系统级电路辐照效应的复杂性对建模方法提出了高精度与高速度的双重要求。CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺收发器作为系统级电路的核心常用器件,其总剂量效应的精准建模仿真至关重要。为此,本文提出一种适用于CMOS收发器的总剂量效应行...系统级电路辐照效应的复杂性对建模方法提出了高精度与高速度的双重要求。CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺收发器作为系统级电路的核心常用器件,其总剂量效应的精准建模仿真至关重要。为此,本文提出一种适用于CMOS收发器的总剂量效应行为级仿真方法:采用输入输出缓冲区信息规范(input/output buffer information specification,IBIS)模型表征Hi-1573器件的缓冲区特性,通过VHDL-AMS语言完成器件功能区的精细化建模。为验证方法有效性,开展了^(60)Co伽马射线辐照实验,基于实验数据优化总剂量效应模块参数,将其与IBIS总剂量效应模型融合进行仿真。结果显示,仿真结果与实验数据的性能退化趋势高度吻合,充分证明了该行为级仿真方法在CMOS收发器总剂量效应建模中的可行性与可靠性。展开更多
特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控...特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控制。本工作基于RETA反应堆系统分析程序,开发了一个适用于压水堆型冷却剂辐解产物输运的模型,模型预测NH_(3)和H_(2)浓度与实验结果的均方误差分别为1.79×10^(−8)和5.69×10^(−8)。以KLT-40S堆型为对象,构建并对比分析了三种加氨调控策略:初始弥散加氨、源恒速加氨及基于除氢优化的源恒速加氨。在模拟过程中,设置了冷却剂初始参数与辐射场条件,逐步调整加氨速率与除氢时机。每种策略均模拟至系统达到准稳态(1.6×10^(4) s),以评估其对pH和溶解氢浓度的调控效果。结果显示,初始氨弥散策略简单直接,可维持体系的还原性但对冷却剂pH调控的时间小于5 h;源恒速加氨可长时间有效调节冷却剂pH,但会带来溶解氢浓度过高的问题,需匹配相应的除氢方案。采用基于除氢优化的源恒速加氨策略,能够同时满足稳定控制pH和溶解氢浓度的要求,加氨速率为1.64 g·s^(−1),加氨开始1200 s后开启除氢装置,除氢速率0.014 g·s^(−1),化学状态稳定后冷却剂的pH为6.9,溶解氢浓度为30~35 mL·kg−(1)(Standard Temperature and Pressure,STP)。本工作有望为新堆型研发和水化学控制策略的优化提供参考。展开更多
To generate a neutron beam exhibiting a Maxwellian energy distribution with narrow emission angles for measuring the neutron capture reaction rates of the s-process nuclides,a monoenergetic 3.4 MeV proton beam produce...To generate a neutron beam exhibiting a Maxwellian energy distribution with narrow emission angles for measuring the neutron capture reaction rates of the s-process nuclides,a monoenergetic 3.4 MeV proton beam produced by the tandem-accelerator in the China Institute of Atomic Energy was utilized.The proton beam was first transmitted through a 60.5μm aluminum foil and then impinged on a natural LiF target to produce neutron beam via^(7)Li(p,n)7Be reaction.The quasi-Gaussian energy distribution of protons in the LiF target resulted in neutron energy spectra that agreed with a Maxwellian energy distribution at kT=(22±2)keV,which was achieved by integrating neutrons detected within an emission angle of 65.0°±2.6°using a ^(6)Li glass detector positioned at 65°relative to the proton beam direction.The narrow angular spread of the Maxwelliandistributed neutron beam enables direct measurement of neutron capture cross-sections for most s-process nuclides,overcoming previous experimental limitations associated with broad angular distributions.展开更多
文摘系统级电路辐照效应的复杂性对建模方法提出了高精度与高速度的双重要求。CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺收发器作为系统级电路的核心常用器件,其总剂量效应的精准建模仿真至关重要。为此,本文提出一种适用于CMOS收发器的总剂量效应行为级仿真方法:采用输入输出缓冲区信息规范(input/output buffer information specification,IBIS)模型表征Hi-1573器件的缓冲区特性,通过VHDL-AMS语言完成器件功能区的精细化建模。为验证方法有效性,开展了^(60)Co伽马射线辐照实验,基于实验数据优化总剂量效应模块参数,将其与IBIS总剂量效应模型融合进行仿真。结果显示,仿真结果与实验数据的性能退化趋势高度吻合,充分证明了该行为级仿真方法在CMOS收发器总剂量效应建模中的可行性与可靠性。
文摘特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控制。本工作基于RETA反应堆系统分析程序,开发了一个适用于压水堆型冷却剂辐解产物输运的模型,模型预测NH_(3)和H_(2)浓度与实验结果的均方误差分别为1.79×10^(−8)和5.69×10^(−8)。以KLT-40S堆型为对象,构建并对比分析了三种加氨调控策略:初始弥散加氨、源恒速加氨及基于除氢优化的源恒速加氨。在模拟过程中,设置了冷却剂初始参数与辐射场条件,逐步调整加氨速率与除氢时机。每种策略均模拟至系统达到准稳态(1.6×10^(4) s),以评估其对pH和溶解氢浓度的调控效果。结果显示,初始氨弥散策略简单直接,可维持体系的还原性但对冷却剂pH调控的时间小于5 h;源恒速加氨可长时间有效调节冷却剂pH,但会带来溶解氢浓度过高的问题,需匹配相应的除氢方案。采用基于除氢优化的源恒速加氨策略,能够同时满足稳定控制pH和溶解氢浓度的要求,加氨速率为1.64 g·s^(−1),加氨开始1200 s后开启除氢装置,除氢速率0.014 g·s^(−1),化学状态稳定后冷却剂的pH为6.9,溶解氢浓度为30~35 mL·kg−(1)(Standard Temperature and Pressure,STP)。本工作有望为新堆型研发和水化学控制策略的优化提供参考。
基金National Natural Science Foundation of China(12125509,11961141003,12275361,U2267205,12175152,12175121)National Key Research and Development Project(2022YFA1602301)Continuous-support Basic Scientific Research Project。
文摘To generate a neutron beam exhibiting a Maxwellian energy distribution with narrow emission angles for measuring the neutron capture reaction rates of the s-process nuclides,a monoenergetic 3.4 MeV proton beam produced by the tandem-accelerator in the China Institute of Atomic Energy was utilized.The proton beam was first transmitted through a 60.5μm aluminum foil and then impinged on a natural LiF target to produce neutron beam via^(7)Li(p,n)7Be reaction.The quasi-Gaussian energy distribution of protons in the LiF target resulted in neutron energy spectra that agreed with a Maxwellian energy distribution at kT=(22±2)keV,which was achieved by integrating neutrons detected within an emission angle of 65.0°±2.6°using a ^(6)Li glass detector positioned at 65°relative to the proton beam direction.The narrow angular spread of the Maxwelliandistributed neutron beam enables direct measurement of neutron capture cross-sections for most s-process nuclides,overcoming previous experimental limitations associated with broad angular distributions.
