CFETR阿尔法粒子波纹损失的数值模拟

使用导心轨道程序ORBIT,在平衡程序EFIT给出的中国聚变工程实验堆 (CFETR)平衡位型下,结合不同的阿尔法(α)粒子分布模型,计算了氘氚聚变产生的α粒子波纹损失情况。计算结果表明：在不考虑锯齿模不稳定性的α粒子分布下,ITER-like和super-X位型下的α粒子波纹损失份额为0.1%,snowflake位型在0.4%,反磁剪切位形在0.6%;在较平缓的α粒子分布下,损失份额增大,损失的高能量α粒子有局域性。     

低本底α/β仪测量饮用水中总 α放射性活度的实验室质量控制

总α放射性活度检测可避免繁琐的低水平放射性核素鉴定,是饮用水放射性水平的初筛监测手段之一。近年调查显示：我国饮用水总α放射性活度稳定保持在较低水平。低水平的α放射性活度检测需要高质量实验室质量控制,以保证检测结果的准确度。实验采用低本底α/β仪,以α闪烁体为探测器,吸收样品核辐射α粒子能量,使有机闪烁体分子ZnS(Ag)发射荧光,通过统计单位时间内的闪烁体发射荧光数目正比于核衰变数目,由此感应有效厚度样品层辐射的α粒子计数信号,对饮用水中总α放射性活度浓度检测。首先,实验以表面α粒子发射率为2～20粒子数/s(2π 方向)的电镀源测定本底α计数效率(CPS)。然后,在最优化的本底值、工作源效率、串道率等参数条件下,运用标准曲线法测定标准源α计数效率(ε)。最后,结合CPS和ε代值计算质控样总α体积活度、计数平均值(或总体积活度平均值)和标准偏差s,并以±s为上辅助线(upper auxiliary limit, UAL)和下辅助线(lower auxiliary limit, LAL),以±2s为上警告线(upper warning limit, UWL)和下警告线(lower warning limit, LWL),以±3s为上控制线(upper control limit, UCL)和下控制线(lower control limit, LCL),绘制本底α计数、标准源α计数和质控水样总α体积活度的均数质量控制图,以考察CPS和ε对质控水样总α体积活度测量质量控制的影响。数据结果显示,以电镀239Pu为工作源,以241Am为标准源,样品放置时间24 h,测量时间60 min,铺样厚度4 mg·cm-2时,本底α计数率CPS=0.000 37 s-1,工作源探测效率η=94.35%,α→β串道率Fα=0.41%,标准源计数效率ε=7.25%(Y=1.323X-5.285,R2=0.991 5)。统计结果显示：40份空盘本底α计数的受控范围为-1.61~5.82,33个点落在UAL与LAL范围内,2个点落在UWL与UAL范围内,3个点落在LWL与LAL范围内,2个点落在UWL与UCL之间,本底测量受控良好;24份标准源α计数的受控范围523.7~644.3,14个点落在UAL与LAL范围内,5个点落在UWL与UAL范围内,5个点落在LWL与LAL范围内,标准源测量受控良好;20份质控水样总α体积活度受控范围为0.007 91~0.057 86 Bq·L-1,11个点在UAL与LAL范围内,5个点在UWL与UAL范围内,3 个点在LWL与LAL范围内,1个点在LWL与LCL之间,质控水样测量实验室质量控制良好。因此,以α闪烁探测器对低水平α放射性计数测量时,控制α本底计数和标准源计数效率,这两个α统计计数中的主要不确定度来源,可以实现水样中总α放射性活度检测的有效实验室质量控制。     

�����п���˲����µ���ɢ�����ұ���ģ

研究了在JT-60U运行参数下的α诱发的环向阿尔芬本征模(αTAE),由其实验数据得到了s和α的径向剖面(s=rdq/qdr,α=-q2Rdβ/dr )。发现存在α极大值,尤其是在反剪切等离子体和高性能位形下。这证实了托卡马克中存在αTAE的全域捕获条件。在现行托卡马克中发现了多支αTAE。此外,还考察了在中性束注入实验过程中αTAE随时间的变化特性。     

