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, 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/HPLPB202537.250220
摘要:
针对随时间变化的裂变产物γ体源在冲击波扰动形成的非均匀大气中的输运问题，采用冲击波流场演化的LAMBR理论计算方法构建冲击波扰动下大气密度分布计算模型，基于辐射输运的时间离散理论，发展了用于计算裂变产物γ辐射场参数的瞬态变步长蒙特卡罗模拟方法，并开展了空旷地面条件下235U裂变产物γ辐射环境场流体力学增强效应的模拟计算。计算结果表明，建立的裂变产物γ辐射变步长多时间步MC模拟方法能够反映出冲击波扰动大气密度场对裂变产物γ辐射环境的流体力学增强效应，与静态大气模型相比，流体力学增强效应可使部分位置的总剂量增强2～3倍。
针对随时间变化的裂变产物γ体源在冲击波扰动形成的非均匀大气中的输运问题，采用冲击波流场演化的LAMBR理论计算方法构建冲击波扰动下大气密度分布计算模型，基于辐射输运的时间离散理论，发展了用于计算裂变产物γ辐射场参数的瞬态变步长蒙特卡罗模拟方法，并开展了空旷地面条件下235U裂变产物γ辐射环境场流体力学增强效应的模拟计算。计算结果表明，建立的裂变产物γ辐射变步长多时间步MC模拟方法能够反映出冲击波扰动大气密度场对裂变产物γ辐射环境的流体力学增强效应，与静态大气模型相比，流体力学增强效应可使部分位置的总剂量增强2～3倍。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250225
摘要:
电力设备端口特性差异大，注入波形畸变严重，耦合效率低，且其工作电压高，加电状态下开展试验，易引发试验系统故障。目前国内外尚无成熟的电力设备HEMP效应试验方法和试验平台。研究了电力系统与HEMP电流注入试验系统间相互作用的物理过程，提出了基于等效“零电位”的脉冲干扰加载方法，解决了脉冲源内部电路绝缘耐压与功率容量无法承受工频高电压的问题，同时实现了纳秒脉冲在毫秒级工频信号上的相位可控加载与脉冲源输出与电力设备的高效耦合。该方法便于更贴近真实工况下获取待测电力设备的强电磁脉冲效应现象与阈值数据。
电力设备端口特性差异大，注入波形畸变严重，耦合效率低，且其工作电压高，加电状态下开展试验，易引发试验系统故障。目前国内外尚无成熟的电力设备HEMP效应试验方法和试验平台。研究了电力系统与HEMP电流注入试验系统间相互作用的物理过程，提出了基于等效“零电位”的脉冲干扰加载方法，解决了脉冲源内部电路绝缘耐压与功率容量无法承受工频高电压的问题，同时实现了纳秒脉冲在毫秒级工频信号上的相位可控加载与脉冲源输出与电力设备的高效耦合。该方法便于更贴近真实工况下获取待测电力设备的强电磁脉冲效应现象与阈值数据。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250254
摘要:
微型反应堆在运行过程中具有紧密耦合的核热力响应特征，温度分布具有较强的不均匀性，当堆芯温度发生变化时，需要在线生成不同温度的反应截面，以达到快速模拟截面温度反馈的效果。MCNP的在线多普勒展宽使用较为普遍，但是它只针对可分辨共振区，对于热谱型反应堆，无法在线考虑热中子散射截面受温度的影响，为此，本文进行了基于统计学抽样MCNP连续型热中子散射截面在线计算功能的开发，针对耐高温慢化剂材料ZrHx中的H开展了在线多温度点截面的计算研究，对比了离散和连续型热中子散射截面差异，完成了TRIGA和TOPAZ反应堆有效增值因数（keff）的宏观验证，并将其功能应用到非结构网格MCNP与ABAQUS铀氢锆燃料单栅元核热耦合分析中。结果表明，开发的MCNP在线热中子截面计算产生的keff与采用NJOY离线库计算的keff较为一致，结合MCNP的非结构网格输运功能，可以精细考虑慢化剂材料不同位置的温度反馈效应，为微型固态堆高效的多物理耦合计算奠定重要的基础。
微型反应堆在运行过程中具有紧密耦合的核热力响应特征，温度分布具有较强的不均匀性，当堆芯温度发生变化时，需要在线生成不同温度的反应截面，以达到快速模拟截面温度反馈的效果。MCNP的在线多普勒展宽使用较为普遍，但是它只针对可分辨共振区，对于热谱型反应堆，无法在线考虑热中子散射截面受温度的影响，为此，本文进行了基于统计学抽样MCNP连续型热中子散射截面在线计算功能的开发，针对耐高温慢化剂材料ZrHx中的H开展了在线多温度点截面的计算研究，对比了离散和连续型热中子散射截面差异，完成了TRIGA和TOPAZ反应堆有效增值因数（keff）的宏观验证，并将其功能应用到非结构网格MCNP与ABAQUS铀氢锆燃料单栅元核热耦合分析中。结果表明，开发的MCNP在线热中子截面计算产生的keff与采用NJOY离线库计算的keff较为一致，结合MCNP的非结构网格输运功能，可以精细考虑慢化剂材料不同位置的温度反馈效应，为微型固态堆高效的多物理耦合计算奠定重要的基础。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250223
摘要:
提出了一种小型反应堆控制棒驱动机构（CRDM）密封线圈辐照剂量率的评估方法，阐明了剂量率计算中所考虑的辐射源项与计算模型，并给出了剂量率分析结果。计算表明：小堆正常运行期间CRDM密封线圈处辐照剂量率为4.1 Gy·h−1，主要源自冷却剂中N-16衰变产生的高能γ射线。冷却剂中裂变产物与活化腐蚀产物，以及堆芯裂变中子和γ射线的贡献可忽略。
提出了一种小型反应堆控制棒驱动机构（CRDM）密封线圈辐照剂量率的评估方法，阐明了剂量率计算中所考虑的辐射源项与计算模型，并给出了剂量率分析结果。计算表明：小堆正常运行期间CRDM密封线圈处辐照剂量率为4.1 Gy·h−1，主要源自冷却剂中N-16衰变产生的高能γ射线。冷却剂中裂变产物与活化腐蚀产物，以及堆芯裂变中子和γ射线的贡献可忽略。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250226
摘要:
系统在高空电磁脉冲（HEMP）作用下易损性评估是电磁脉冲效应领域具有挑战性的课题，目前尚未建立统一的评估方法。系统设计方、使用方和试验方三个不同的视角，存在不同的评判准则，因此会导致评估结果有较大的差异。其次，评估所需的基础数据具有多源性，包括经验数据、试验数据、计算数据或专家主观估计数据，因此评估数据均存在较大不确定性。融合上述主客观多方面信息得到的评估结果的可信性需要验证。但是，实践中全系统试验或计算往往成本高、周期长甚至不具可操作性，例如对通信、电力等基础设施的HEMP易损性的评估，所以评估结果可信性验证是一个难题。本文以智能控制系统HEMP易损性评估为例，尝试在系统使用方、设计方和试验方三种不同视角下，采用各自领域所擅长的方法给出评估结果，并将结果进行比对，从而验证评估方法的有效性以及不同方法的优点、缺点和适用性。
