张芳
- 作品数：59 被引量：64H指数：5
- 供职机构：北京应用物理与计算数学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国工程物理研究院科学技术发展基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学核科学技术航空宇航科学技术更多>>
- 能散度与发射度模块在太赫兹FWTWT模拟中的应用被引量：1
- 2013年
- 研制了三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D的能散度和发射度模块,主要用于评估电子出射速度和方向分布对太赫兹折叠波导行波管(FWTWT)性能的影响。将能散度和发射度模块应用到0.22 THz的FWTWT器件粒子模拟中,结果表明:能散度主要通过改变器件束压范围,使其偏离束波互作用共振电压范围,导致器件性能下降;发射度反映电子发射角的发散,同时影响纵向与横向电子速度,电子横向速度的增加导致其更易碰撞通道内壁,使电子总数下降,导致器件性能下降;若束压保持不变,电子横向速度的增加势必导致轴向速度的减小,破坏束波同步条件,导致器件性能进一步下降。
- 董烨董志伟杨温渊张芳周海京
- 一种太赫兹微电真空折叠波导行波管放大器的慢波结构
- 本发明涉及一种太赫兹微电真空折叠波导行波管放大器的慢波结构，所述慢波结构包括：依次连接的n段折叠波导慢波结构，其中，n为正整数且n≥2，第i段折叠波导慢波结构与第i+1段折叠波导慢波结构满足：g<Sub>i</Sub>＜...
- 张芳束小建董志伟孙会芳
- 文献传递
- 圆柱体的外系统电磁脉冲模拟被引量：3
- 2016年
- 为深入研究具有复杂角分布和能谱分布的系统电磁脉冲(SGEMP)的规律和特性,利用三维全电磁粒子模拟(PIC)程序,并添加相应功能模块——用蒙特卡洛方法实现电子发射的余弦角分布和指数能谱分布。模拟计算光电子由圆柱端面向外发射引起的SGEMP模型,选取2组X射线数据进行计算,并与文献估算结果进行对比。2次计算所得结果量级都与文献结果一致,说明本程序可用于深入研究各种SGEMP问题,为抗核加固和SGEMP效应研究提供基础数据。
- 孙会芳董志伟张芳
- 关键词：角分布
- 系统电磁脉冲一维边界层的数值模拟研究
- 应用准第一性原理的PIC程序对系统电磁脉冲(SGEMP)一维边界层进行数值模拟—研究无限大介质板法向发射单一能量为2KeV、发射率为3.3e16/cm2/s的光电子,且平板上留下等量正电荷时的SGEMP效应,得出稳态后电...
- 孙会芳董志伟张芳
- 关键词：数值模拟
- 0.22THz微电真空折叠波导行波管的聚焦磁场研究被引量：5
- 2013年
- 在0.22 THz微电真空折叠波导行波管放大器(FWG-TWT)的设计中,为了保证在电子枪中产生的、具有所需电流密度的电子注能够稳定、成型地注入互作用区,并维持较高的电子通过率,需仔细设计磁场聚焦系统。本文在FWG-TWT中使用螺线管线圈和周期永磁聚焦系统(PPM)2种磁场结构来实现电子束流的稳定注入和传输。通过三维仿真软件对此电子光学系统进行模拟计算,重点考察了磁场的初始位置、磁感应强度峰值以及磁体厚度等对电子束传输特性的影响。仿真结果表明,在合理的参数范围内,电子注静态通过率可以接近100%,波动很小,能够实现束流的稳定注入和传输。
- 张芳董志伟
- 关键词：太赫兹THZ折叠波导行波管聚焦磁场
- 0.345 THz微电真空FWG-TWT的电子光学系统被引量：1
- 2015年
- 对于太赫兹微电真空折叠波导行波管(FWG-TWT)放大器,高流通率是试验测试中首先需要达到的技术指标,是器件连续工作时高效束-波互作用的前提。电子光学系统包括电子枪、周期永磁聚焦系统(PPM)和收集极。本文通过对电子枪的高品质束流的产生、PPM对束流的聚焦2个方面研究束流的直流流通率。首先依据Vaughan迭代综合法初步选定电子枪的基本结构尺寸,然后通过粒子跟踪程序及PIC程序对电子枪的结构参数进行仿真优化,初步实现了0.345 THz FWG-TWT放大器所需的束流品质;进行了电子光学系统的电子枪和PPM的一体化数值模拟,研究了电子的直流流通率,最终流通率模拟结果达到100%。
- 张芳董志伟周泉丰束小建
- 关键词：太赫兹电子光学系统
- 345 GHz微折叠波导慢波结构的粗糙度和加工垂直度
- 通过理论和数值模拟方法,考虑金属粗糙度的情况下,研究了加工垂直度公差角在0～6°范围内变化时折叠波导慢波结构的工作性能,结果表明:金属波导表面的粗糙度增大时,慢波结构中电磁信号的传输损耗增大;垂直度公差角的增大也使得电磁...
