原子能院电子直线加速器技术的研究与应用

加速器技术作为核技术应用的源头技术之一,推动了核科学技术与应用的发展。中国原子能科学研究院是中国核科学技术的发祥地,在中低能电子直线加速器研究与应用方面进行了持续研究,取得了多项成果,研究开发了具有自主知识产权、型谱化、系列化的无损检测电子直线加速器和电子辐照直线加速器,在工业、农业、安全等领域得到了有效应用,在我国国防建设、国民经济发展中发挥了重要作用。

CIAE核技术在反恐中的创新和应用

爆炸和核恐怖袭击活动严重威胁人类安全及经济发展,中国原子能科学研究院(CIAE)在核技术反恐领域,开展了高灵敏、低功耗、智能化、网络化的放射性物质检测技术研究。利用中子、X射线背散射和核四极共振(NQR)技术等开展了快速、有效的爆炸物等违禁品检测技术研究,突破了渐进式混合多元迭代算法和竞争性加权谱分析技术、强干扰条件下爆炸物特征元素快速识别技术、非连续重构时间窗技术、爆炸物快中子检测系统在线能量刻度技术、双拟合快速放射性检测技术、宽能复合探测技术和X射线扫描方式构建等关键技术。研制出多种先进的具有自主知识产权的核反恐与安保装备,其性能指标达到国际同类产品水平,并得到广泛应用。本文提出了CIAE核反恐与安保技术的未来发展方向。

高功率KrF准分子激光光束平滑技术实验研究

均匀辐照是束靶相互作用实验的首要条件。采用无阶梯诱导空间非相干(EFISI)光束平滑技术对KrF准分子激光光束进行平滑实验研究,初步得到了带宽Δλ为4×10-10m、相干时间tc为0.5ps、不均匀性小于12%的光束空间分布。

核科技领域相关的若干复杂网络研究进展与应用前景

简要总结和评述了核科技领域相关的若干复杂网络的研究进展。这些复杂网络包括:强流加速器中传统的和混合的束流传输网络及其束晕-混沌的控制方法、核反应中连续渗流演化模型网络、全球核电站网络、化学反应网络、核能武器网络与网络作战中心、核辐射监测与反核恐怖网络和美国核武器综合系统网络等。最后,指出了网络科学的若干挑战性课题与应用发展前景。

中国电子信息技术百强企业网络的若干特点

电子信息技术产业属于高技术产业,是中国国民经济的支柱产业,电子信息技术百强企业集中代表了电子信息行业的竞争实力、创新能力以及高科技发展趋势。采用最近5年电子百强企业的关键经济指标的统计数据,应用网络科学理论和方法,分别构建和分析了多种类型的电子百强企业网络:加权网络、区域联合有权网络等,研究了网络的基本特性和发展特点,这些结果可为中国电子信息技术产业的管理和发展提供有益的参考和思考。

探测非透明介质下深层成分的拉曼光谱技术研究

本文分别采用传统拉曼光谱装置及空间偏移拉曼光谱装置,对不/半透明塑料瓶装的NaNO3粉末进行了测量和对比,并对空间偏移拉曼光谱技术对非透明塑料瓶装介质进行有效探测的作用机理进行了分析。空间偏移拉曼光谱技术突破了传统拉曼光谱测量技术的瓶颈(探测深度小,不能对非透明介质覆盖下的深层成分进行探测),实现了对非透明介质(不/半透明塑料瓶)中物质成分(NaNO3)的测量和识别。

紫外激光荧光显微成像技术在光学薄膜损伤测试中的应用

光致荧光显微成像是观测电介质材料超微结构缺陷的有效手段。本工作研究利用KrF激光器照射光学器件表面激发的荧光成像探测光学元件薄膜激光损伤。建立了KrF激光的光致荧光成像系统,并用以进行了紫外光学镀膜损伤的现场测试。测试结果与采用Normaski显微镜的测试结果一致。

数字视频监控技术在核事故应急中的应用

研究开发了利用数字视频技术和网络技术的远程监控系统,借助于大型局域网平台,实现了多点同时显示、存储,完成了远程监控任务,并在核应急系统中得到了应用。

静态CT行包安检系统关键技术研究

本文介绍了安检用静态CT技术的基本原理,对基于超顺排碳纳米管技术的冷阴极X射线源、基于光子计数技术的多能谱X射线成像技术和安检用静态CT系统图像重建算法等进行了研究。冷阴极X射线源由基于超顺排碳纳米管技术的冷阴极X射线管、两套高压系统和1个控制系统组成,在130 kV以下可稳定工作。研制并测试了一款具有三能谱成像功能的光子计数型X射线探测器系统。对安检用静态CT系统图像重建算法进行了讨论,提出了一种解决方法。安检用静态CT系统关键技术的研究为安检用静态CT系统的研制提供了技术基础。

我国高技术产业网络的相关特性探讨

从网络科学发展观出发,依据历年国家统计的高技术产业五大行业的统计数据,构建了4种类型的我国高技术产业网络.将实证研究和模型分析相结合,考察和分析了我国高技术产业网络的发展特点,揭示了我国高技术产业的拓扑特性和层次结构.