系统在高空电磁脉冲（HEMP）作用下易损性评估是电磁脉冲效应领域具有挑战性的课题，目前尚未建立统一的评估方法。系统设计方、使用方和试验方三个不同的视角，存在不同的评判准则，因此会导致评估结果有较大的差异。其次，评估所需的基础数据具有多源性，包括经验数据、试验数据、计算数据或专家主观估计数据，因此评估数据均存在较大不确定性。融合上述主客观多方面信息得到的评估结果的可信性需要验证。但是，实践中全系统试验或计算往往成本高、周期长甚至不具可操作性，例如对通信、电力等基础设施的HEMP易损性的评估，所以评估结果可信性验证是一个难题。本文以智能控制系统HEMP易损性评估为例，尝试在系统使用方、设计方和试验方三种不同视角下，采用各自领域所擅长的方法给出评估结果，并将结果进行比对，从而验证评估方法的有效性以及不同方法的优点、缺点和适用性。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250201
摘要:
针对大尺寸塑料闪烁体（Φ100 mm×100 mm）在近场（＜1 m）脉冲中子测量中因标定与测量几何差异导致的中子灵敏度偏差问题，本研究提出基于实验和蒙特卡洛模拟的双外推动态标定方法。建立蒙特卡洛模拟模型，量化距离对灵敏度的影响规律。模拟结果表明：当源距小于80 cm时，需要考虑距离对于中子灵敏度的影响，当源距缩短至20 cm时，中子灵敏度修正系数达到8.44%。通过近场实验分析，提出了一种散射本底外推方法，较为准确地测量了近场中子探测器的灵敏度，实验结果验证了理论模拟的准确性。研究建立的修正方法能够在平方反比定律不适用的条件下，有效降低传统单点标定法在近场测量中的系统偏差，扩展了中子探测器的测量范围，为脉冲堆瞬态诊断、聚变装置等强辐射场环境下的精确中子计量提供了新的技术途径。
针对大尺寸塑料闪烁体（Φ100 mm×100 mm）在近场（＜1 m）脉冲中子测量中因标定与测量几何差异导致的中子灵敏度偏差问题，本研究提出基于实验和蒙特卡洛模拟的双外推动态标定方法。建立蒙特卡洛模拟模型，量化距离对灵敏度的影响规律。模拟结果表明：当源距小于80 cm时，需要考虑距离对于中子灵敏度的影响，当源距缩短至20 cm时，中子灵敏度修正系数达到8.44%。通过近场实验分析，提出了一种散射本底外推方法，较为准确地测量了近场中子探测器的灵敏度，实验结果验证了理论模拟的准确性。研究建立的修正方法能够在平方反比定律不适用的条件下，有效降低传统单点标定法在近场测量中的系统偏差，扩展了中子探测器的测量范围，为脉冲堆瞬态诊断、聚变装置等强辐射场环境下的精确中子计量提供了新的技术途径。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250158
摘要:
建立了高空大气X射线辐射电离的工程计算模型，模型考虑了X射线与大气作用产生的高能电子在地磁场中的输运及电离大气问题，相较传统的射线能量沉积模型提高了计算精度。利用该模型分析了爆炸高度、纬度和当量对电离密度分布的影响规律，结果表明：由于高能电子输运的影响，电离密度分布丧失了对称性；电离密度分布在经过爆心垂直于磁力线方向有明显增强；爆高越大，高海拔位置电离密度变大，高能电子输运带来的影响在高海拔区域变小，低海拔位置电离密度变小；当量对电离密度的数值有较大影响，但对电离密度的相对分布影响较小。
建立了高空大气X射线辐射电离的工程计算模型，模型考虑了X射线与大气作用产生的高能电子在地磁场中的输运及电离大气问题，相较传统的射线能量沉积模型提高了计算精度。利用该模型分析了爆炸高度、纬度和当量对电离密度分布的影响规律，结果表明：由于高能电子输运的影响，电离密度分布丧失了对称性；电离密度分布在经过爆心垂直于磁力线方向有明显增强；爆高越大，高海拔位置电离密度变大，高能电子输运带来的影响在高海拔区域变小，低海拔位置电离密度变小；当量对电离密度的数值有较大影响，但对电离密度的相对分布影响较小。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250222
摘要:
作为原子核裂变后的重要特征之一，裂变碎片发射的缓发中子在核技术及工程领域应用广泛。重大核反应堆事故（切尔诺贝利，福岛）通常伴随爆炸发生，为合理评估裂变产物形成的缓发中子剂量场，需考虑冲击波对裂变缓发中子输运的影响。本研究采用蒙特卡罗方法模拟缓发中子输运，建立质量厚度与缓发中子剂量的对应关系。使用基于镜像方法的LAMBR模型计算冲击波扰动下缓发中子源附近空气密度复杂分布。基于质量厚度等效衰减规律，结合LAMBR模型，计算给出地面测点处典型裂变核素缓发中子剂量场，分析冲击波对缓发中子输运的影响。研究表明，若冲击波源强确定，随着源高增加冲击波对缓发中子输运的增强效应也随之显著。此外，当源高接近地面且冲击波源强较大时，地面反射波可能会削弱缓发中子输运。
作为原子核裂变后的重要特征之一，裂变碎片发射的缓发中子在核技术及工程领域应用广泛。重大核反应堆事故（切尔诺贝利，福岛）通常伴随爆炸发生，为合理评估裂变产物形成的缓发中子剂量场，需考虑冲击波对裂变缓发中子输运的影响。本研究采用蒙特卡罗方法模拟缓发中子输运，建立质量厚度与缓发中子剂量的对应关系。使用基于镜像方法的LAMBR模型计算冲击波扰动下缓发中子源附近空气密度复杂分布。基于质量厚度等效衰减规律，结合LAMBR模型，计算给出地面测点处典型裂变核素缓发中子剂量场，分析冲击波对缓发中子输运的影响。研究表明，若冲击波源强确定，随着源高增加冲击波对缓发中子输运的增强效应也随之显著。此外，当源高接近地面且冲击波源强较大时，地面反射波可能会削弱缓发中子输运。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250215
摘要:
电子发射参数是研究X射线辐照下腔体结构产生系统电磁脉冲(SGEMP)效应的关键电流源项。采用基于浓缩历史方法与单事件方法建立的电子输运模块开展光子-电子耦合输运蒙特卡罗模拟计算。通过分析光子、电子与物质相互作用特点，系统分析了不同能量X射线正入射辐照典型材料时产生的背向及前向电子发射特性，包括电子能谱、角分布规律。建立基于光子平均自由程的背向电子产额计算方法，提出了饱和产额计算公式与饱和厚度；针对前向电子产额，结合光子衰减规律和电子最大射程建立了计算模型，并引入累积因子进行修正，进一步提升了准确性。在SGEMP关注的X射线能量范围及典型材料厚度范围内进行验证，结果显示，与蒙特卡罗直接模拟相比，计算公式给出的背向、前向电子产额相对偏差在10%以内，研究结果为SGEMP的电子产额计算提供了一种高效便捷的求解方法。
