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关键词： Specific on-resistance   Breakdown voltage   Superjunction   Trench MOSFET   High-K dielectric   4H-SiC   VERTICAL POWER MOSFET   FIELD  

摘要： This paper proposes a 4H-SiC superjunction trench MOSFET with extended high-K dielectric under metal gate (EHK SJ-TMOS). The characteristics of EHK SJ-TMOS include the use of the high-K (HK) dielectric as the gate dielectric and the extension of the HK dielectric as a deep trench into the N-type drift region. The extended HK trench effectively modulates the electric field distribution in the SJ drift region, which improves the breakdown voltage (BV). The introduction of HK dielectric also assists in depleting the SJ drift region, which enables the drift region of EHK SJ-TMOS to use a higher doping concentration, thereby reducing Ron,sp. Furthermore, the application of high-K gate dielectric alleviates the high gate oxide electric field problem in conventional SiC superjunction trench MOSFETs (SiC SJ-TMOS). The simulation results demonstrate that EHK SJ-TMOS exhibits a 59.2 % reduction in Ron,sp, a 2.4 % increase in BV, and a 156.5 % improvement in the FOM (FOM = BV2/Ron,sp) compared to the SiC SJ-TMOS, indicating enhanced performance.

关键词： BNCT   Neutron capture   QC   Dosimetry   MOSFET   Particle accelerators   GEANT4   RADIOTHERAPY  

摘要： Accurate real-time monitoring of neutron beams and distinguishing between thermal, epithermal and fast neutron components in the presence of a photon background is crucial for the effectiveness of accelerator-based boron neutron capture therapy (AB-BNCT). In this work, we propose an innovative quadruple metal-oxide- semiconductor field-effect transistor (MOSFET) device for real-time, cost-effective beam quality control; one detector is kept uncovered while the other three are covered with either a B4C, 4 C, cadmium and B4C 4 C or polyethylene converter. Individual MOSFET converter configurations were optimised via Monte Carlo simulations to maximise signal selectivity across neutron energy spectra. Results demonstrate the quad-MOSFET device's efficacy in quantifying changes in neutron flux, underscoring its potential as a useful instrument in the AB-BNCT quality control process.

关键词： 固体激光器   单频脉冲激光器   种子注入   变反射率镜非稳腔   LD阵列侧面泵浦  

摘要： 为了扩展全固态单频激光器的应用范围，实现高功率的单频激光输出，本文利用双PZT谐振探测结合变反射率镜非稳腔，采用LD阵列组成的侧面泵浦模块研制了一台重复频率为100Hz的全固态电光调Q单频脉冲激光器，最终实现了稳定的高功率、高光束质量的窄线宽激光输出。实验结果表明，振荡器腔长300 mm，重复频率100Hz，泵浦电流160A，泵浦脉冲宽度300μs时，实现了平均功率为10.06W的稳定激光输出，对应脉冲宽度为6.6ns,线宽为93.874MHz，光束质量因子Mx2=1.51, My2=1.674。结果表明，该激光器可用作多普勒测风雷达等探测设备的稳定窄线宽脉冲激光光源。

关键词： 宽频电压测量   电压互感器   电压传输特性   电压波形重构  

摘要： 随着高比例的新能源和电力电子设备接入电网，电力系统中出现了具有宽频带、高幅值的宽频电压，对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。电压互感器作为变电站中应用最广泛的电压测量装置，其在测量宽频电压时存在较大误差，无法为宽频振荡相关研究提供准确的电压信息。鉴于此，该文首先介绍了宽频电压传感原理，并将现有宽频电压测量方法分为物理空间直接测量法和数字空间间接测量法；然后，阐述了电压互感器测量特性，并从传感原理、研究进展、适用范围等方面介绍了基于电压互感器的结构改造法和反演补偿法；最后，对两种宽频电压测量方法的优缺点进行了对比与总结，并展望了未来电网宽频电压测量方法的研究方向。

关键词： 变压器油   腐蚀性硫化物   拉曼光谱   弱信号检测   互相关检测  

摘要： 为了进一步提升变压器油中腐蚀性硫化物的检测灵敏度，本文首次将互相关检测应用于拉曼光谱的定量分析中，并提出了多输入信号修正的相关检测方法，通过理论推导证明了该方法可增强拉曼光谱信号。以变压器油中的典型硫腐蚀特征分子二苄基二硫醚为例，采用传统定量分析方法时检测下限为338.51 mg/kg，应用相关检测后检测下限达到178.29 mg/kg，检测下限提升了1.90倍。而进一步应用多信号输入修正的相关检测方法后，针对弱信号的检测能力随着通道数的增加而增强。当输入信号通道数达到25时，19.5 mg/kg二苄基二硫醚样品的检出率即可达到100%。最后通过实验室配制固定浓度样品进行验证试验，证实了相关检测方法与多信号输入修正方法的可靠性和有效性。此方法同时可应用于其他特征物分子的检测中，以及其他基于图谱的检测方法中，如红外光谱检测，质谱检测等。

