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基于单光子探测的门控噪声抑制电路研究与设计
1
作者 马源 王鹢 +2 位作者 高欣 王栋 孙迎萍 《计算机测量与控制》 2025年第10期183-190,共8页
为减小单光子探测过程中受到的背景噪声影响,采用门控淬灭电路淬灭雪崩信号;高频门控信号在采样电阻上产生的微分噪声与微弱的雪崩信号混叠在一起,不利于进行后续的探测、计数等操作,因此从混叠的信号中提取出微弱的雪崩信号至关重要;... 为减小单光子探测过程中受到的背景噪声影响,采用门控淬灭电路淬灭雪崩信号;高频门控信号在采样电阻上产生的微分噪声与微弱的雪崩信号混叠在一起,不利于进行后续的探测、计数等操作,因此从混叠的信号中提取出微弱的雪崩信号至关重要;通过分析门控淬灭电路采样电阻上微分噪声的产生原因,文章采用电容平衡差分电路与带阻滤波电路相结合的方法,设计500 MHz的高频正弦门控淬灭电路及其后续的滤波、放大及整形电路,从混叠信号中提取出雪崩信号并输出5 V数字电平信号,解决了电容平衡差分电路存在的频率上限问题,降低了雪崩信号处理电路设计的难度,使门控信号的频率在阻带围内连续可调,提高了电路整体的稳定性;仿真结果表明,门控信号的抑制比最高可达88 dB,解决了雪崩信号与微分噪声的混叠问题。 展开更多
关键词 APD 淬灭电路 电容平衡 滤波电路 微分噪声
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潜艇应急操纵的建模与仿真 被引量：17
2
作者 王鹢 王文武 +1 位作者 孙枫 王国夫 《计算机仿真》 CSCD 2003年第6期1-3,共3页
应急模型是潜艇航行训练模拟器中很重要的一部分。该文对潜艇水下潜航状态下会出现的三种紧急状况进行了分析 ,其中潜艇舱室破损进水是导致潜艇失事的比较严重而常见的情况 ,文中提出了一种新的潜艇舱室破损进水模型 ,这种模型考虑了破... 应急模型是潜艇航行训练模拟器中很重要的一部分。该文对潜艇水下潜航状态下会出现的三种紧急状况进行了分析 ,其中潜艇舱室破损进水是导致潜艇失事的比较严重而常见的情况 ,文中提出了一种新的潜艇舱室破损进水模型 ,这种模型考虑了破损位置和面积这些因素。另外 ,在非常紧急情况下 ,高压吹除和抛弃压载等措施是挽回潜艇的重要手段 ,该文也对这两个过程进行了建模。文章最后对应急过程的几种情况分别进行了仿真分析。结果表明所建立的模型是正确有效的。 展开更多
关键词 潜艇 应急操纵 建模 仿真 抗沉模型 计算机模拟
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干扰力作用下潜艇近水面运动的仿真 被引量：11
3
作者 王鹢 王文武 +1 位作者 孙枫 王国夫 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第1期84-87,共4页
潜艇近水面运动时受一阶波浪力和二阶波浪力的影响较大,本文对一阶波浪力、二阶波浪力和海流力进行了数值计算,然后把这些干扰力作为干扰项加入静水中的潜艇六自由度运动方程得到潜艇近水面运动模型。最后对潜艇近水面运动模型和压水及... 潜艇近水面运动时受一阶波浪力和二阶波浪力的影响较大,本文对一阶波浪力、二阶波浪力和海流力进行了数值计算,然后把这些干扰力作为干扰项加入静水中的潜艇六自由度运动方程得到潜艇近水面运动模型。最后对潜艇近水面运动模型和压水及操舵对消除波浪力的影响进行了仿真分析,仿真结果与实际情况吻合,说明文中提出的潜艇近水面运动仿真模型是合理有效的。 展开更多
关键词 干扰力 潜艇 近水面运动 仿真
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石英晶体微天平在月尘累积量测量中的应用 被引量：3
4
作者 王鹢 庄建宏 +6 位作者 杨生胜 姚日剑 邹昕 王先荣 崔阳 陈丽平 李存惠 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期297-300,共4页