电子发射参数是研究X射线辐照下腔体结构产生系统电磁脉冲(SGEMP)效应的关键电流源项。采用基于浓缩历史方法与单事件方法建立的电子输运模块开展光子-电子耦合输运蒙特卡罗模拟计算。通过分析光子、电子与物质相互作用特点，系统分析了不同能量X射线正入射辐照典型材料时产生的背向及前向电子发射特性，包括电子能谱、角分布规律。建立基于光子平均自由程的背向电子产额计算方法，提出了饱和产额计算公式与饱和厚度；针对前向电子产额，结合光子衰减规律和电子最大射程建立了计算模型，并引入累积因子进行修正，进一步提升了准确性。在SGEMP关注的X射线能量范围及典型材料厚度范围内进行验证，结果显示，与蒙特卡罗直接模拟相比，计算公式给出的背向、前向电子产额相对偏差在10%以内，研究结果为SGEMP的电子产额计算提供了一种高效便捷的求解方法。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250075
摘要:
针对电磁脉冲通过孔缝耦合进入电子设备腔体引发的干扰和损坏问题，基于时域有限差分法建立了理想导体矩形腔体的数值模型，系统分析了电磁脉冲的耦合特性。重点考察了不同入射角度和连续脉冲激励下腔体内的电磁场分布规律，采用时频联合分析方法揭示了孔缝耦合的共振机制。结果表明：孔缝耦合会导致特定频率下电场显著增强，其峰值可达入射场的数倍；正入射时腔体内共振效应最为明显，而斜入射条件下不同电场分量因边界条件限制呈现差异化响应；连续脉冲作用会引发电场能量累积，但其增长幅度受腔体驻波效应制约。此外，研究发现腔体共振频率与其结构尺寸密切相关，验证了孔缝耦合的频率选择特性，为电子设备在强电磁环境中的防护设计提供了理论依据和技术参考。
针对电磁脉冲通过孔缝耦合进入电子设备腔体引发的干扰和损坏问题，基于时域有限差分法建立了理想导体矩形腔体的数值模型，系统分析了电磁脉冲的耦合特性。重点考察了不同入射角度和连续脉冲激励下腔体内的电磁场分布规律，采用时频联合分析方法揭示了孔缝耦合的共振机制。结果表明：孔缝耦合会导致特定频率下电场显著增强，其峰值可达入射场的数倍；正入射时腔体内共振效应最为明显，而斜入射条件下不同电场分量因边界条件限制呈现差异化响应；连续脉冲作用会引发电场能量累积，但其增长幅度受腔体驻波效应制约。此外，研究发现腔体共振频率与其结构尺寸密切相关，验证了孔缝耦合的频率选择特性，为电子设备在强电磁环境中的防护设计提供了理论依据和技术参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250111
摘要:
对于场地受限或被试系统尺寸较大的应用场景，采用基本构型的“倒V”形双锥-平面线栅水平极化辐射波天线可能无法满足要求。提出了一种基于双锥-平面线栅的新型水平极化辐射波天线，通过线栅天线局部加密布局减小了X轴方向线栅天线附近的辐射场泄露，提高了该方向辐射场极化分量的强度和均匀性；采用非对称结构设计，对基本构型天线+Y方向布局进行调整，预留了较大的调整空间。研究表明，调整线栅天线布局能够对馈入天线的能量进行重新分配。与基本构型的天线相比，当天线系统架设高度为20 m时，新结构天线在X方向（20, 0, 3.5）m处水平极化辐射场强度提高了约20%，可提供约20 m×20 m的工作空间；+Y方向和45°方向辐射场极化分量衰减相对较快，+Y方向辐射场等值线沿Y轴向最外侧天线收拢点压缩，呈“橄榄球”状。实际天线试验证明了新天线结构的可行性和有效性，所提方案还具有架设灵活方便、易于维护等特点，为水平极化电磁脉冲模拟器天线设计提供了新的思路。
对于场地受限或被试系统尺寸较大的应用场景，采用基本构型的“倒V”形双锥-平面线栅水平极化辐射波天线可能无法满足要求。提出了一种基于双锥-平面线栅的新型水平极化辐射波天线，通过线栅天线局部加密布局减小了X轴方向线栅天线附近的辐射场泄露，提高了该方向辐射场极化分量的强度和均匀性；采用非对称结构设计，对基本构型天线+Y方向布局进行调整，预留了较大的调整空间。研究表明，调整线栅天线布局能够对馈入天线的能量进行重新分配。与基本构型的天线相比，当天线系统架设高度为20 m时，新结构天线在X方向（20, 0, 3.5）m处水平极化辐射场强度提高了约20%，可提供约20 m×20 m的工作空间；+Y方向和45°方向辐射场极化分量衰减相对较快，+Y方向辐射场等值线沿Y轴向最外侧天线收拢点压缩，呈“橄榄球”状。实际天线试验证明了新天线结构的可行性和有效性，所提方案还具有架设灵活方便、易于维护等特点，为水平极化电磁脉冲模拟器天线设计提供了新的思路。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250122
摘要:
为实现脉冲驱动源的紧凑化，研制了基于PFN-Marx的高功率脉冲驱动源。7级PFN-Marx采用单级性脉冲充电方式，有利于PFN-Marx内部结构以及Tesla变压器的紧凑化设计；采用锂电池供电的高功率恒流充电电源给Tesla变压器的初级电容充电，供电电源体积小且灵活可移动；PFN各级充电回路电感相同，脉冲充电波形完全同步，模块化结构设计，可以灵活增加驱动源的模块数提高输出功率。脉冲驱动源输出单脉冲能量为45.6 J，在75 Ω负载条件下输出脉冲幅值为-189.2 kV，脉宽93.2 ns，前沿为8.4 ns的准方波脉冲，功率为477 MW。锂电池充电及控制电源的体积为482 mm×443 mm×177 mm，重量为12.6 kg；Telsa变压器及PFN-Marx发生器集成化设计后的体积为Φ 370mm×848 mm，重量为28.7 kg，此驱动源样机为更高功率更高性能脉冲驱动源的紧凑化设计奠定了基础。
为实现脉冲驱动源的紧凑化，研制了基于PFN-Marx的高功率脉冲驱动源。7级PFN-Marx采用单级性脉冲充电方式，有利于PFN-Marx内部结构以及Tesla变压器的紧凑化设计；采用锂电池供电的高功率恒流充电电源给Tesla变压器的初级电容充电，供电电源体积小且灵活可移动；PFN各级充电回路电感相同，脉冲充电波形完全同步，模块化结构设计，可以灵活增加驱动源的模块数提高输出功率。脉冲驱动源输出单脉冲能量为45.6 J，在75 Ω负载条件下输出脉冲幅值为-189.2 kV，脉宽93.2 ns，前沿为8.4 ns的准方波脉冲，功率为477 MW。锂电池充电及控制电源的体积为482 mm×443 mm×177 mm，重量为12.6 kg；Telsa变压器及PFN-Marx发生器集成化设计后的体积为Φ 370mm×848 mm，重量为28.7 kg，此驱动源样机为更高功率更高性能脉冲驱动源的紧凑化设计奠定了基础。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250107
摘要:
针对无人机卫星导航系统抗压制干扰评估缺乏标准化与定量化的问题，提出一种注入-辐照联合的动态试验方法。该方法构建了可复现多源、动态复杂电磁压制环境的试验体系，实现了从射频注入到空间辐照的全链路考核。以某型七阵元GNSS接收机为对象，静态试验量化了多干扰源对其空间滤波的饱和效应（干信比门限从单源106 dB降至六源60 dB）。动态试验（转速2°/s）揭示了动态场景下干扰空间几何构型变化对系统自适应算法的复杂时域-空域耦合效应：在六干扰源、70 dB干信比下，定位成功率达100%，反而优于其静态失效门限，证实了动态几何构型变化对自适应算法的复杂影响。
