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, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250119
摘要:
采用溶剂热法合成了氧化锌包覆石墨烯的纳米复合材料。SEM表征显示，氧化锌纳米颗粒均匀覆盖在石墨烯表面，能充分发挥氧化锌的场致相变性能和石墨烯的导电性能及大比表面积优势。制备的GN/ZnO复合材料在质量分数5～8 wt%时，展现出显著的非线性导电特性，其相变阈值电场为0.19～0.53 kV/mm，非线性系数α为4.01～5.44。实验证实，该材料在低电场下保持绝缘性，高电场下迅速转变为高导电状态，抑制静电放电。不同浓度的复合材料展现出不同的开关场强，可根据操作条件和需求调整材料性能。这为开发智能电磁防护材料提供了理论依据和实践指导。
采用溶剂热法合成了氧化锌包覆石墨烯的纳米复合材料。SEM表征显示，氧化锌纳米颗粒均匀覆盖在石墨烯表面，能充分发挥氧化锌的场致相变性能和石墨烯的导电性能及大比表面积优势。制备的GN/ZnO复合材料在质量分数5～8 wt%时，展现出显著的非线性导电特性，其相变阈值电场为0.19～0.53 kV/mm，非线性系数α为4.01～5.44。实验证实，该材料在低电场下保持绝缘性，高电场下迅速转变为高导电状态，抑制静电放电。不同浓度的复合材料展现出不同的开关场强，可根据操作条件和需求调整材料性能。这为开发智能电磁防护材料提供了理论依据和实践指导。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250274
摘要:
无人机蜂群与低空经济的发展凸显了高功率微波（HPM）攻防技术的战略价值。本研究针对无人机导航天线和数据链天线，基于COMSOL构建三维电磁耦合模型，通过场－路协同仿真分析其在HPM辐照下的时频响应特性。结果表明：导航天线在带内及邻近频段无论线极化或圆极化激励，均出现上升沿展宽、下降沿“截断”等波形失真，因其等效为窄带移相网络，在“宽带”脉冲激励下引发强烈色散，导致时域波形畸变；而数据链天线在各类激励下波形保持完整，因其幅频与相频响应平坦，色散弱。频域结果显示，两类天线最大耦合电压偏移于中心频点，最大功率位于中心频点。导航天线对右旋圆极化响应最强，但频偏时出现左旋耦合增强现象；数据链天线对各类极化响应相近，呈极化不敏感性。研究认为，天线的极化类型与频率选择性通过内在色散机制主导HPM耦合过程，决定能量响应与波形完整性，建议构建“前端滤波—瞬态抑制—系统冗余”的多层级防护体系，提升无人机电磁韧性。本研究可为无人机的反制与防护提供一定提供理论支撑。
无人机蜂群与低空经济的发展凸显了高功率微波（HPM）攻防技术的战略价值。本研究针对无人机导航天线和数据链天线，基于COMSOL构建三维电磁耦合模型，通过场－路协同仿真分析其在HPM辐照下的时频响应特性。结果表明：导航天线在带内及邻近频段无论线极化或圆极化激励，均出现上升沿展宽、下降沿“截断”等波形失真，因其等效为窄带移相网络，在“宽带”脉冲激励下引发强烈色散，导致时域波形畸变；而数据链天线在各类激励下波形保持完整，因其幅频与相频响应平坦，色散弱。频域结果显示，两类天线最大耦合电压偏移于中心频点，最大功率位于中心频点。导航天线对右旋圆极化响应最强，但频偏时出现左旋耦合增强现象；数据链天线对各类极化响应相近，呈极化不敏感性。研究认为，天线的极化类型与频率选择性通过内在色散机制主导HPM耦合过程，决定能量响应与波形完整性，建议构建“前端滤波—瞬态抑制—系统冗余”的多层级防护体系，提升无人机电磁韧性。本研究可为无人机的反制与防护提供一定提供理论支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250192
摘要:
谐振腔作为速调管的重要组成部分，其特性对速调管的性能具有决定性影响。在高波段速调管领域，受加工工艺和焊接技术的限制，多采用一体化加工的矩形谐振腔。传统的一体化矩形谐振腔在进行频率调节时容易产生谐振腔频率偏差，频率偏差较大时会导致谐振腔无法使用等问题。据此，提出了一种实用新型频率调节结构。将该结构应用于矩形谐振腔时，可实现大幅度的频率调节，有效补偿因零件加工公差导致的频率偏差。应用此结构后，频率调节操作变得简便、快速，可以显著提升速调管的研制效率，为高波段速调管的优化与发展提供了新的技术路径。
