中文摘要：

核辐射以及强流电离辐射模拟装置激励的X射线、γ射线与物质作用会产生高功率瞬态电磁脉冲，加速器运行中的各类瞬态过程也能激励出很强的电磁场，由于其频带宽、场强大，容易耦合到电子系统内部并造成性能下降或损伤，成为各类民用或军用电子设备电磁环境效应评估研究的重点，而电磁脉冲场参数测量是开展高功率瞬态电磁场效应评估及电磁防护技术的前提。另外，准确测量电离辐射模拟装置激励的电场也是研究该装置物理过程的重要辅助手段。本项目立足于国际最新高功率瞬态电磁环境测试标准，通过优化瞬态强场天线设计及快速反应电路，研制适合外场实验、高稳定与高可靠性的测量系统，同时研究高功率瞬态电场传感器校准方法及动态特性补偿技术，并通过辐射模拟实验研究该传感器的抗电离辐射性能。该测试系统的成功研制，对提升我国航天器、武器装备、民用基础设施的抗高功率瞬态电磁脉冲能力具有重要意义。

结论摘要：

核辐射以及强流电离辐射模拟装置中γ射线激励产生的宽频带、高功率瞬态电磁脉冲，不仅反映了γ射线与物质的相互作用过程，也容易耦合到电子设备内部造成性能下降或损伤效应，已成为强流电离辐射模拟装置物理过程研究以及各类民用或军用电子设备电磁环境效应研究的重点。作为揭示电磁脉冲特性和作用规律的重要手段，瞬态电场参数测量为开展上述研究提供了重要技术支持，但受仪器工作性能和γ射线剂量率效应等方面的影响，如何开展γ射线辐照环境下的高功率瞬态电场测试已成为亟待解决的关键问题。 本项目立足于国际最新高功率瞬态电磁环境测试标准，通过研究宽带电光检测、抗γ射线辐照、频响曲线补偿等关键技术，建立了瞬态电场传感器的理论和仿真模型，并计算得到了电场传感器获得最大平坦度频响曲线时接收天线及其端接负载应满足的条件；设计研制了基于电光集成的有源积分式瞬态电场测试系统，并研究了其校准计量方法，搭建了校准测试平台；利用校准测试平台对所研制的瞬态电场测试系统进行了性能测试，结果表明该测试系统的响应时间约为0.55ns，测试灵敏度范围38.37V/m～68.5kV/m，测试动态范围约为65dB，上述参数指标均达到项目计划书中响应时间小于1ns、测试灵敏度范围100V/m～50kV/m、测试动态范围大于60dB的指标要求；利用“强光I号”和“神龙I号”加速器模拟γ射线辐照环境对电场传感器的γ剂量率效应进行了实验研究，结果表明该电场传感器的γ剂量率失效阈值处于1×10^10rad(Si)/s至4.1×10^11rad(Si)/s之间，远大于项目计划书中2×10^6rad(Si)/s的指标要求；提出了适用于瞬态电场测试系统的连续域非线性辨识建模与分步辨识建模算法，实现了对该测试系统的动态建模与性能补偿；利用静电放电、核电磁脉冲以及雷电电磁脉冲等模拟辐射场对所研制瞬态电场测试系统的工作性能进行了检验，并针对瞬态电场时域测试存在的噪声干扰问题，提出了一种窄带干扰抑制算法，提高了测试结果的信噪比。 本项目研究成果已应用于空间研究中心卫星系统电磁环境效应测试以及国防973重大基础研究等项目，并获得国防“十二五”预研资助项目1项（51333030201），受理国防发明专利1项（201110016862.X），培养博士后1名、博士研究生1名、硕士研究生3名，发表学术论文22篇（其中EI收录11篇）。