针对无人机卫星导航系统抗压制干扰评估缺乏标准化与定量化的问题，提出一种注入-辐照联合的动态试验方法。该方法构建了可复现多源、动态复杂电磁压制环境的试验体系，实现了从射频注入到空间辐照的全链路考核。以某型七阵元GNSS接收机为对象，静态试验量化了多干扰源对其空间滤波的饱和效应（干信比门限从单源106 dB降至六源60 dB）。动态试验（转速2°/s）揭示了动态场景下干扰空间几何构型变化对系统自适应算法的复杂时域-空域耦合效应：在六干扰源、70 dB干信比下，定位成功率达100%，反而优于其静态失效门限，证实了动态几何构型变化对自适应算法的复杂影响。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250127
摘要:
随着旋翼无人机在空中雷暴电场探测等领域的应用变得越来越广泛，其在邻近雷击环境下的适应性问题也变得越来越突出。利用邻近雷击脉冲电场和脉冲磁场模拟装置，对无人机内部线缆的耦合效应进行了测试，获取了不同模块的连接线在邻近雷击脉冲电场和磁场作用下的耦合电流波形。结果表明，在邻近雷击脉冲电场作用下，无人机内部各模块之间的连接线都会耦合出较大电流，其中电机与电子调速器之间的电流峰值最高，达到了12 A；脉冲磁场对各连接线缆的耦合效应主要集中在脉冲电压信号上升沿段，电流波形变化更快。研究结果可为无人机的邻近雷击防护设计提供借鉴。
随着旋翼无人机在空中雷暴电场探测等领域的应用变得越来越广泛，其在邻近雷击环境下的适应性问题也变得越来越突出。利用邻近雷击脉冲电场和脉冲磁场模拟装置，对无人机内部线缆的耦合效应进行了测试，获取了不同模块的连接线在邻近雷击脉冲电场和磁场作用下的耦合电流波形。结果表明，在邻近雷击脉冲电场作用下，无人机内部各模块之间的连接线都会耦合出较大电流，其中电机与电子调速器之间的电流峰值最高，达到了12 A；脉冲磁场对各连接线缆的耦合效应主要集中在脉冲电压信号上升沿段，电流波形变化更快。研究结果可为无人机的邻近雷击防护设计提供借鉴。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250205
摘要:
为分析复杂电磁环境对无人机作战效能的影响，建立“复杂度特征-子系统性能-作战能力”三层评估体系。首先区分电磁环境的复杂度特征为时间占用度、频谱占用度、空间占用度及信号密度，并采用层次分析法确定特征权重，其次分解出通信可靠性、导航精度等7项无人机子系统性能指标与任务能力、生存能力、响应能力及抗干扰能力4项作战能力，并建立三者的耦合关系模型，然后通过归一化处理与敏感系数聚合推导出作战效能量化公式，表明电磁复杂度与无人机作战效能呈显著负相关，最后基于MATLAB软件构建复杂电磁战场环境，对不同电磁环境下无人机的作战效能进行仿真，进一步论证结果，并证明相同电磁环境下抗干扰能力强的无人机作战效能更优秀。
为分析复杂电磁环境对无人机作战效能的影响，建立“复杂度特征-子系统性能-作战能力”三层评估体系。首先区分电磁环境的复杂度特征为时间占用度、频谱占用度、空间占用度及信号密度，并采用层次分析法确定特征权重，其次分解出通信可靠性、导航精度等7项无人机子系统性能指标与任务能力、生存能力、响应能力及抗干扰能力4项作战能力，并建立三者的耦合关系模型，然后通过归一化处理与敏感系数聚合推导出作战效能量化公式，表明电磁复杂度与无人机作战效能呈显著负相关，最后基于MATLAB软件构建复杂电磁战场环境，对不同电磁环境下无人机的作战效能进行仿真，进一步论证结果，并证明相同电磁环境下抗干扰能力强的无人机作战效能更优秀。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250212
摘要:
中子衍射技术凭借其穿透能力、轻元素敏感性和动态探测优势，成为半导体材料研究的重要表征手段。该技术通过分析衍射峰特征，揭示材料的晶格畸变、应变分布和缺陷演化规律，为理解材料性能提供原子尺度依据。它能定量分析位错密度和阳离子占位等缺陷，并研究磁有序结构和自旋相互作用机制，支撑新型电子器件开发。其原位测试能力可实时观测相变过程中的缺陷重组动态，揭示外场作用下的结构响应机制，尤其在极端环境材料研究中克服了传统方法的局限。当前研究重点转向建立微观结构与宏观性能的关联模型，发展原位动态测试方法以精准预测材料行为。随着大型科学装置的升级，该技术将在半导体材料的基础研究和工程应用中发挥更大作用，特别是在苛刻环境材料开发领域前景广阔。未来发展方向将聚焦多尺度表征能力提升和原位实验方法创新，为半导体材料科学进步提供有力支撑。
中子衍射技术凭借其穿透能力、轻元素敏感性和动态探测优势，成为半导体材料研究的重要表征手段。该技术通过分析衍射峰特征，揭示材料的晶格畸变、应变分布和缺陷演化规律，为理解材料性能提供原子尺度依据。它能定量分析位错密度和阳离子占位等缺陷，并研究磁有序结构和自旋相互作用机制，支撑新型电子器件开发。其原位测试能力可实时观测相变过程中的缺陷重组动态，揭示外场作用下的结构响应机制，尤其在极端环境材料研究中克服了传统方法的局限。当前研究重点转向建立微观结构与宏观性能的关联模型，发展原位动态测试方法以精准预测材料行为。随着大型科学装置的升级，该技术将在半导体材料的基础研究和工程应用中发挥更大作用，特别是在苛刻环境材料开发领域前景广阔。未来发展方向将聚焦多尺度表征能力提升和原位实验方法创新，为半导体材料科学进步提供有力支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250109
摘要:
针对系留无人机系统可能面临的雷击风险，分析了雷暴背景电场下系留无人机系统周围的静电场分布，确定了系留无人机系统上概率较大的雷击选择点，以此为基础，采用介质击穿模型和亚网格技术相结合的方法，对典型系留无人机系统进行了雷击数值模拟评估，获得了系留无人机系统不同部位的雷击概率分布，揭示了不同因素对系留无人机系统雷击概率的影响规律。结果表明：系留无人机系统遭受雷击的概率会随着系留高度、雷云体电荷密度的增大近似呈线性增加；当系留无人机系统遭受雷击时，无人机旋臂末端遭受雷击的概率最高，其次是无人机机身，系留线缆遭受雷击的概率相对较小。
针对系留无人机系统可能面临的雷击风险，分析了雷暴背景电场下系留无人机系统周围的静电场分布，确定了系留无人机系统上概率较大的雷击选择点，以此为基础，采用介质击穿模型和亚网格技术相结合的方法，对典型系留无人机系统进行了雷击数值模拟评估，获得了系留无人机系统不同部位的雷击概率分布，揭示了不同因素对系留无人机系统雷击概率的影响规律。结果表明：系留无人机系统遭受雷击的概率会随着系留高度、雷云体电荷密度的增大近似呈线性增加；当系留无人机系统遭受雷击时，无人机旋臂末端遭受雷击的概率最高，其次是无人机机身，系留线缆遭受雷击的概率相对较小。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250134
