自然界的閃電能夠同時(shí)產(chǎn)生瞬態(tài)電磁和光輻射信號(hào),雷聲還能產(chǎn)生聲波信號(hào),可導(dǎo)致核爆炸探測(cè)裝備產(chǎn)生誤報(bào)警。閃電是核爆探測(cè)的重要干擾源。在閃電觀測(cè)研究中發(fā)現(xiàn):伴隨閃電放電,能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的X射線發(fā)射現(xiàn)象,這些射線被稱為閃電高能輻射。閃電高能輻射的產(chǎn)生機(jī)制,與其它物理信號(hào)之間的內(nèi)在聯(lián)系,也成為閃電物理學(xué)的研究熱點(diǎn)。圍繞閃電高能輻射的產(chǎn)生、探測(cè)以及對(duì)核爆探測(cè)的影響等相關(guān)問題,本文主要開展的研究工作及結(jié)論為:(1)基于GEANT4軟件建立了閃電高能輻射RREA機(jī)制仿真計(jì)算模型,得到閃電高能輻射雪崩效應(yīng)模型的參數(shù),并給出閃電高能輻射軔致輻射光子數(shù)量的估算方法;其次,得到的雪崩距離常數(shù)、雪崩時(shí)間常數(shù)、光子數(shù)與逃逸電子數(shù)比值的計(jì)算公式,均為只有電場(chǎng)強(qiáng)度一個(gè)變量的函數(shù),便于各個(gè)參數(shù)的理論計(jì)算和對(duì)比分析;采用相同的輸入條件,使用不同的物理模型對(duì)RREA機(jī)制進(jìn)行計(jì)算,評(píng)估了GEANT4中不同物理模型對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果的影響。計(jì)算結(jié)果表明:構(gòu)造函數(shù)EM Opt4采用的物理模型精度最高,輸運(yùn)相等的雪崩距,產(chǎn)生的軔致輻射光子最多,但計(jì)算過程耗費(fèi)的時(shí)間也最長(zhǎng)。(2)針對(duì)閃電高能輻射目標(biāo)信號(hào)的特征,研制出三種類型閃電高能輻射探...

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
縮略語表
摘要
Abstract
前言
第一章 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及本文研究?jī)?nèi)容
    1.1 閃電高能輻射研究進(jìn)展
        1.1.1 TGFs的衛(wèi)星觀測(cè)
        1.1.2 TGFs的航空探測(cè)
        1.1.3 實(shí)驗(yàn)室火花放電產(chǎn)生的高能輻射
        1.1.4 陸地觀測(cè)及人工引雷觀測(cè)
        1.1.5 成像觀測(cè)
        1.1.6 國(guó)內(nèi)閃電高能輻射觀測(cè)研究
        1.1.7 相關(guān)理論研究
    1.2 本文的目的及結(jié)構(gòu)
        1.2.1 本文的目的意義
        1.2.2 論文的主要研究?jī)?nèi)容
        1.2.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 閃電高能輻射產(chǎn)生機(jī)制研究
    2.1 空氣中準(zhǔn)靜電場(chǎng)下相對(duì)論逃逸電子雪崩理論
    2.2 RREA機(jī)制的蒙特卡洛仿真計(jì)算研究
        2.2.1 種子電子的來源
        2.2.2 閃電高能輻射蒙特卡洛仿真計(jì)算
    2.3 GEANT4物理模型對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果的影響
    2.4 小結(jié)
第三章 閃電高能輻射探測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 基于數(shù)據(jù)采集卡的閃電高能輻射探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.1.1 系統(tǒng)組成
        3.1.2 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集與分析軟件
        3.1.3 閃電高能輻射事件篩選算法研究
        3.1.4 測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    3.2 基于高速采樣電子學(xué)的閃電高能輻射探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 硬件設(shè)計(jì)
        3.2.2 閃電高能輻射事件實(shí)時(shí)甄別算法
        3.2.3 閃電高能輻射數(shù)據(jù)采集軟件
        3.2.4 測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    3.3 閃電高能輻射和電磁脈沖聯(lián)合探測(cè)系統(tǒng)
    3.4 小結(jié)
第四章 閃電高能輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
    4.1 探測(cè)實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 人工引雷實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    4.2 自然閃電高能輻射數(shù)據(jù)分析
    4.3 人工引雷高能輻射數(shù)據(jù)分析
    4.4 小結(jié)
第五章 閃電高能輻射對(duì)核爆監(jiān)測(cè)的影響研究
    5.1 閃電高能輻射對(duì)核爆早期核輻射符合探測(cè)的影響分析
        5.1.1 核爆炸早期核輻射符合探測(cè)原理
        5.1.2 閃電高能輻射對(duì)早期核輻射符合探測(cè)產(chǎn)生的影響分析
    5.2 地面空氣吸收劑量計(jì)算
    5.3 人工引雷在早期核輻射符合探測(cè)功能測(cè)試方面的應(yīng)用
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 完成的研究?jī)?nèi)容
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同海拔高度大氣密度數(shù)據(jù)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
主要簡(jiǎn)歷
致謝



本文編號(hào)：3775191