谐振腔作为速调管的重要组成部分，其特性对速调管的性能具有决定性影响。在高波段速调管领域，受加工工艺和焊接技术的限制，多采用一体化加工的矩形谐振腔。传统的一体化矩形谐振腔在进行频率调节时容易产生谐振腔频率偏差，频率偏差较大时会导致谐振腔无法使用等问题。据此，提出了一种实用新型频率调节结构。将该结构应用于矩形谐振腔时，可实现大幅度的频率调节，有效补偿因零件加工公差导致的频率偏差。应用此结构后，频率调节操作变得简便、快速，可以显著提升速调管的研制效率，为高波段速调管的优化与发展提供了新的技术路径。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250038
摘要:
束团电荷量100 pC条件下，C波段光阴极微波电子枪出口的束流归一化发射度预计低于0.2 mm.mrad。为实现对极小束流发射度的准确测量，设计了一套基于单狭缝扫描法的发射度测量仪，并利用数值模拟对发射度仪的狭缝结构和子束团漂移距离等核心参数进行了优化。考虑动态误差的数值模拟表明：采用宽度5 μm、厚度1 mm的狭缝和0.11 m的子束团漂移距离时，95%发射度的测量偏差低于5%。
束团电荷量100 pC条件下，C波段光阴极微波电子枪出口的束流归一化发射度预计低于0.2 mm.mrad。为实现对极小束流发射度的准确测量，设计了一套基于单狭缝扫描法的发射度测量仪，并利用数值模拟对发射度仪的狭缝结构和子束团漂移距离等核心参数进行了优化。考虑动态误差的数值模拟表明：采用宽度5 μm、厚度1 mm的狭缝和0.11 m的子束团漂移距离时，95%发射度的测量偏差低于5%。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250124
摘要:
中国散裂中子源 （CSNS）作为一台高功率强流质子加速器，其设计目标是严格控制束流损失,束流损失测量系统对加速器的设备保护、残留活化剂量控制和加速器机器调试非常重要。在CSNS一期工程中，束流损失测量系统使用NI PXIe-6358 采集卡进行束流损失波形采集。在CSNS-II工程中，计划开发基于ZYNQ的新型束流损失波形采集卡替代现有的NI采集板卡。详细介绍了基于ZYNQ的束流损失测量系统的电子学构成，主要分硬件架构和软件架构两部分进行详细阐述，重点介绍了AXI总线的LINUX驱动设计、EPICS IOC开发，通过实验室功能测试实现了束损波形采集、增益控制、过阈值机器保护和EPICS PV量发布等功能，并在RCS本地站进行了带束流测试。
中国散裂中子源 （CSNS）作为一台高功率强流质子加速器，其设计目标是严格控制束流损失,束流损失测量系统对加速器的设备保护、残留活化剂量控制和加速器机器调试非常重要。在CSNS一期工程中，束流损失测量系统使用NI PXIe-
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250114
摘要:
为满足负离子源中性束注入系统对控制与监测功能的需求，设计了基于QT的负离子源中性束注入控制与监测系统。针对传统基于NI-PXIe硬件与LabVIEW-FPGA架构系统存在的开发周期长、硬件成本高、扩展性不足等方面的问题，提出基于国产PXIe平台、Linux实时系统与Qt5.9框架的模块化控制方案。通过国产化硬件替代与Linux实时内核优化控制，结合C++面向对象编程开发多线程控制程序，攻克了高成本、低扩展性瓶颈。实验表明，该系统实现了微秒级同步精度，在提供更高的可扩展性和控制精度的情况下，控制与监测系统可以满足实验有关定时控制方面的需求。