针对月尘问题,提出了一种基于石英晶体微量天平的月尘累积分布的测量方法,用于月面环境月尘累积质量的原位测量。通过涂覆粘性膜,解决了月尘颗粒与石英晶体电极表面结合力不足的问题,并进行了真空环境下标定实验。实验结果表明,所设计的... 针对月尘问题,提出了一种基于石英晶体微量天平的月尘累积分布的测量方法,用于月面环境月尘累积质量的原位测量。通过涂覆粘性膜,解决了月尘颗粒与石英晶体电极表面结合力不足的问题,并进行了真空环境下标定实验。实验结果表明,所设计的SQCM传感器的质量灵敏系数为5.63×10-9g/(cm2·Hz),测量量程可达1.29×10-4g/cm2。目前已搭载嫦娥三号探测器开展月面长期月尘累积质量的测量。 展开更多
关键词 月尘 累积质量 粘性石英晶体微天平(SQCM) 振荡模型 质量灵敏系数
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飞行器敏感系统在轨分子污染沾染量预估方法研究 被引量：6
5
作者 王鷁 王先荣 姚日剑 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期20-24,31,共6页
空间环境下,材料出气引起的分子污染效应是影响飞行器寿命和可靠性的重要因素之一。本文就材料出气分子经历的出气、在空间的传播输运和沉积三个过程及有诸多污染出气源存在时,对敏感表面沉积量的影响等进行了研究。建立了针对飞行器敏... 空间环境下,材料出气引起的分子污染效应是影响飞行器寿命和可靠性的重要因素之一。本文就材料出气分子经历的出气、在空间的传播输运和沉积三个过程及有诸多污染出气源存在时,对敏感表面沉积量的影响等进行了研究。建立了针对飞行器敏感系统功能表面在轨分子污染沾染量的预估模型。并利用该理论模型,结合相机镜头结构和空间环境的使用条件,模拟计算其镜头表面在轨飞行期间的分子污染物沾染量随时间变化的结果,同时理论计算结果结合试验测试数据评估相机镜头的在轨使用业绩。结果表明,镜头由于分子污染物沉积引起光学透过率的衰减达30%以上。所得到的结论对完善飞行器的防污染设计,提高飞行器在轨期间安全和性能保障具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 出气 分子污染 预估 模型
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潜艇航行训练模拟器视景系统的设计与实现 被引量：4
6
作者 王鷁 赵琳 +1 位作者 沈晓蓉 王文武 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第2期30-32,54,共4页
提出了一种基于PC机的潜艇航行训练模拟器视景系统的设计方法 ,PC机采用符合PC/ 10 4标准的便携式计算机 .该视景系统软件设计模块化 ,结构清晰 ,便于维护 ;使用DirectXSDK做开发工具 ,可以直接访问底层硬件 ,充分利用硬件的优化性能 ,... 提出了一种基于PC机的潜艇航行训练模拟器视景系统的设计方法 ,PC机采用符合PC/ 10 4标准的便携式计算机 .该视景系统软件设计模块化 ,结构清晰 ,便于维护 ;使用DirectXSDK做开发工具 ,可以直接访问底层硬件 ,充分利用硬件的优化性能 ,同时又不失独立于硬件的特点 ,降低了系统对硬件的苛刻要求 ;在三维场景中 ,使用了纹理粘贴、雾化、纹理多级细化等技术 ,实现较好的仿真效果 ;在二维仪表仿真中 ,大量使用了透明粘贴技术 ,很好地模仿了指示灯亮、旋钮旋转等现象 .该视景系统经过了系泊试验 ,表明该系统实时性好、图象质量高 ,较逼真地模拟了潜艇的操作环境 ,满足了艇员实际操作训练的需要 . 展开更多
关键词 视景系统 仿真 模拟器 DIRECTX 潜艇 航行训练
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星用非金属材料出气物成分及污染光学测试分析 被引量：11
7
作者 王鷁 王先荣 +1 位作者 颜则东 姚日剑 《航天器环境工程》 2005年第5期295-299,共5页