苦皮藤水解产物中的β-二氢沉香呋喃倍半萜多醇的NMR研究

苦皮藤根皮提取物经碱性水解和色谱分离得到4种β-二氢沉香呋喃倍半萜多醇化合物，并采用光谱方法，确证其结构分别为1β，2β，4α，6α，9α，15-六羟基β- 二氢沉香呋喃（1），1β，2β，4α，6α，8β，9α，15-七羟基β-二氢沉香呋喃（2），1β，2β，4 α，6β，9α，15-六羟基β-二氢沉香呋喃（3）和1β，2β，4α，6α，8α ，9β，15-七羟基β-二氢沉香呋喃（4）. 化合物2和3为新化合物.     

内封光纤高温超导CORC©缆线电磁特性仿真研究

内封光纤高温超导 CORC?? (Conductor on Round Core) 缆线在传统 CORC?? 缆线结构的基础上, 将光纤嵌于铜芯骨架内, 不仅能够保持原有集束缆线表面形貌的完整性, 还能通过外置分布式光纤传感解调设备, 实现对缆线失超的快速检测. 然而, 改变缆线结构有可能引起缆线电磁特性发生变化, 继而影响高场磁体的设计与应用. 本文以高温超导CORC?? 缆线为研究对象, 采用有限元仿真技术研究了直流供电的内封光纤CORC?? 缆线在正常运行工况下的电磁场分布特性, 通过对比普通CORC?? 缆线, 分析了内封光纤对CORC?? 缆线电磁性能产生的影响. 研究结果表明, 两种缆线在正常运行工况下的电流密度及磁通密度分布特性较一致, 初步论证了内封光纤高温超导CORC?? 缆线在高场磁体应用的可行性.     

α-Si：H/SiNx叠层薄膜对晶体硅太阳电池的钝化

利用等离子增强化学气相沉积法在硅衬底上制备了 α-Si:H/SiN_x叠层薄膜用来钝化晶体硅太阳电池. 用有效少子寿命表征薄膜的钝化效果, 通过模拟高频电容-电压测试结果分析薄膜钝化的机理. 将α-Si:H/SiN_x薄膜的钝化效果与使用相同方法制备的 α-Si:H薄膜进行对比, 发现 α-Si:H/SiN_x 薄膜的钝化效果明显优于 α-Si:H薄膜. 不同温度下热处理后, α-Si:H/SiN_x薄膜的钝化效果随着温度的上升先提高后降低. 在最佳热处理温度300 ℃下进行热处理, α-Si:H/SiN_x 薄膜的钝化效果能在90 min内始终保持优于 α-Si:H薄膜. 模拟计算结果表明, α-Si:H/SiN_x薄膜的钝化效果与 α-Si:H/Si界面处的态密度有关. 关键词： 太阳电池 钝化 α-Si：H/SiN_x薄膜')" href="#">α-Si：H/SiN_x薄膜 热处理     

重自共轭原子核中α凝聚体物理性质的理论研究(英文)

原子核多体系统中可以存在一类被称为α凝聚体的奇异物理态。该奇异态可以被视为玻色-爱因斯坦凝聚在原子核物理中的推广。一般认为,α凝聚体不仅可以存在于12C中,也可以存在于诸如16O,20Ne,24Mg,28Si等质量更重的自共轭原子核中。重自共轭原子核中的α凝聚体的物理性质是核结构理论重要的研究课题,相关理论计算可以为实验研究提供有益参考。主要介绍了该研究方向的基本理论框架,包括Tohsaki-Horiuchi-Schuck-Röpke波函数方法、Yamada-Schuck模型,以及近期提出的半解析近似方法。还讨论了α粒子间四体相互作用对α凝聚体物理性质的影响,并对α凝聚体破裂和一维α凝聚体等可能的研究方向做了简要论述。α condensates are exotic states in nuclear many-body systems, and can be viewed as the generalization of the Bose-Einstein condensate in nuclear physics. It is widely believed that, α condensates exist not only in 12C, but also in heavier self-conjugate nuclei such as 16O, 20Ne, 24Mg, 28Si, etc. It is important to understand the physical properties of these α condensates in heavy self-conjugate nuclei from the theoretical perspective, and the theoretical results could be a useful reference for the experimental studies. This work reviews the basic frameworks to study α condensates, including the Tohsaki-Horiuchi-Schuck-Röpke wave function, the Yamada-Schuck model, and the recently proposed semi-analytic approximation. The impacts of the four-body interactions of α particles on the physical properties of α condensates are reported. The breakup of α condensates and the one-dimensional α condensates are discussed briefly as the possible future directions in this field.     