为满足负离子源中性束注入系统对控制与监测功能的需求，设计了基于QT的负离子源中性束注入控制与监测系统。针对传统基于NI-PXIe硬件与LabVIEW-FPGA架构系统存在的开发周期长、硬件成本高、扩展性不足等方面的问题，提出基于国产PXIe平台、Linux实时系统与Qt5.9框架的模块化控制方案。通过国产化硬件替代与Linux实时内核优化控制，结合C++面向对象编程开发多线程控制程序，攻克了高成本、低扩展性瓶颈。实验表明，该系统实现了微秒级同步精度，在提供更高的可扩展性和控制精度的情况下，控制与监测系统可以满足实验有关定时控制方面的需求。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250019
摘要:
光纤激光相干合成技术通过精确控制各路光纤激光的相位，实现高功率的激光输出。然而，系统运行中存在多种影响因素，如相位控制精度、光强稳定性、通信链路可靠性以及环境干扰等，这些因素可能导致系统性能下降。针对大规模光纤激光相干合成相位控制中的异常检测问题，提出一种基于深度学习的多探测器串行共孔径相干合成检测新方法。首先，采集十路光纤激光相干合成数据，分析系统控制过程及其合束原理，归类系统中可能出现的异常情况，并仿真得到数据集。其次，设计一种结合轻量化高效多头注意力机制（EMA）的EMA-Transformer网络模型。在对比实验中，本算法相较于ResNet50，在验证集上的精度提升了约50%，在测试集上的精度提升了约2.20%。在算法的实际应用中，搭建八束光纤激光相干合成实验装置，使用TensorRT部署算法进行测试。实验结果表明，本算法推理耗时达2.153 ms，达到了相位控制异常检测的实时性要求。
光纤激光相干合成技术通过精确控制各路光纤激光的相位，实现高功率的激光输出。然而，系统运行中存在多种影响因素，如相位控制精度、光强稳定性、通信链路可靠性以及环境干扰等，这些因素可能导致系统性能下降。针对大规模光纤激光相干合成相位控制中的异常检测问题，提出一种基于深度学习的多探测器串行共孔径相干合成检测新方法。首先，采集十路光纤激光相干合成数据，分析系统控制过程及其合束原理，归类系统中可能出现的异常情况，并仿真得到数据集。其次，设计一种结合轻量化高效多头注意力机制（EMA）的EMA-Transformer网络模型。在对比实验中，本算法相较于ResNet50，在验证集上的精度提升了约50%，在测试集上的精度提升了约2.20%。在算法的实际应用中，搭建八束光纤激光相干合成实验装置，使用TensorRT部署算法进行测试。实验结果表明，本算法推理耗时达2.153 ms，达到了相位控制异常检测的实时性要求。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250197
摘要:
直流高压加速器离子源系统需在兆伏级高压平台运行，有线通信介质如光纤在紧凑型使用工况下由于耐压局限性而存在击穿风险。为此，设计并研制了一种基于无线光通信（WOC）的离子源控制与采集系统样机，针对2.5 MV直流高压加速器中电感耦合等离子体（ICP）离子源系统中的高压电源、射频电源和质量流量计所需的模拟量控制与采集要求，采用差分输入模数转换（ADC）对控制与采集原始信号进行采样，经数字处理后通过无线光通信传输；无线光信号通过光电转换，再经数模转换（DAC）和放大电路重构原始信号。通过搭建离线测试平台，验证所设计的无线光系统能够稳定控制直流高压加速器离子源系统相关设备。实验测试结果表明，该无线光系统满足硼中子俘获治疗（BNCT）项目的技术要求，具备在2.5 MV直流高压加速器离子源系统中应用的可行性。
直流高压加速器离子源系统需在兆伏级高压平台运行，有线通信介质如光纤在紧凑型使用工况下由于耐压局限性而存在击穿风险。为此，设计并研制了一种基于无线光通信（WOC）的离子源控制与采集系统样机，针对2.5 MV直流高压加速器中电感耦合等离子体（ICP）离子源系统中的高压电源、射频电源和质量流量计所需的模拟量控制与采集要求，采用差分输入模数转换（ADC）对控制与采集原始信号进行采样，经数字处理后通过无线光通信传输；无线光信号通过光电转换，再经数模转换（DAC）和放大电路重构原始信号。通过搭建离线测试平台，验证所设计的无线光系统能够稳定控制直流高压加速器离子源系统相关设备。实验测试结果表明，该无线光系统满足硼中子俘获治疗（BNCT）项目的技术要求，具备在2.5 MV直流高压加速器离子源系统中应用的可行性。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250157
