏观损伤表现上均存在显著的不足。因此开展对植入式医疗电子设备在临床治疗与诊断产生的应用风险研究显得非常重要与迫切,具有很高的临床意义与科学价值。本文对医疗电子设备在面临临床治疗产生的辐射环境下的风险展开文献调研,总结医疗电子设备在总剂量效应、电磁兼容性以及瞬时效应等辐射损伤效应上面临的风险,从物理机理与角度方面对上述行为开展分析,提出有意义的医疗电子工程与临床治疗建议。

基于VHDL-AMS的模数转换器辐射效应建模与仿真方法

模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)是连接模拟信号域与数字信号域的关键器件,而现有研究缺乏ADC辐照效应建模的相关内容.为满足大型模数混合信号系统辐照效应建模仿真的需要,本文提出了建立具有辐照效应的ADC行为级模型的方法.首先根据ADC的工作原理将其拆解为不同的通用模块,使用模拟和混合信号硬件描述语言(Very High speed integrated circuit hardware Description Language for Analog and Mixed Signals,VHDL-AMS)建立了各模块的行为级模型.接着根据基本原理将各模块动态组合为未辐照情况下基本的ADC模型.对于ADC的辐照效应,通过开展辐照试验,测量了ADC芯片HWD7710和SAD9434受总剂量(Total Ionizing Dose,TID)效应和中子辐射(Neutron Radiation,NR)效应影响的工作参数,并利用最小二乘法拟合获得ADC的工作参数与辐照剂量的关系式.最后根据辐照关系式,在基本模型上添加辐照参数模块,并建立两种不同结构ADC的TID与NR模型.通过仿真结果与试验数据对比,验证了所建ADC辐射效应模型的普适性和精度.模型的静态参数仿真结果与试验结果的相对偏差在5%以内,证明该方法支持对不同ADC及不同辐射效应进行辐照效应模型建模.

CO_(2)辐射效应与生理效应对气候系统影响异同的模拟研究

基于CESM地球系统模式,模拟研究不同CO_(2)浓度变化情景下,在快响应阶段和平衡阶段,CO_(2)通过影响大气辐射传输过程的辐射效应和通过影响植被气孔的生理效应对气候系统的影响和作用机制异同。试验结果表明,在CO_(2)倍增的情况下,CO_(2)辐射效应和生理效应都会引起全球地表的增温。辐射效应在两个阶段的地表增温中均起主导作用,而在快响应阶段,生理效应在全球陆表增温中贡献率达到了(27.5±0.9)%。CO_(2)辐射效应和生理效应对全球水循环的影响有明显差异。在平衡阶段,CO_(2)辐射效应使全球地表蒸散增加(5.2±0.1)%,径流量增加(8.0±0.4)%;而CO_(2)生理效应使全球地表蒸散量下降(3.9±0.1)%,径流量增加(10.1±0.4)%。在快响应阶段,生理效应在蒸散量的变化中占据主导作用。在CO_(2)倍增试验基础上,又进行了大气CO_(2)浓度分别为400×10^(-6)、600×10^(-6)、800×10^(-6)、1000×10^(-6)的模拟试验。随着CO_(2)浓度的增加,受辐射效应影响,地表温度、蒸散量和降水量出现持续增加,但增幅有所放缓;受CO_(2)生理效应影响,地表蒸散量持续减少,下降幅度并未出现明显变化。CO_(2)辐射效应和生理效应的协同作用具有非线性。对于地表温度、降水和蒸散等变量,CO_(2)辐射效应和生理效应共同作用引起的变化与两者单独作用时引起的变化之和存在差异,且这种差异随着CO_(2)浓度的增加越来越显著。

基于辐射效应的粤港澳大湾区旅游经济结构演变研究

粤港澳大湾区发展区域旅游能够助力打造宜居宜业宜游生活圈,使其拥有更强且更持续的旅游经济影响力。基于旅游辐射效应理论,运用动态因子分析评价11个城市旅游竞争潜力作为辐射效应发挥的基础,通过引力模型对大湾区旅游经济联系进行探讨,分析2014-2021年旅游辐射潜力变化特征及原因。结果表明:①在竞争潜力方面,广港澳深4个城市8年因子得分加总为正,其中广州和深圳基础辐射能力相对稳定,中国香港和中国澳门基础辐射能力受到发展韧性不足的影响;②在辐射潜力方面,粤港澳大湾区多中心发展趋势显著,东莞和佛山发挥着“承上启下”的次中心城市功能,但辐射结构的不对称性,以及竞争与辐射潜力之间的不协调性也同样突出;③对主要旅游城市辐射能力的分析表明,目前粤港澳大湾区内已经形成“广-佛-江-肇”“深-港-莞-惠”“澳-珠-中-江”“广-莞-惠”“澳-港”5条主要的辐射纽带。

GaN HEMT功率器件及辐射效应研究进展

阐述了氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)在电力电子和卫星通信领域的应用优势,并从材料生长、器件结构和性能提升的角度梳理了近年国内外的发展现状。针对GaN HEMT功率器件在复杂空间环境下面临的辐射损伤问题,重点归纳了γ射线辐射、中子辐射、质子辐射及重离子辐射引起GaN HEMT功率器件电学性能的退化规律,并总结了GaN HEMT功率器件在这些粒子辐射下产生的总剂量效应、位移损伤效应和单粒子效应等内在损伤机制。最后,指出目前GaN HEMT功率器件辐射效应研究存在的不足,并对GaN HEMT功率器件辐射效应未来的研究方向和抗辐射加固思路进行了展望。