多光谱法和分子对接研究α-熊果苷与人血清白蛋白的相互作用

α-熊果苷是一种能够止咳平喘的植物提取物,有关它与蛋白质的相互作用及作用机理报道较少。应用光谱学与分子对接技术研究了在不同条件下α-熊果苷与人血清白蛋白（HSA）的相互作用。研究结果显示：随着α-熊果苷浓度的增大,HSA荧光强度得到了显著增强并且荧光光谱发生了蓝移。利用荧光增敏的各种有关方程求得了α-熊果苷在不同温度下与HSA作用的结合常数, 通过范特霍夫方程计算HSA与α-熊果苷相互作用过程中的ΔH=-23.29 kJ·mol-1和ΔS=40.96 J·mol-1·K-1,说明α-熊果苷与HSA之间的主要作用力是氢键和疏水作用力。通过紫外吸收光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱等光谱学方法研究发现α-熊果苷使HSA的构象发生改变。通过HSA与α-熊果苷作用前后圆二色二级结构的定量分析可得知,HSA与α-熊果苷复合物的形成使蛋白质螺旋稳定性降低。最后应用分子对接实验,验证了α-熊果苷与HSA间的相互作用位点在HSA的siteⅡ（亚域ⅢA）,α-熊果苷能通过氢键和疏水作用力等多种作用力很好的结合在亚域ⅢA的疏水腔中。从实验中获得的数据能够阐明α-熊果苷对HSA的作用机制,同时能够有助于理解α-熊果苷在人体的储藏运输过程中对蛋白质功能的影响。     

α稳定噪声环境下多频微弱信号检测的参数诱导随机共振现象

本文将α稳定噪声与双稳随机共振系统相结合, 研究了不同α稳定噪声环境下高低频(均为多频)微弱信号检测的参数诱导随机共振现象, 探究了α稳定噪声的特征指数α(0 < α ≤ 2)和对称参数β (-1≤ β ≤ 1)及随机共振系统参数a, b对共振输出效应的作用规律. 研究结果表明, 在不同分布的α稳定噪声环境下, 通过调节系统参数a和b均可诱导随机共振来实现多个高、低频微弱信号的检测, 且存在多个a, b参数区间均可诱导随机共振, 这些区间不随α或β的变化而变化; 在高、低频微弱信号检测中, α或β对随机共振输出效应的作用规律相同. 本研究结果将有助于α稳定噪声环境下参数诱导随机共振现象中系统参数的合理选取, 进而可为实现基于随机共振的多频微弱信号检测方法的工程应用奠定基础. 关键词： 随机共振 α稳定噪声')" href="#">α稳定噪声 多频微弱信号检测 平均信噪比增益     

新型β-氨基醇及其中间体的合成与波谱研究

由D-木糖出发，经过杂D-A 反应、Henry反应、合成了中间体(1αS，2αR， 3αS，4S，7E，9αR，10αR)-1，2∶9，10-O-二异丙叉基-3-硝甲基-5，6-二脱氧-7-烯-4-氧化-1，4∶7，10-二呋喃-4，8-吡喃糖（化合物1），再经催化氢化，立体选择性地得到了含高碳糖结构片断的β-氨基醇(1αS，2αR， 3αS，4S，7αS，8βR，9αR，10αR)-1，2∶9，10-O-二异丙叉基-3-氨甲基-5，6-二脱氧-4-氧化-1，4∶7，10-二呋喃-4，8-吡喃糖（化合物2）， 通过DEPT和¹H-¹H COSY，HMQC，HMBC等2D NMR 技术对化合物1的¹H和¹³C NMR数据进行了全归属和较详细的解析并探讨了其ESI-MS/MS质谱裂解规律. 同时得到化合物1的还原产物化合物2的¹H，¹³C NMR归属.     