三层超网络演化模型特性研究

为了揭示超网络的某些特性,提出和建立了基于小世界模型和无标度模型混合的4种三层超网络演化模型,并定义了两种层次交叉度用于表征超网络中不同层次节点之间的合作与竞争关系,数值模拟表明:层次交叉度不仅可用于分析超网络不同层次之间节点的相互合作与竞争的关系,还能描述和量化超网络的鲁棒性,研究结果从理论上进一步完善了多层次的超网络演化模型,并为应用研究打下了基础。

长脉冲KrF激光驱动高速飞片实验研究

利用侧向阴影成像技术开展了激光驱动高速金属飞片实验研究,并介绍了飞片实验系统与条纹相机时空标定结果。实验在辐照激光波长248nm、脉宽28ns、能量100J、功率密度1.8×1012 W/cm2的条件下加速带有50μm烧蚀层的5μm铝飞片至10km/s左右。讨论了不同条件下加速过程的区别,分析了冲击波对飞片加速过程的影响,并从铝、钽飞片实验对比中发现激光烧蚀不同材料的能量转化效率是不同的。

100MeV紧凑型回旋加速器主磁铁的三维磁场有限元分析技术

100 MeV紧凑型回旋加速器主磁铁的几何结构十分复杂,但为了形成加速器束流动力学所要求的磁场分布,本文对初步设计的磁铁进行必要的简化。综合采用各种适当的三维有限元网格剖分技术,对该磁铁的磁场进行数值分析,计算精度满足加速器物理设计的要求。

自然科学家的创作多峰现象及创新能力

探讨了李政道科学家及其合作网,研究发现:他发表的科学论文数目随年份出现创作多峰现象,从一般科学家合作网又验证了这个现象,这个发现对于自然科学家具有普遍性。李政道论文与引文联合科学家合作网,不仅同样具有一般科学家合作网的拓扑特性,即小世界效应和3个幂律(点度、点强和边权)分布特性,并且更重要的是具有创作多峰现象。为了解释科学家的创作多峰现象,提出了一个描述科学家及其团队的创新能力的理论模型,分别考虑了科学家及其合作者对于科学论文的贡献及其学术影响,创新能力的理论计算结果与李政道等科学家合作网的实证研究一致。

束晕-混沌同步控制及若干加密方法研究进展

构造了具有小世界(WS)和无标度(BA)特性的束流输运网络,提出多种束晕-混沌的同步控制方法和3种保密通信的电路设计方案,并进行了仿真试验。在混沌复杂性研究的基础上,探索了一种混沌密码新算法,并成功地研制了链路混沌密码样机。同时研制了一种基于混沌加密算法和传统加密算法相结合的混沌加密系统,采用FPGA技术进行了硬件开发,已在互联网上实现了文件加密和解密的通信实验。在信息隐藏技术研究方面,实现了将加密信息隐藏到JPEG格式图片之中,实验和工程应用信息隐藏效果良好。

不锈钢放射性模拟样片在空气中的激光去污技术

采用APEX放电型准分子激光器作为激光光源,用低放废液制备不锈钢放射性模拟样片,在激光去污装置上开展激光去污工艺参数的研究。通过考察不同的辐照强度、脉冲频率、辐照角度及扫描速率参数对不锈钢放射性模拟样片表面去污因子DF的影响,获得了激光去污工艺参数。在此参数下对模拟样片表面的去污因子大于200,剥离厚度小于20μm。

基于统一混合网络理论框架的多层次超网络模型研究

统一混合网络理论模型具有比较丰富的拓扑特性,能够应用于许多实际网络的研究分析,因此开展基于统一混合网络理论的多层次超网络模型研究具有理论价值和现实意义。为此,将统一混合网络理论和超网络的特性相结合,构建了4种类型超网络模型,计算分析了混合比与拓扑特性之间的关系,对统一混合网络理论模型与超网络模型的特性进行了比较,发现一些新特点。

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求,电子枪的阴极处于-50kV高压上,电源的3路输出,包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源,均通过高压隔离变压器,将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度,以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件,以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定,已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4a,运行状态良好。

双拟合方法在快速放射性检测系统中的应用

本文构建了一种用于测量食品中低水平放射性的快速放射性检测系统,提出采用双拟合方法对测量的γ能谱特征峰进行分析。在预设的能窗内通过第1次曲线拟合得到特征峰的基本信息,然后在特征峰位的5σ区间内确定峰区边界。通过第2次曲线拟合自动得到特征峰的净面积,完成快速放射性检测系统的定量分析。利用双拟合方法对标样进行测量、计算、分析,得到检测系统对137Cs核素的判断限、探测限、定量下限与测量时长、测量相对标准误差之间的关系。当检测时间为20 min时,系统的探测限约为8 Bq/L。若相对标准误差为15%,定量下限约为16 Bq/L。结果表明,双拟合方法可应用于快速放射性检测系统的数据处理,可对低水平放射性核素进行定性与定量分析。

全球核电站网络及其若干特性研究

应用网络科学的理论方法,基于实际数据,提出优先权排队网络模型,建立全球核电站网络;利用数值模拟研究了网络拓扑特性(度分布和群聚系数等);利用CFinder软件研究了网络的社团结构。结果揭示了全球核电站网络分布具有不平衡性和不均匀性,并基本反映了发达国家(节点度大)广泛采用成熟堆型、发展中国家(节点度小)从发达国家引进的事实。全球核电站网络相关的各种特性可反映全球核电站的发展现状及其核电站网络的演化特点。这些结果从网络科学视角为我国核电站的发展提供依据和参考。