关键词： 变压器   健康预警   轻量梯度提升机   自适应综合过采样   沙普利值   可解释性  

摘要： 传统变压器健康状态评估工作主要根据导则和专家经验开展固定周期或检修后评价，难以反应设备实时状态。基于数据驱动的评估模型虽适用于持续跟踪设备运行状态及其发展趋势，但存在对原始样本要求高、可解释性不足等问题。对此，本文提出了一种基于不平衡数据的可解释变压器健康状态预警方法。首先，通过自适应综合过采样方法有效扩充少数类样本，生成均衡化的样本集；其次，构建基于贝叶斯优化轻量梯度提升机的变压器健康状态预警模型，实现对变压器健康状态的精准、高效预测；最后，引入沙普利值加性解释归因理论，从全局与个体两个角度开展变压器健康状态预警影响因素分析，有效量化了各状态参量对模型预测结果的影响度。研究表明，本文方法对变压器健康状态的识别平均准确率为98.46%，可有效地反映变压器特征参量与模型预测结果之间的动态联动过程，为现场变压器的智能运维及差异化检修策略制定提供有效支撑。

关键词： 扩展目标   异常噪声   正态-伽马分布   增广非线性量测  

摘要： 针对复杂异常噪声下的非线性扩展目标跟踪问题,本文提出了一种正态-伽马非线性雷达扩展目标跟踪滤波器.首先,对于传统扩展目标建模方式进行了优化,将运动状态与扩展状态显式且独立的进行表达.其次,在量测噪声为异常噪声的情形下,引入辅助变量表示量测噪声协方差的不确定性,并将其建模为伽马分布.同时考虑到雷达量测的特殊性,对原有的非线性量测进行了增广,以减少非线性量测在转变过程中的信息丢失问题.最后,构造相应的扩展目标与群目标跟踪仿真实验,并通过高斯-瓦瑟斯坦距离对扩展目标跟踪多特征联合估计性能评估,验证了本文所提算法的有效性与稳定性.

关键词： 电动汽车   频率响应   交通需求   激励机制   荷电状态  

摘要： 电力系统中新能源的高比例渗透使得频率稳定受到严重挑战。随着V2G的发展，电动汽车能够作为灵活储能系统为电力系统提供稳定的调频服务。为了使电动汽车能够为电网提供更大的调频容量，提高用户参与电网调频意愿，分析了电动汽车的行为特性、荷电状态及功率约束，对电动汽车出行链及其行驶区域交通网进行建模，提出优化电动汽车期望SOC状态约束方法，构建电动汽车弹性调频容量空间、激励机制和调频控制策略。通过仿真验证了与不考虑弹性充电需求的传统控制策略相比，考虑弹性充电需求的控制策略在为电网提供调频容量，增加用户调频收益等方面具有优势。提出的控制策略能够为电网提供更大的调频容量，增加用户的调频收益，维持电网频率的稳定。

关键词： 水光互补柔直外送系统   功率传输能力   跟网/构网型光伏   多维功率分配  

摘要： 水电和新能源打捆柔性直流外送系统中，弱电网下水电出力占比会影响直流功率传输能力，引入构网型新能源可改善弱电网适应性，然而构网型变流器对系统功率传输能力的影响尚不明确。为此，本文首先建立了含跟网-构网异构变流器的光伏电站与水电互补柔性直流外送系统的稳态数学模型和小信号模型，综合考虑了系统运行限制、母线电压等稳态电气参数和小信号稳定性两个层面，提出了直流外送系统功率传输能力的计算方法。然后定量评估了全跟网型光伏场景下水光不同出力配比时柔直的功率传输范围，获取了需配置构网型变流器的边界条件，进一步通过根轨迹和参与因子剖析水电低出力占比下系统功率传输能力受限机理。进而在边界条件内，量化水电低占比情况下为维持直流传输额定功率所需构网型光伏出力占比可行域，最后明确了构网型光伏不同出力下直流最大传输功率及限制直流传输能力的关键因素；最后，在PSCAD/EMTDC平台验证了所提出计算方法的有效性。

关键词： 等效密度   等效比热容   等效导热系数   数值热模型   温度场   变压器绕组  

摘要： 温度是反映干式变压器运行状态的重要指标，准确快速仿真温度场分布有利于提升干式变压器的运行可靠性。数值热模型可以准确仿真温度场分布，但存在仿真效率低的问题，难以满足实际运行需求。因此，根据绕组的周期性分布特征，提出基于等效热参数的干式变压器温度场分布快速仿真方法。选取绕组周期性代表单元，结合有限元方法和傅里叶定律计算其各向异性等效导热系数(equivalent thermal conductivity， ETC)，并根据绕组周期性代表单元的内部结构和材料参数推导等效密度(equivalent density， ED)和等效比热容(equivalent specific heat capacity， ESHC)。基于上述等效热参数建立了干式变压器的简化热模型。采用同一台计算机对简化热模型和精确考虑绕组导线和绝缘结构的完整热模型进行仿真并对比分析。结果表明：简化热模型与完整热模型所仿真的温度场及速度场的分布特征均一致；热点温度的仿真误差保持在±4K的范围之内；在最大网格尺寸相同的条件下，简化热模型的仿真速度是完整热模型仿真速度的193倍。验证了所提出的基于绕组等效热参数的干式变压器热点温度快速仿真方法的有效性。