文章利用新研制的分子污染出气物成分检测分析设备,对空间辐射致冷器用的几种星用非金属材料的出气污染物进行测试,分析鉴定材料出气物的成分,确定材料在真空烘烤过程中观察到的各种物质源。利用试验获得的材料出气污染物对光学参数的... 文章利用新研制的分子污染出气物成分检测分析设备,对空间辐射致冷器用的几种星用非金属材料的出气污染物进行测试,分析鉴定材料出气物的成分,确定材料在真空烘烤过程中观察到的各种物质源。利用试验获得的材料出气污染物对光学参数的影响数据,并结合光学效应试验研究结果,进一步得到材料出气引起透镜光学参数变化的结果,为型号设计师提供直接的污染控制依据。 展开更多
关键词 空间辐射制冷器 分子污染 出气污染物成分 光学效应
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潜艇航行训练模拟器视景仿真中的三维场景显示 被引量：3
8
作者 王鹢 赵琳 王国夫 《计算机仿真》 CSCD 2002年第3期8-11,共4页
该文主要论述了在潜艇航行训练模拟器三维视景仿真中 ,把三维模型投影到屏幕坐标系当中的方法。该方法是利用Direct3D的几何管道 ,使模型中顶点依次经过世界变换、视变换、投影变换和屏幕裁减最后输出到光栅上。
关键词 潜艇 航行训练模拟器 视景仿真 三维场景显示 计算机仿真
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空间站诱发污染环境评估与光学表面污染分析技术综述 被引量：4
9
作者 王鹢 王先荣 +1 位作者 郭兴 姚日剑 《航天器环境工程》 2009年第1期21-25,6,共5页
文章在调研NASA、ESA和俄罗斯相关研究组织的研究结果的基础上,对空间站自身运行引起的外部诱发污染环境对空间站功能表面、敏感载荷和科学试验载荷的影响以及国外在此领域的技术发展水平进行了全面的评述,阐明了深入开展空间站外部诱... 文章在调研NASA、ESA和俄罗斯相关研究组织的研究结果的基础上,对空间站自身运行引起的外部诱发污染环境对空间站功能表面、敏感载荷和科学试验载荷的影响以及国外在此领域的技术发展水平进行了全面的评述,阐明了深入开展空间站外部诱发污染环境分布规律和空间站表面污染分析技术研究的必要性。 展开更多
关键词 空间站 诱发污染环境 光学表面
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非金属材料出气可凝物成分对光学敏感器性能的影响 被引量：1
10
作者 王鷁 姚日剑 +1 位作者 王先荣 郭兴 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期63-66,共4页
在理论研究的基础上,利用地面模拟设备结合化学分析手段重点对可能引起飞行器敏感系统性能衰减的非金属材料出气可凝物(凝结温度25℃)进行成分分析,确定材料出气产生可凝结的各种有害物质源,取得的数据结合分光光度计分析材料出气可凝... 在理论研究的基础上,利用地面模拟设备结合化学分析手段重点对可能引起飞行器敏感系统性能衰减的非金属材料出气可凝物(凝结温度25℃)进行成分分析,确定材料出气产生可凝结的各种有害物质源,取得的数据结合分光光度计分析材料出气可凝物对光学性能的影响。结果表明:对于飞行器表面常用的涂层材料黑漆Z306,其出气可凝物中占主要成分的苯类和BHT有机物在紫外和可见光谱段引起透过率的衰减在10%以上;SR107-E51黑漆占主要成分的酰胺类的有机物在紫外和可见光谱段引起透过率的衰减在10%以内。而丁腈/丁苯胶材料出气可凝物中占主要成分的二乙基癸二酸已脂引起紫外、可见光谱段透过率的衰减在30%以上,这种物质凝结于光学镜头表面,将产生很大的危害。 展开更多
关键词 非金属材料 污染效应 可凝物 色质联用 成分分析 光学性能
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敏感器件表面可凝结污染物的分析研究 被引量：4
11
作者 王鹢 姚日剑 +2 位作者 颜则东 郭兴 全小平 《真空与低温》 2007年第4期209-212,共4页