摘要:
为改善复杂电磁环境下无人机导航受影响需实现自主定位问题，提出一种基于多模态特征融合和粒子群算法优化的地形匹配算法。针对单一模态特征易受电磁干扰定向破坏的问题，并兼顾无人机机载内存与实时性要求，该算法从合成孔径雷达图像提取旋转不变均匀局部二值模式特征，以及从高程图提取频域能量分布特征。针对特征数值尺度差异导致的融合偏差问题，设计基于特征敏感度的动态权重特征融合方法，以融合后的堪培拉距离作为相似性测度标准。在匹配阶段，粒子群算法代替了传统遍历搜索，优化整个搜索匹配过程。实验结果表明，基于本文构建的包含山地、平原、沙漠等典型区域的测试数据集，所提地形匹配算法的匹配成功率均不低于90%。在分别注入高斯、相干斑和脉冲三种噪声后，该算法具有良好的鲁棒性，与单模态算法相比，匹配成功率上升30%。
为改善复杂电磁环境下无人机导航受影响需实现自主定位问题，提出一种基于多模态特征融合和粒子群算法优化的地形匹配算法。针对单一模态特征易受电磁干扰定向破坏的问题，并兼顾无人机机载内存与实时性要求，该算法从合成孔径雷达图像提取旋转不变均匀局部二值模式特征，以及从高程图提取频域能量分布特征。针对特征数值尺度差异导致的融合偏差问题，设计基于特征敏感度的动态权重特征融合方法，以融合后的堪培拉距离作为相似性测度标准。在匹配阶段，粒子群算法代替了传统遍历搜索，优化整个搜索匹配过程。实验结果表明，基于本文构建的包含山地、平原、沙漠等典型区域的测试数据集，所提地形匹配算法的匹配成功率均不低于90%。在分别注入高斯、相干斑和脉冲三种噪声后，该算法具有良好的鲁棒性，与单模态算法相比，匹配成功率上升30%。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250153
摘要:
基于里德堡原子的量子微波传感技术因其具有自校准、大带宽、高灵敏度以及低扰动等特点，具有颠覆传统电磁场测量方式的潜力。为探索量子微波传感技术在复杂电磁环境测试领域的应用方法，发掘其相较于传统方式的应用优势，利用有限元方法验证了量子微波传感技术的低扰动测量特性，建立了基于里德堡原子的设备内部电场测量方法，证明了其绘制设备内部高分辨率电磁场分布特征的能力。结果表明，量子微波传感技术对待测场的扰动极小，其电场测量分辨率可达毫米级别，可为复杂电磁环境效应分析与评估提供关键数据支撑。
基于里德堡原子的量子微波传感技术因其具有自校准、大带宽、高灵敏度以及低扰动等特点，具有颠覆传统电磁场测量方式的潜力。为探索量子微波传感技术在复杂电磁环境测试领域的应用方法，发掘其相较于传统方式的应用优势，利用有限元方法验证了量子微波传感技术的低扰动测量特性，建立了基于里德堡原子的设备内部电场测量方法，证明了其绘制设备内部高分辨率电磁场分布特征的能力。结果表明，量子微波传感技术对待测场的扰动极小，其电场测量分辨率可达毫米级别，可为复杂电磁环境效应分析与评估提供关键数据支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250145
摘要:
随着电子侦察、通信及雷达领域的发展，测向系统向高精度、宽频段、大动态、实时性方向提出了更高的要求。针对测向系统的宽频段需求，设计了一种20 MHz～40 GHz超宽频段范围的多通道阵列测向系统，详细介绍了系统的硬件组成和测向原理，以及系统的接收机、天线阵列、测向算法的设计实现过程。该测向系统基于多阵列天线采用空间谱测向体制进行测向，可实现20 MHz～40 GHz频段范围、瞬时最大带宽1 GHz的测向任务。测向系统已在项目中得以应用和验证。
随着电子侦察、通信及雷达领域的发展，测向系统向高精度、宽频段、大动态、实时性方向提出了更高的要求。针对测向系统的宽频段需求，设计了一种20 MHz～40 GHz超宽频段范围的多通道阵列测向系统，详细介绍了系统的硬件组成和测向原理，以及系统的接收机、天线阵列、测向算法的设计实现过程。该测向系统基于多阵列天线采用空间谱测向体制进行测向，可实现20 MHz～40 GHz频段范围、瞬时最大带宽1 GHz的测向任务。测向系统已在项目中得以应用和验证。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250126
摘要:
针对电磁频谱环境复杂多域这一问题，提出了基于时序卷积网络与双向长短期记忆网络融合的电磁信号调制识别算法。首先，设计了双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）来捕捉时序数据的双向依赖关系，提升对复杂调制模式的判别能力；其次，将时序卷积网络（TCN）与Bi-LSTM通过级联架构进行融合，实现了分层时序特征提取与双向动态建模；最后，加入改进的局部敏感哈希注意力机制（LSH Attention），降低注意力矩阵复杂度的同时提高识别的精准度。数据预处理方面提出了一种KNN-BH处理方法，能够提高频谱特征的提取精度。在RML2016.10a数据集上的实验结果表明，相较7个对比算法，TCN-LSTM-LSH Attention算法的识别效果最佳，其对11类信号调制的整体识别准确率达到64.71%。证实了该算法在电磁频谱应用中的潜能与价值。
针对电磁频谱环境复杂多域这一问题，提出了基于时序卷积网络与双向长短期记忆网络融合的电磁信号调制识别算法。首先，设计了双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）来捕捉时序数据的双向依赖关系，提升对复杂调制模式的判别能力；其次，将时序卷积网络（TCN）与Bi-LSTM通过级联架构进行融合，实现了分层时序特征提取与双向动态建模；最后，加入改进的局部敏感哈希注意力机制（LSH Attention），降低注意力矩阵复杂度的同时提高识别的精准度。数据预处理方面提出了一种KNN-BH处理方法，能够提高频谱特征的提取精度。在RML2016.10a数据集上的实验结果表明，相较7个对比算法，TCN-LSTM-LSH Attention算法的识别效果最佳，其对11类信号调制的整体识别准确率达到64.71%。证实了该算法在电磁频谱应用中的潜能与价值。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250071
摘要:
Vlasov方程是研究等离子体物理的重要方程，在高温、完全电离且忽略库伦碰撞的情况下，其数值求解方法主要有欧拉类方法和拉格朗日类方法。考虑传统数值求解方法在高精度网格条件下计算资源快速增长、维度灾难等问题，采用了基于物理信息驱动的傅里叶神经算子（Physics-informed Fourier Neural Operator, PFNO）对Vlasov方程进行求解。该方法将傅里叶神经算子高维函数映射能力与Vlasov方程物理约束结合，构建了数据-物理信息驱动的深度学习框架，可提升模型在稀疏数据条件下的泛化性能，同时具有网格无关性特征。数值实验表明，该方法在保证求解精度的同时，相比传统有限元法和谱方法计算效率提升1～2个数量级，且能并行处理大批量数据。该研究为高维Vlasov动力学方程的求解提供了新思路，在惯性约束聚变、空间等离子体模拟等领域具有一定应用潜力。