摘要:
强爆炸释放的γ辐射剂量评估是核应急防护体系研究的重要方向之一，传统研究多聚焦于瞬发γ（<1 μs）的剂量评估，缓发γ（秒级）因时间延迟常被忽视。本文针对强爆炸后裂变产物在0.2～0.5 s内产生的缓发γ剂量与中子泄露产生的次级γ剂量开展研究，基于蒙特卡罗（MC）方法构建了强爆炸源项-大气输运-地表活化耦合的三维全尺度模型，提出基于MC多步计算的动态剂量评估框架，利用重要性卡降低一定距离内实验模拟的方差，详细对比了其与瞬发γ剂量随时间距离变化的趋势。模拟结果表明，在0.2–0.5秒窗口内，距爆炸源500 m处缓发γ总剂量达0.829 Gy，为瞬发剂量（0.441 Gy）的1.88倍；距爆炸源1000 m处仅裂变产物产生的缓发剂量（0.0318 Gy）为瞬发剂量（0.0042 Gy）的7.6倍，远距离下危害相较瞬发尤为显著；而中子泄漏产生的γ剂量500 m到1000 m的剂量由0.634 Gy逐步衰减至0.0485 Gy。本文提出动态剂量评估框架，为核应急防护策略优化提供了数据支撑。
强爆炸释放的γ辐射剂量评估是核应急防护体系研究的重要方向之一，传统研究多聚焦于瞬发γ（<1 μs）的剂量评估，缓发γ（秒级）因时间延迟常被忽视。本文针对强爆炸后裂变产物在0.2～0.5 s内产生的缓发γ剂量与中子泄露产生的次级γ剂量开展研究，基于蒙特卡罗（MC）方法构建了强爆炸源项-大气输运-地表活化耦合的三维全尺度模型，提出基于MC多步计算的动态剂量评估框架，利用重要性卡降低一定距离内实验模拟的方差，详细对比了其与瞬发γ剂量随时间距离变化的趋势。模拟结果表明，在0.2–0.5秒窗口内，距爆炸源500 m处缓发γ总剂量达0.829 Gy，为瞬发剂量（0.441 Gy）的1.88倍；距爆炸源
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250066
摘要:
针对小样本高功率固体激光装置中光学元件表面疵病的精准检测需求，基于ICFNet提出了一种融合数据增强与深度残差网络的检测方法ICFNetV2。首先采用残差连接机制与通道解耦卷积操作的协同设计，搭建了包含34个层级联模块的深度网络架构，成功抑制了深层网络训练中的梯度衰减现象，并显著提升了特征跨层传递效率。网络中嵌入了空间Dropout层，同时在数据预处理阶段采用随机旋转、镜像翻转和高斯噪声注入等数据增强策略，将训练样本量扩展至原始数据集的9倍，提升了模型的泛化能力。消融实验进一步证实网络中模块的有效性。实验结果表明，改进后的ICFNetV2在麻点、划痕、灰尘三类疵病分类任务中达到97.4%的准确率，相较ICFNet模型提升0.7个百分点。
针对小样本高功率固体激光装置中光学元件表面疵病的精准检测需求，基于ICFNet提出了一种融合数据增强与深度残差网络的检测方法ICFNetV2。首先采用残差连接机制与通道解耦卷积操作的协同设计，搭建了包含34个层级联模块的深度网络架构，成功抑制了深层网络训练中的梯度衰减现象，并显著提升了特征跨层传递效率。网络中嵌入了空间Dropout层，同时在数据预处理阶段采用随机旋转、镜像翻转和高斯噪声注入等数据增强策略，将训练样本量扩展至原始数据集的9倍，提升了模型的泛化能力。消融实验进一步证实网络中模块的有效性。实验结果表明，改进后的ICFNetV2在麻点、划痕、灰尘三类疵病分类任务中达到97.4%的准确率，相较ICFNet模型提升0.7个百分点。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250183
摘要:
回旋行波管在毫米波雷达、通信、电子对抗、深空探测等方面有重要应用。对于大回旋状态下的电子注，只与\begin{document}$ \mathit{s}=\mathit{m} $\end{document} ![]()
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回旋行波管在毫米波雷达、通信、电子对抗、深空探测等方面有重要应用。对于大回旋状态下的电子注，只与