空间环境下,材料出气产生的可凝结物质极易粘附于敏感器件表面形成污染。本文研究了空间模拟环境下敏感器件因污染引起表面电阻增大的负面现象。为进一步控制表面电阻增大的现象,达到污染防护和控制的目的,建立了一整套敏感器件表面可... 空间环境下,材料出气产生的可凝结物质极易粘附于敏感器件表面形成污染。本文研究了空间模拟环境下敏感器件因污染引起表面电阻增大的负面现象。为进一步控制表面电阻增大的现象,达到污染防护和控制的目的,建立了一整套敏感器件表面可凝结污染物成分分析的方法,对表面的可凝结污染物进行定性分析。结果表明:引起表面电阻增大的主要污染源有硅橡胶GD414、704胶、电连接器内白色绝缘体、电连接器内红色绝缘体等几种材料;沉积到滑环表面上的主要成分有苯、邻苯二甲酸脂、环己胺、聚硅氧烷等,这些物质沉积到器件表面,可明显增大表面电阻。因此,建议使用过程中,考虑更换低出气率的材料,对一些必须要用的材料,在其结构设计中应考虑污染的因素,避免材料直接面对器件表面,以及使用前进行适当的预出气处理。 展开更多
关键词 材料出气 敏感器件 可凝结污染物 成分分析 污染源控制方法
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月尘测量:从嫦娥三号到嫦娥五号
12
作者 王鹢 孔风连 +5 位作者 庄建宏 王永军 颜则东 苗育君 周震 柳青 《真空与低温》 2021年第1期101-102,共2页
月尘是月球表面最重要的空间环境因素。月尘容易在太阳辐照、空间带电粒子和碰撞摩擦的作用下带上电荷,并在电场的作用下悬浮和迁移。月尘对探测器敏感表面和宇航员健康安全存在潜在危害,关系着科学探测目标的实现和任务的成败。探测月... 月尘是月球表面最重要的空间环境因素。月尘容易在太阳辐照、空间带电粒子和碰撞摩擦的作用下带上电荷,并在电场的作用下悬浮和迁移。月尘对探测器敏感表面和宇航员健康安全存在潜在危害,关系着科学探测目标的实现和任务的成败。探测月尘,一方面要获得月尘累积量的时空分布,另一方面要探测它的带电特性,从而全面了解月尘的运动迁移机制,同时也为后续探月任务的月尘防护提供输入。中国在嫦娥三号任务中,对着陆激起的和自然环境下的月尘累积量进行了测量。研究人员通过两次月食前后的月尘累积量对比,并未发现明显的累积量“晨昏线”增强现象(Li D.et al,GRL,2020),向着最终揭示月球的“地平线”发光现象的成因迈出了重要的一步。 展开更多
关键词 月尘 带电测量仪 石英晶体微量天平 荷质比 嫦娥三号 嫦娥五号
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无损探伤仪——为着陆器作体检
13
作者 王鹢 郑阔海 +5 位作者 李存惠 文轩 苗育君 柳青 银鸿 周震 《真空与低温》 2021年第1期102-102,共1页
航天在轨无损检测与评价技术水平的高低在很大程度上反映了一个国家航天技术的发展水平。为了对嫦娥五号着陆器在着陆过程中的结构健康状况进行检测,保障探月任务及科学实验的顺利进行,兰州空间技术物理研究所研制了着陆器无损探伤仪,... 航天在轨无损检测与评价技术水平的高低在很大程度上反映了一个国家航天技术的发展水平。为了对嫦娥五号着陆器在着陆过程中的结构健康状况进行检测,保障探月任务及科学实验的顺利进行,兰州空间技术物理研究所研制了着陆器无损探伤仪,实物如图1所示,在国际上首次利用脉冲电涡流无损检测方法开展着陆器着陆过程关键部件的无损检测,为地面环境模拟实验提供验证,并为后续登月设计提供方案支持。 展开更多
关键词 嫦娥五号 空间无损检测 脉冲涡流 TMR隧道磁电阻传感
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星用非金属材料出气模型的应用 被引量：14
14
作者 姚日剑 王鹢 +1 位作者 王先荣 颜则东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期48-50,54,共4页
卫星上所用非金属材料,在空间真空环境下存在出气行为,产生污染效应。为了研究这种出气行为,本文以扩散理论为理论依据,推导材料出气模型。利用空间分子污染气体分析仪,测试了星用非金属材料的出气速率变化,对所测数据进行曲线拟合,通... 卫星上所用非金属材料,在空间真空环境下存在出气行为,产生污染效应。为了研究这种出气行为,本文以扩散理论为理论依据,推导材料出气模型。利用空间分子污染气体分析仪,测试了星用非金属材料的出气速率变化,对所测数据进行曲线拟合,通过试验和理论分析,证实了模型推导的正确性,结果表明:经过6 h的真空加热预处理能够有效减少出气污染。 展开更多