Vlasov方程是研究等离子体物理的重要方程，在高温、完全电离且忽略库伦碰撞的情况下，其数值求解方法主要有欧拉类方法和拉格朗日类方法。考虑传统数值求解方法在高精度网格条件下计算资源快速增长、维度灾难等问题，采用了基于物理信息驱动的傅里叶神经算子（Physics-informed Fourier Neural Operator, PFNO）对Vlasov方程进行求解。该方法将傅里叶神经算子高维函数映射能力与Vlasov方程物理约束结合，构建了数据-物理信息驱动的深度学习框架，可提升模型在稀疏数据条件下的泛化性能，同时具有网格无关性特征。数值实验表明，该方法在保证求解精度的同时，相比传统有限元法和谱方法计算效率提升1～2个数量级，且能并行处理大批量数据。该研究为高维Vlasov动力学方程的求解提供了新思路，在惯性约束聚变、空间等离子体模拟等领域具有一定应用潜力。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250151
摘要:
针对薄型化微波吸波材料在低频段带宽受限的技术瓶颈，本研究提出一种基于双层磁性介质与榫眼结构的新型吸波体设计方案，重点突破材料厚度与吸收带宽间的制约关系，实现L/S频段电磁波的高效吸收。研究采用磁性介质基板构建双层异质结构，结合表面周期排布的榫眼式金属谐振单元，利用磁损耗与结构谐振的协同效应增强电磁能量耗散。仿真结果表明，该吸波体在1.16～2.82 GHz频段内吸收率超过90%，有效覆盖L波段并延伸至S波段部分频段，在薄层条件下实现了1.66 GHz的宽频吸收，解决了低频段吸波材料厚度与带宽的固有矛盾，可为新一代薄型宽带吸波体的工程应用提供可行方案。
针对薄型化微波吸波材料在低频段带宽受限的技术瓶颈，本研究提出一种基于双层磁性介质与榫眼结构的新型吸波体设计方案，重点突破材料厚度与吸收带宽间的制约关系，实现L/S频段电磁波的高效吸收。研究采用磁性介质基板构建双层异质结构，结合表面周期排布的榫眼式金属谐振单元，利用磁损耗与结构谐振的协同效应增强电磁能量耗散。仿真结果表明，该吸波体在1.16～2.82 GHz频段内吸收率超过90%，有效覆盖L波段并延伸至S波段部分频段，在薄层条件下实现了1.66 GHz的宽频吸收，解决了低频段吸波材料厚度与带宽的固有矛盾，可为新一代薄型宽带吸波体的工程应用提供可行方案。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250208
摘要:
空间电荷效应是制约强流离子束稳定传输的主要因素，主动馈入补偿气体被认为是一种能够抑制空间电荷效应的有效手段。但在强流负氢离子加速器中，负氢离子与补偿气体的作用机制十分复杂，存在多种互相竞争的物理过程。本研究通过数值模拟与实验测量，探究了负氢粒子与补偿气体在低能束流传输线中的相互作用机制。通过基于PIC方法的仿真程序，构建了包含电离反应、电子剥离反应和弹性碰撞散射等物理过程的三维仿真模型，研究了补偿气体为氮气和氩气时空间电荷补偿效应随气压、气体种类的变化对束流参数的影响规律。研究结果表明, 对负氢束流进行空间电荷补偿研究时，补偿气体对束流的散射与剥离效应不可忽略。
空间电荷效应是制约强流离子束稳定传输的主要因素，主动馈入补偿气体被认为是一种能够抑制空间电荷效应的有效手段。但在强流负氢离子加速器中，负氢离子与补偿气体的作用机制十分复杂，存在多种互相竞争的物理过程。本研究通过数值模拟与实验测量，探究了负氢粒子与补偿气体在低能束流传输线中的相互作用机制。通过基于PIC方法的仿真程序，构建了包含电离反应、电子剥离反应和弹性碰撞散射等物理过程的三维仿真模型，研究了补偿气体为氮气和氩气时空间电荷补偿效应随气压、气体种类的变化对束流参数的影响规律。研究结果表明, 对负氢束流进行空间电荷补偿研究时，补偿气体对束流的散射与剥离效应不可忽略。
, 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/HPLPB202537.250161
摘要:
高能同步辐射光源（HEPS）快轨道反馈控制系统（FOFB）用于HEPS储存环的轨道反馈控制。针对FOFB系统的调试需求研制了一套用于FOFB测试的束流信号模拟发生器，其包含四路信号且幅值独立可调的输出端口，可实现在实验室无束流条件下对真实束流探测器（BPM）信号的模拟输出。该信号发生器具有结构简单、造价低、重复稳定性高等优点，简化了FOFB系统的调试过程。研制工作围绕该脉冲信号发生器展开，详细介绍了其硬件电路设计方案并给出了测试结果。
高能同步辐射光源（HEPS）快轨道反馈控制系统（FOFB）用于HEPS储存环的轨道反馈控制。针对FOFB系统的调试需求研制了一套用于FOFB测试的束流信号模拟发生器，其包含四路信号且幅值独立可调的输出端口，可实现在实验室无束流条件下对真实束流探测器（BPM）信号的模拟输出。该信号发生器具有结构简单、造价低、重复稳定性高等优点，简化了FOFB系统的调试过程。研制工作围绕该脉冲信号发生器展开，详细介绍了其硬件电路设计方案并给出了测试结果。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250179
摘要:
束流测试平台作为深圳中能高重复频率X射线自由电子激光（S3FEL）的先行启动项目，将用于攻克高重复频率自由电子激光中的多项重大关键技术。基于先前研究中提出的一种内置于废束桶的束窗方案，对其进行了辐射剂量分析，得到两侧墙与顶墙外30 cm处的辐射剂量符合国标要求，验证了该方案的辐射安全性。并基于束窗结构，对束窗运行时可能存在的异常工况包括束流偏心、束流缩束和冷却水流速降低工况进行热结构分析，结果表明束流偏心对束窗的温度、应力与变形影响不显著；束流缩束和冷却水流速降低均会引起温升、应力与变形的升高，但束流标准差缩束为原先值的百分比不能低于10%及冷却水流速不能低于0.2 m/s，否则将影响束窗的安全运行。明确了束窗安全运行的阈值，为束窗的安全运行提供了理论依据。
束流测试平台作为深圳中能高重复频率X射线自由电子激光（S3FEL）的先行启动项目，将用于攻克高重复频率自由电子激光中的多项重大关键技术。基于先前研究中提出的一种内置于废束桶的束窗方案，对其进行了辐射剂量分析，得到两侧墙与顶墙外30 cm处的辐射剂量符合国标要求，验证了该方案的辐射安全性。并基于束窗结构，对束窗运行时可能存在的异常工况包括束流偏心、束流缩束和冷却水流速降低工况进行热结构分析，结果表明束流偏心对束窗的温度、应力与变形影响不显著；束流缩束和冷却水流速降低均会引起温升、应力与变形的升高，但束流标准差缩束为原先值的百分比不能低于10%及冷却水流速不能低于0.2 m/s，否则将影响束窗的安全运行。明确了束窗安全运行的阈值，为束窗的安全运行提供了理论依据。