Tokamak中自举电流的剖面准直性

利用Harris模型,通过求解等离子体平衡方程,计算俘获粒子份额,分别对常规剪切和中心负剪切下tokamak中的自举电流的大小和剖面准直性进行了计算和分析.自举电流分布与等离子体平衡电流分布之间的剖面准直性可以通过调整等离子体的密度、温度和电流分布参数,以及描述等离子体形状的拉长度k和三角变形因子d来获得.中心负剪切位形有利于自举电流产生,并有好的剖面准直性.通过计算比较,分别在常规剪切位形下和中心负剪切位形下获得了一组优化的等离子体参数,在这组参数下,自举电流有较大的份额和好的剖面准直性 关键词： tokamak 自举电流 剖面准直性     

Numerical study of fast ion behavior in the presence of magnetic islands and toroidal field ripple in the EAST tokamak

A peculiar first orbit loss type was found apart from the normal ones when we use ORBIT code to simulate fast ion orbits in the EAST tokamak. Fast ion orbits were studied in the presence of toroidal field （TF） ripple and magnetohydro- dynamic （MHD） perturbations. We analyzed the properties of the drifted orbits in detail and compared their differences, finding that the combined effects of ripple and magnetic islands are much greater than the effects of either one of them alone. Then we investigated the orbitdeviations as a function of pitch angle in different radial positions. The modeling results demonstrate that the loss of trapped particles is mainly caused by the ripple, while MHD＇perturbation mainly plays an important role in the passing particles. Furthermore we modeled the loss rate using different equilibriums. Results prove that a higher beta can indeed improve the confinement of fast ions, while a little change in the q profile can make the topologies of magnetic islands become quite different and results in quite different total particle losses.     

反场构型等离子体靶压缩过程中强磁场对α粒子能量的约束效应

基于一维弹塑性磁流体力学程序（SSS-MHD）,研究了反场构型（FRC）等离子体靶在磁驱动固体套筒压缩过程中强磁场对α粒子能量约束效应,分析了α粒子的非局域和局域自加热对FRC等离子靶压缩峰值温度的影响,以及α粒子能量在整个压缩过程中端部损失效应。等离子体部分采用多温单流体的模型,能量的计算中引入了DT离子、电子及α粒子多成分温度的能量方程,同时考虑了等离子体压缩过程热平衡下的核反应和非局域自加热问题。研究结果表明,磁化靶聚变等离子体在压缩过程中具有较好的稳定性,能够保持刚性转子的靶结构,压缩过程形成的强磁场能够将α粒子的能量约束在O点附近的区域,有利于等离子体靶的点火及燃烧;α粒子对等离子体的自加热效应主要集中在等离子体电流中心区,而非等离子体中心轴处;α粒子对DT等离子体局域和非局域自加热过程存在差异,局域自加热过程的功率大于非局域自加热过程的功率,FRC等离子靶压缩峰值状态温度相差0.5倍。在反场构型的刮离层区,α粒子的能量端部损失在FRC等离子体靶的压缩和膨胀过程中逐渐增大。     

中型tokamak中快离子的约束

利用三个运动常数发展了导心轨道程序GCORBIT. 该程序在计算轴对称tokamak中带电粒子导心轨道的同时，也考虑了纵场纹波和螺距角散射的效应. GCORBIT可以用来计算轴对称tokamak中的导心轨道，计算速度空间的损失区，计算快离子的损失份额. 与已有的工作相比，GCORBIT计算出的速度空间损失区包括了多种效应：偏滤器位形中的非闭合轨道、由于导心轨道与第一壁相交引起的首次轨道损失、纵场纹波局部磁阱俘获、纹波随机扩散以及速度空间不连续约束区导致的螺距角散射效应增强. GCORBIT程序已被用于分析“先进超导托卡马克实验装置”(experimental advanced superconducting tokamak,EAST) tokamak中快离子的约束. 并讨论其中的某些数值计算结果. 关键词： 导心轨道程序 快离子约束 tokamak     