关键词 星用非金属材料 典型污染物 四极质谱 出气模型 分子污染
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真空测试计量技术及其航天应用 被引量：11
15
作者 李得天 习振华 +7 位作者 王永军 成永军 郭宁 王鹢 秦晓刚 张虎忠 李刚 赵呈选 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期795-816,共22页
真空测试计量技术是确保载人航天、探月工程、北斗导航等重大航天工程顺利实施的重要基础。围绕计量发展和航天发展建设对真空测试计量提出的新任务、新要求,真空测试计量发展在深度、广度及维度上表现出强劲的态势。近年来,围绕国家重... 真空测试计量技术是确保载人航天、探月工程、北斗导航等重大航天工程顺利实施的重要基础。围绕计量发展和航天发展建设对真空测试计量提出的新任务、新要求,真空测试计量发展在深度、广度及维度上表现出强劲的态势。近年来,围绕国家重大战略需求,瞄准真空测试计量技术核心科学问题,开展了面向航天应用的真空测试计量原始创新研究,实现了由真空中性气体测试计量向空间电推进真空等离子体测试、卫星充放电真空模拟测试、真空环境下空间计量等交叉领域的拓展,并在月球样品采样、飞船交会对接、空间守时原子钟研制、卫星平台升级换代、卫星安全防护等应用中发挥了至关重要的作用。 展开更多
关键词 真空测量 真空计量标准 真空等离子体测试 充放电真空模拟测试 真空环境下空间计量
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脉冲激光模拟单粒子效应研究 被引量：5
16
作者 张晨光 安恒 +4 位作者 王鷁 李存惠 曹洲 文轩 薛玉雄 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期58-63,共6页
脉冲激光在集成电路和器件单粒子效应(Single Event Effect,SEE)研究中有着广泛的应用。与重离子源相比,通过脉冲激光诱发SEE更容易获得空间信息和时间信息。本文介绍激光诱发SEE的产生机理、模拟试验设置以及线性能量传输(Linear Energ... 脉冲激光在集成电路和器件单粒子效应(Single Event Effect,SEE)研究中有着广泛的应用。与重离子源相比,通过脉冲激光诱发SEE更容易获得空间信息和时间信息。本文介绍激光诱发SEE的产生机理、模拟试验设置以及线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)算法,通过皮秒激光诱发单光子与飞秒激光诱发双光子的模拟试验,对SEE现象发生时电压响应与能量的关系进行分析,验证了脉冲激光在SEE研究中的有效性和可行性。 展开更多
关键词 单粒子效应 飞秒脉冲激光 单光子 双光子 等效LET值
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混合GA与SA求解非线性约束优化 被引量：10
17
作者 王国夫 王鷁 +1 位作者 孙尧 王景敏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第6期73-76,共4页
在非线性约束优化中,处理好约束条件和增强局部搜索能力是解决这类问题的关键.本文在给出问题一般形式的基础上,设计了一个模拟退火和遗传算法结合的算法.它用模拟退火算法来增强局部搜索能力,用线性交叉来处理约束以外的解,将可行解与... 在非线性约束优化中,处理好约束条件和增强局部搜索能力是解决这类问题的关键.本文在给出问题一般形式的基础上,设计了一个模拟退火和遗传算法结合的算法.它用模拟退火算法来增强局部搜索能力,用线性交叉来处理约束以外的解,将可行解与不可行解用适应值的正负来区分.仿真试验表明,该算法收敛速度快、搜索能力强、稳健性好,本方法是对应用遗传算法求解非线性约束优化问题的又一次深入探索. 展开更多
关键词 非线性约束优化 遗传算法 模拟退火算法 线性交叉
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月尘累积特性测量技术研究与应用 被引量：3