自贸区建设对区域发展的辐射效应研究——以天津地区为例

随着全球经济一体化的深入发展,自由贸易区作为一种新型的经济合作模式,对于推动地区乃至全球的经济发展、促进贸易投资自由化、提升产业合作水平等方面具有重要作用。中国自贸区作为国内改革开放的重要窗口,自贸区建设对于促进国内区域协调发展、优化产业布局、推动经济转型升级具有积极意义。天津自贸区作为中国自贸区战略的重要一环,对于其所在区域的经济发展具有显著的辐射效应。文章旨在探讨天津自贸区建设对区域发展的辐射效应,分析其产生的背景、研究现状及存在的问题,并提出相应的政策建议。

大连碧流河流域生态系统服务功能及其辐射效应研究

基于InVEST模型,评估碧流河流域近20年的产水服务、固碳服务及生境质量,并探究产生的辐射效应。结果表明,碧流河流域产水量由于受降水等气象因素的影响,呈现先升后降的趋势,固碳量及生境质量均呈下降趋势;产水服务在空间上呈四周高中间低,固碳服务及生境质量服务在空间上分布趋势较为一致,均为南高北低,高值分布区域集中在林地;碧流河流域对周围地区会产生不同程度的辐射效应,其中,主河道周围为核心辐射区,支流周围为次要辐射区,借助管道等辐射的地区为边缘辐射区。经计算可知,碧流河流域固碳功能的供给量不足以支撑大连市内的固碳需求量,其辐射力不足以覆盖大连市全境。

气溶胶辐射效应对河北山区一次对流云和降水过程的影响机理与阈值研究

本文利用新一代中尺度天气研究和预报模式WRFv4.3对2017年5月22日河北西南部一次对流云和降水进行模拟。本研究采用卫星观测的气溶胶消光系数垂直廓线,分析了气溶胶辐射效应对云和降水影响。通过模拟试验,本研究量化了气溶胶辐射效应对本次降水率影响的气溶胶含量阈值,探讨了伴随辐射加热产生的微物理过程的潜热加热和平流加热等联动机制,并分析了辐射效应对温湿变量和热动力条件的影响。研究结果发现:(1)气溶胶光学厚度(AOD)从0.1增大至1.5,气溶胶辐射效应对降水峰值的影响先增大再减小,在AOD为1.0时增大效果最显著,对累计降水的影响先减小再增大,在AOD为1.0时的抑制作用最弱;(2)气溶胶辐射效应导致的辐射加热率的改变伴随着潜热加热率和总平流加热率的显著变化,总加热率的变化主要由后二者决定;(3)气溶胶辐射效应增强了对流成熟阶段的垂直上升运动,有利于更强对流和降水发生。

多维距离下郑州科技创新中心辐射效应研究

【目的】测度郑州作为国家中心城市打造国家区域科技创新中心对周围城市的辐射效应强度及其演变。【方法】借助静电场理论建立区域科技创新中心辐射场模型,并采用自然间断点法,设定辐射强度为强辐射、较强辐射、较弱辐射、弱辐射四个分类,从时间距离、技术距离、经济距离三个维度测度郑州科技创新中心对周围城市的辐射效应演变。【结果】时间距离维度下辐射强度提升最为明显,其次是经济距离维度,技术距离维度下提升不明显。【结论】郑州区域科技创新中心的创新资源投入成效明显,但是创新成果产出成效上还有很大的上升空间。

CCD与CMOS图像传感器辐射效应测试系统

研制了中荷耦合器件（CCD）与互补金属氧化物半导体有源像素图像传感器（CMOS APS）辐射效应测试系统,用于研究CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应并准确评估器件的空间辐射环境适应性.该系统采用光机电一体化结构设计,包括光电响应性能检测、光谱检测、控制及数据处理3个分系统,可对器件的光电响应性能、光谱特性进行全面的定量测试与分析.系统的光谱分辨率为1 nm,工作波段为0.38～1.1 μm.目前,该系统与新疆理化所现有的辐照装置结合,构成了光电成像器件辐射效应模拟试验与抗辐射性能评估平台,已为国产宇航CCD与CMOS APS图像传感器的研制、空间应用部门的成像器件选型工作提供了多次考核评估试验.应用情况表明,该系统可定量检测与评价CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应与抗辐射性能,为深入开展光电成像器件的辐射效应研究提供了完善的试验研究条件.

银杏叶黄酮抗辐射效应研究

目的:研究银杏叶中黄酮的抗辐射作用。方法:以碱性水提取法从银杏叶中分离出总黄酮(GBF),调配成低剂量(10 mg/100 ml)、中剂量(20 mg/100 ml)、高剂量(100 mg/100 ml)水溶液,分别给小鼠灌胃,10 d后,以总剂量8.5 Gy 60Co-γ射线整体辐射,再灌胃10 d,观察30 d存活率。另取小鼠,分六组(低、中、高GBF剂量组,辐射对照组,正常对照组,及环磷酰胺组),分别灌胃低、中、高剂量GBF水溶液,另三组灌胃蒸馏水,连续11 d后,低、中、高剂量GBF组及辐射对照组以总剂量1.0 Gy γ射线照射,再灌胃7 d,灌胃停止后D21 测小鼠骨髓微核率及精子畸变率及淋巴细胞测转化率。结果:低、中、高剂量GBF水溶液可分别提高辐射小鼠存活率31.7 %,25.3 %和26.5 %( P<0.05),低剂量GBF使淋巴细胞转化率显著提高(P<0.01),骨髓微核率及精子畸变率有一定程度降低。结论:低剂量银杏叶黄酮具有较强的抗辐射作用,其作用机制与提高小鼠免疫力有关。