, 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/HPLPB202537.250141
摘要:
基于国内外混响室应用现状，聚焦机载平台、一般电子电气设备、汽车电子部件及军用设备分系统等领域的辐射敏感度测试标准，系统梳理了试验要求与方法，并对比分析了频率范围、波形特性、场均匀性等关键指标的差异。针对当前军民领域混响室应用场景，研究指出了现有辐射敏感度测试标准的局限性，并提出以下改进方向：统一军民标准关键指标、优化军用测试标准、构建标准化场强评估体系。该研究为相关领域技术人员提供了重要参考，有助于提升高场强环境下产品设计及验证效率，从而优化研发资源配置。
基于国内外混响室应用现状，聚焦机载平台、一般电子电气设备、汽车电子部件及军用设备分系统等领域的辐射敏感度测试标准，系统梳理了试验要求与方法，并对比分析了频率范围、波形特性、场均匀性等关键指标的差异。针对当前军民领域混响室应用场景，研究指出了现有辐射敏感度测试标准的局限性，并提出以下改进方向：统一军民标准关键指标、优化军用测试标准、构建标准化场强评估体系。该研究为相关领域技术人员提供了重要参考，有助于提升高场强环境下产品设计及验证效率，从而优化研发资源配置。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250138
摘要:
针对精确评估目标高功率微波后门耦合效应困难的问题，本文以典型金属腔体为对象，提出“强耦合区域覆盖率”指标，采用时域有限差分法（FDTD）建立仿真模型，分析了高功率微波波形参数对后门耦合效应的影响。研究发现：腔体固有谐振频率下强耦合覆盖率显著高于非谐振频率；脉冲宽度增至特定值时，谐振频率下覆盖率趋于稳定；极化角从水平向垂直变化时，覆盖率有显著变化；叠加不同谐振频率可填补非强耦合区域空白，进一步提高覆盖率；脉冲前沿对覆盖率影响较小。该研究可为高功率微波后门耦合效应机理及参数优化提供关键技术支撑。
针对精确评估目标高功率微波后门耦合效应困难的问题，本文以典型金属腔体为对象，提出“强耦合区域覆盖率”指标，采用时域有限差分法（FDTD）建立仿真模型，分析了高功率微波波形参数对后门耦合效应的影响。研究发现：腔体固有谐振频率下强耦合覆盖率显著高于非谐振频率；脉冲宽度增至特定值时，谐振频率下覆盖率趋于稳定；极化角从水平向垂直变化时，覆盖率有显著变化；叠加不同谐振频率可填补非强耦合区域空白，进一步提高覆盖率；脉冲前沿对覆盖率影响较小。该研究可为高功率微波后门耦合效应机理及参数优化提供关键技术支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250149
摘要:
高功率雷达广泛应用于国防、监视和航空航天等重要领域，但其较高的峰值功率和宽频谱特性可能对邻近频段的通信系统造成非预期的干扰。其中，线性调频（LFM）信号是高功率雷达最常用的信号形式，因此开展LFM信号对通信系统的干扰特性研究具有重要意义。为明确LFM信号关键波形参数对正交相移键控（QPSK）调制通信系统的干扰效应并揭示其干扰规律，基于软件定义无线电（SDR）搭建QPSK调制通信系统，以误差矢量幅度（EVM）为统一度量指标，定量分析了脉宽、脉冲周期和调频带宽三个关键波形参数对QPSK调制通信系统的干扰影响。结果表明：线性调频脉冲的占空比增大会显著提高EVM值，但当占空比超过30%后，EVM增速趋于稳定；在相同占空比条件下，脉冲周期变化对通信系统EVM的影响不显著；调频带宽从1 MHz增至3 MHz时，通信系统的EVM由−10.5 dB降至−19.8 dB，降幅达9.3 dB；进一步将带宽由3 MHz增加至10 MHz，EVM基本保持恒定。本文基于SDR平台搭建了高功率微波（HPM）雷达信号对通信系统干扰的定量分析实验系统，开展了多波形参数条件下的干扰测试与分析，揭示了LFM信号对QPSK调制通信系统的潜在影响，为雷达与通信频谱共存及通信系统抗干扰设计提供了实验依据与理论支撑。
高功率雷达广泛应用于国防、监视和航空航天等重要领域，但其较高的峰值功率和宽频谱特性可能对邻近频段的通信系统造成非预期的干扰。其中，线性调频（LFM）信号是高功率雷达最常用的信号形式，因此开展LFM信号对通信系统的干扰特性研究具有重要意义。为明确LFM信号关键波形参数对正交相移键控（QPSK）调制通信系统的干扰效应并揭示其干扰规律，基于软件定义无线电（SDR）搭建QPSK调制通信系统，以误差矢量幅度（EVM）为统一度量指标，定量分析了脉宽、脉冲周期和调频带宽三个关键波形参数对QPSK调制通信系统的干扰影响。结果表明：线性调频脉冲的占空比增大会显著提高EVM值，但当占空比超过30%后，EVM增速趋于稳定；在相同占空比条件下，脉冲周期变化对通信系统EVM的影响不显著；调频带宽从1 MHz增至3 MHz时，通信系统的EVM由−10.5 dB降至−19.8 dB，降幅达9.3 dB；进一步将带宽由3 MHz增加至10 MHz，EVM基本保持恒定。本文基于SDR平台搭建了高功率微波（HPM）雷达信号对通信系统干扰的定量分析实验系统，开展了多波形参数条件下的干扰测试与分析，揭示了LFM信号对QPSK调制通信系统的潜在影响，为雷达与通信频谱共存及通信系统抗干扰设计提供了实验依据与理论支撑。
, 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/HPLPB202537.250211
摘要:
辐射成像技术作为一种重要的诊断手段，被广泛应用于惯性约束聚变、闪光照相等各类科学装置上。实践中发现，成像系统点扩散函数通常存在预期之外的低频成分，导致图像出现低频模糊退化、图像灰度分布与射线注量分布之间呈现复杂的非线性关系，进而干扰源区强度分布或客体密度分布等关键物理量的诊断分析。由于点扩散函数低频成分强度极低，实验测量难度较大，其具体来源及份额目前尚未明确。针对这一难题，提出了基于环孔法的点扩散函数低频成分测量方法，首次获得了辐射成像系统点扩散函数低频成分的直接测量结果，将测量下限扩展至点扩散函数峰下10−6量级。同时，发现了闪烁屏表面状态对低频成分存在显著影响；将闪烁屏的非成像面涂覆黑色吸光材料后，可大幅降低闪烁屏导致的低频模糊。
辐射成像技术作为一种重要的诊断手段，被广泛应用于惯性约束聚变、闪光照相等各类科学装置上。实践中发现，成像系统点扩散函数通常存在预期之外的低频成分，导致图像出现低频模糊退化、图像灰度分布与射线注量分布之间呈现复杂的非线性关系，进而干扰源区强度分布或客体密度分布等关键物理量的诊断分析。由于点扩散函数低频成分强度极低，实验测量难度较大，其具体来源及份额目前尚未明确。针对这一难题，提出了基于环孔法的点扩散函数低频成分测量方法，首次获得了辐射成像系统点扩散函数低频成分的直接测量结果，将测量下限扩展至点扩散函数峰下10−6量级。同时，发现了闪烁屏表面状态对低频成分存在显著影响；将闪烁屏的非成像面涂覆黑色吸光材料后，可大幅降低闪烁屏导致的低频模糊。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250206