- 张芳董志伟
- 关键词：折叠波导行波管慢波结构粗糙度
- 文献传递
- 基于邦纳多球谱仪探测的中子能谱解谱研究
- 2024年
- 在中子辐射领域,中子解谱问题备受关注。邦纳多球谱仪常用于中子能谱探测,最大熵法可针对多球谱仪探测数据进行中子解谱。基于此原理,建立包含邦纳多球谱仪的仿真模型,以蒙特卡罗方法的模拟结果作为先验谱,使用基于最大熵原理的最大熵反卷积(MAXED)方法进行中子解谱,结果证明了方法的有效性和准确性。通过增加蒙特卡罗方法的随机粒子数,获得了精确度不同的多组先验谱,对于不同的先验谱,最终解谱结果均可获得统计学显著性,解谱结果有效。经过对比,先验谱越精准,最终解谱结果准确度越高,说明通过合适的降方差方法获得准确的蒙特卡罗计算结果至关重要,可为后续研究和实验提供参考。同步使用了基于迭代算法的GRAVEL方法进行中子解谱,两种解谱方法计算结果对比进一步证明了MAXED方法解谱的优越性能。
- 张硕范杰清张芳赵强郝建红董志伟
- 关键词：中子探测器
- 基本舰船结构的辐射屏蔽因子研究
- 2024年
- 核辐射环境中,舰船、坦克的辐射屏蔽特性关乎着核安全、防护、效应评估以及决策应对等实际应用问题。瞄准舰船的核辐射屏蔽性能开展研究。针对舰船材料及典型结构,采用中子-光子耦合输运方法,定量给出中子源、γ源同时辐照下的辐射屏蔽效能。通过借助大规模并行技术,实现了该深穿透屏蔽问题的高效模拟。该辐照屏蔽研究中考虑了入射中子和γ以及次级γ粒子的综合叠加效应。通过模拟中子和γ分别入射不同厚度、不同材料壳体后的注量、剂量、能谱演化,计算获得了屏蔽体的入射中子、入射γ射线、中子和次级γ及其综合屏蔽因子,给出腔内的屏蔽因子分布规律,材料包括Fe、Al、Pb、船体材料HSLA100钢等,辐射源包括单能中子、单能γ以及核泄漏中子谱和γ谱。研究成果将为船体、坦克等的辐射防护性能的深入分析奠定基础,为核辐射效应评估、应急处理等提供理论支撑。
- 张芳董志伟柴辰睿周海京安建祝赵强薛碧曦
- 关键词：中子舰船材料腔体板材
- 大面积均匀轫致辐射场模拟及其源设计
- 2024年
- 基于蒙特卡罗方法建立了单环及双环平行电子束轰击钽靶模型,以此模拟环形二极管产生轫致辐射场的过程。模型选用电子束能量为1.5 MeV,钽金属靶厚度为200μm,并采用探测器计数方法对单环电子束在靶后10 cm产生的轫致辐射场剂量进行模拟研究。对于单环二极管结构,环内径是影响靶后轫致辐射场均匀性的主要因素,内径越大,中心剂量均匀性越差。相比环内径,环宽则主要影响辐射场的剂量大小,对于均匀性的影响较小。当单环内径为19 cm、外径为20 cm时,能得到最大面积为2 290.221 cm^(2)的均匀辐射场。双环二极管结构对比单环结构能得到更大面积的均匀辐射场。但外环环径的变化会导致辐射场剂量分布出现多级峰值,同时对辐射场各个区域的均匀性造成影响。模拟结果表明,通过在上述单环结构外侧添加内径为43.5 cm、外径为44.167 cm的同心外环,可将满足均匀度要求的辐射场面积增大至7 238.229 cm^(2)。
- 丁柏文郝建红张芳赵强范杰清董志伟
- 关键词：X射线轫致辐射蒙特卡罗方法均匀性