Long-time behavior of sand ripples induced by water shear flow

The formation of sand ripples under water shear flow in a narrow annular channel and the approach of the ripple pattern towards a steady state were studied experimentally. Four results are obtained: i) The mean amplitude, the average drift velocity and the mean sediment transport rate of the evolving bed shape are strongly related. A quantitative characterization of this relation is given. ii) The ripple pattern reaches a stationary state with a finite ripple amplitude and wavelength. The time needed to reach the state depends on the shear stress and may be several days. iii) The onset of ripple formation is determined by the bed shear stress, but it seems neither to depend on the grain diameter nor on the depth of the water layer. iv) The ripple amplitude, drift velocity and sediment transport in this stationary state depend on the grain size. This dependency is neither captured by the particle Reynolds number nor by the Shields parameter: an empirical scaling law is presented instead.     

高性能自持燃烧的氘氚等离子体

在等离子体密度分布一定的情况下，从电子、离子的能量输运方程出发，对常规剪切和中心负剪切位形下高性能自持燃烧的氘氚等离子体进行了研究.常规剪切下采用与能量约束改善因子H有关的Bohm热传导系数，中心负剪切下采用一个与磁剪切有关的Bohm-gyro-Bohm混合型的热传导系数，并考虑了α粒子反常扩散和动态反馈加热对氘氚自持燃烧的影响.研究结果表明，常规剪切下当H≥3时，才有较大的能量输出，当H接近4时无须动态反馈加热氘氚就能获得自持燃烧；在中心负剪切位形下，等离子体的运行性能更高，有更高的能量输出，一旦氘氚达 关键词： 高性能等离子体 氘氚自持燃烧 中心负剪切     

堆芯等离子体燃烧和控制

本工作描述我们编制的零维三流体粒子和功率平衡的等离子体动力学时关模拟程序。在物理上我们把等离子体动力学与新经典轮运理论结果结合起来,通过辅助加热、燃料粒子注入速率和纵场纹波控制堆芯等离子体燃烧。数值结果表明,通过控制完全可以实现堆芯等离子体的稳定燃烧和排灰要求。     

Equilibrium and dynamical behavior in the Vicsek model for self-propelled particles under shear

The effects of an externally imposed linear shear profile in the Vicsek model of self-propelled particles is investigated via computer simulations. We find that the applied field changes in a relevant way both the equilibrium and dynamical properties of the original model. Indeed, short time dynamics analysis shows that the order-disordered phase transition disappears under shear, because the flow acts as a symmetry breaking field. Moreover, the coarsening of particle domains is arrested at a characteristic length-scale inversely proportional to shear rate. A generalization of the original Vicsek model where the velocity of particles depends on the local value of the density is also introduced and shows to affect the domain formation.     

Lattice-Boltzmann Simulation of Particle Suspensions in Shear Flow

Inclusion of short-range particle–particle interactions for increased numerical stability in a lattice-Boltzmann code for particle-fluid suspensions, and handling of the particle phase for an effective implementation of the code for parallel computing, are discussed and formulated. In order to better understand the origin of the shear-thickening behavior observed in real suspensions, two simplified cases are considered with the code thus developed. A chain-like cluster of suspended particles is shown to increase the momentum transfer in a shear flow between channel walls, and thereby the effective viscosity of the suspension in comparison with random configurations of particles. A single suspended particle is also shown to increase the effective viscosity under shear flow of this simple suspension for particle Reynolds numbers above unity, due to inertial effects that change the flow configuration around the particle. These mechanisms are expected to carry over to large-scale particle-fluid suspensions.     

Ripple formation in weakly turbulent flow

The formation of granular ripples under liquid shear flow in an annular channel is studied experimentally. The erodible granular bed is subject to weakly turbulent flows without a defined sharp boundary layer close to the granular bed. The flow field and the degree of turbulence is characterized quantitatively by using a particle image velocimeter and a laser-Doppler velocimeter, respectively. A new range of particle Reynolds numbers at the lower limit of the Shields diagram were explored. Quantitative measurements of the granular flow on the surface reveal that the threshold for particle motion coincides within the order of one percent with the threshold for ripple formation. In fully developed ripples it was found that on the leeward side of the ripples regions of low-velocity gradients exist where granular motion is scarce, indicating that the coupling between the ripples is mainly caused by the flow field of the liquid.