摘要:
本文基于改进的S参数反演法，对具有色散特性和各向异性的蜂窝结构复合材料进行了等效化研究。利用三维电磁仿真软件CST与自由空间测试系统，完成对蜂窝结构及其等效平板的建模、仿真和实物测试。通过改变平面波的入射角度，分别获取垂直入射和斜入射条件下的蜂窝模型散射参数。利用反演程序依次推导出各入射条件对应的等效电磁参数，并将其应用于等效的匀质平板中，从而实现对蜂窝结构的等效化处理。通过对比蜂窝结构等效前后散射参数的仿真和实测结果，验证了该方法的准确性和可行性。
本文基于改进的S参数反演法，对具有色散特性和各向异性的蜂窝结构复合材料进行了等效化研究。利用三维电磁仿真软件CST与自由空间测试系统，完成对蜂窝结构及其等效平板的建模、仿真和实物测试。通过改变平面波的入射角度，分别获取垂直入射和斜入射条件下的蜂窝模型散射参数。利用反演程序依次推导出各入射条件对应的等效电磁参数，并将其应用于等效的匀质平板中，从而实现对蜂窝结构的等效化处理。通过对比蜂窝结构等效前后散射参数的仿真和实测结果，验证了该方法的准确性和可行性。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250160
摘要:
Background Purpose Methods Results Conclusions
Traveling-wave tubes (TWTs) are widely applied in radar, imaging, and military systems owing to their excellent amplification characteristics. Miniaturization and integration are critical to the future of TWTs, with multi-channel slow-wave structures (SWSs) forming the foundation for their realization in high-power vacuum electronic devices.
To offer design insights into multi-channel TWTs and simultaneously enhance output power, a W-band folded-waveguide TWT with dual electron beams and H-plane power combining was proposed.
Three-dimensional electromagnetic simulations in CST were conducted to verify the high-frequency characteristics, electric field distribution, and amplification performance of the proposed SWS, thereby confirming the validity of the design.
Results indicate that the designed TWT achieves a transmission bandwidth of 10 GHz. With an electron beam voltage of 17.9 kV and a current of 0.35 A, the output power reaches 450 W at 94 GHz, corresponding to an efficiency of 7.18% and a gain of 23.5 dB. Moreover, with fixed beam voltage and current, the TWT delivers over 200 W output power across 91–99 GHz, with a 3 dB bandwidth of 91–98.5 GHz. The particle voltage distribution after modulation further validates the mode analysis.
These results demonstrate the feasibility of compact dual-beam power-combining structures and provide useful guidance for the design of future multi-channel TWTs.
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250098
摘要:
X/γ射线照射电子系统屏蔽盒时会穿透盒体在各层系统表面或内部产生光电子或康普顿电子，并激励起电磁脉冲，这些粒子或电磁场将干扰甚至损伤盒内电子系统的敏感电子元器件，影响电子系统的正常工作。为快速评估受射线照射下的电子系统内部粒子和电磁环境及其效应，理论分析了屏蔽盒腔体内初级粒子激励的电磁脉冲与PCB的场路耦合及射线直接多层穿透耦合这两种作用机制下产生的辐照响应，构建了其等效电路模型并验证了可行性，进而利用该模型对产生的效应电流进行了计算。在此基础上，利用该计算建模方法研究分析了对PCB采用涂覆绝缘防护层和进行接地两种保护措施后的PCB系统辐照效应的变化规律。为研究电子系统屏蔽盒的辐射效应提供了一种较为完整的直观理论计算方法，其可以在不采用模拟仿真软件的前提下实现对电子系统辐射效应的计算分析，并可推广至更广泛的场景。
X/γ射线照射电子系统屏蔽盒时会穿透盒体在各层系统表面或内部产生光电子或康普顿电子，并激励起电磁脉冲，这些粒子或电磁场将干扰甚至损伤盒内电子系统的敏感电子元器件，影响电子系统的正常工作。为快速评估受射线照射下的电子系统内部粒子和电磁环境及其效应，理论分析了屏蔽盒腔体内初级粒子激励的电磁脉冲与PCB的场路耦合及射线直接多层穿透耦合这两种作用机制下产生的辐照响应，构建了其等效电路模型并验证了可行性，进而利用该模型对产生的效应电流进行了计算。在此基础上，利用该计算建模方法研究分析了对PCB采用涂覆绝缘防护层和进行接地两种保护措施后的PCB系统辐照效应的变化规律。为研究电子系统屏蔽盒的辐射效应提供了一种较为完整的直观理论计算方法，其可以在不采用模拟仿真软件的前提下实现对电子系统辐射效应的计算分析，并可推广至更广泛的场景。
, 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