18
作者 邹昕 邓湘金 +2 位作者 王鷁 顾征 陈丽平 《航天器工程》 北大核心 2015年第3期22-27,共6页
月尘是月球环境对月球探测器影响中的一个重要因素。文章针对月表的自然环境和月尘累积特性分布机理,开展对月尘累积特性的测量技术研究,提出了采用黏性石英晶体微量天平(SQCM)和太阳电池短路电流两种测量方法,分别测量月表自然悬浮月... 月尘是月球环境对月球探测器影响中的一个重要因素。文章针对月表的自然环境和月尘累积特性分布机理,开展对月尘累积特性的测量技术研究,提出了采用黏性石英晶体微量天平(SQCM)和太阳电池短路电流两种测量方法,分别测量月表自然悬浮月尘的累积特性和着陆月表时扬起的月尘量,并在此基础上设计了月尘测量系统。该测量系统包括SQCM探头、太阳电池探头和电控箱,地面标定试验结果验证了其设计的可行性。此测量系统成功应用于嫦娥三号月球探测任务中,并实现了月尘累积特性的在轨原位测量。 展开更多
关键词 月球探测器 月尘 累积特性测量 黏性石英晶体微量天平 太阳电池
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中国月尘探测进展及后续展望 被引量：2
19
作者 李存惠 张小平 +7 位作者 张熇 王鹢 谢良海 严奇 马继楠 张海燕 庄建宏 赵呈选 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1276-1283,共8页
月球尘埃研究具有重要的科学和工程价值。目前对月球尘埃运动规律、运动机理等的了解非常有限,对尘埃运动物理参数缺少系统的定量测量,严重制约了月球尘埃的科学研究。阿波罗17号宇航员观察到的月尘扬起及其物理机制迄今为止在科学上仍... 月球尘埃研究具有重要的科学和工程价值。目前对月球尘埃运动规律、运动机理等的了解非常有限,对尘埃运动物理参数缺少系统的定量测量,严重制约了月球尘埃的科学研究。阿波罗17号宇航员观察到的月尘扬起及其物理机制迄今为止在科学上仍然是一个谜。中国的嫦娥三号月球探测任务得到了月面上的尘埃沉积数据及尘埃活动高度数据,表明尘埃活动具有显著的地域差异。在嫦娥五号采样返回任务中将研究月尘带电方面的物理特性。探月后续任务中如果能够在高纬度地区首次系统地定量测量月尘运动的物理参数,将会揭示不同经纬度区域、不同太阳光照条件、不同太阳风条件、不同地形条件下的尘埃活动规律及其关键影响因素,对高精度数值模型的建立及其参数选择提供定量限制,必将取得新的重要科学发现。 展开更多
关键词 月球尘埃 科学问题 探测进展 探测方案
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空间中子探测器能量响应仿真分析及验证 被引量：2
20
作者 文轩 安恒 +6 位作者 杨生胜 王鷁 常思远 高欣 王俊 张晨光 冯展祖 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期49-57,共9页
空间中子会对在轨航天器的电子系统造成损伤,并可能对执行任务宇航员的生命安全造成严重威胁。准确分析空间的中子环境特性,是保障航天器抗辐射加固设计合理和宇航员生命安全的前提。基于Fluka软件利用蒙特卡罗的方法模拟、分析、设计... 空间中子会对在轨航天器的电子系统造成损伤,并可能对执行任务宇航员的生命安全造成严重威胁。准确分析空间的中子环境特性,是保障航天器抗辐射加固设计合理和宇航员生命安全的前提。基于Fluka软件利用蒙特卡罗的方法模拟、分析、设计了基于塑料闪烁体的复合结构中子探测器,从探头尺寸、结构位置、探测效率、反符合结构等方面进行了仿真分析,确定了探测器的0.5 mm、3 mm梯度复合结构,并利用14~25 MeV的单能中子进行了试验验证。结果表明:设计的探测器可用于空间站舱内中子环境以及近地空间中子探测,能够为后续的工程载荷设计提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 高能中子 空间站 深空探测 探测器设计与分析
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