EAST运动斯塔克效应诊断数据处理中GPU并行化加速算法的研究

在EAST装置单道运动斯塔克效应(MSE)诊断系统数据处理中，采用CPU(中央处理器)+GPU(图形处理器)异构化模型，实现了数字谐波分析(DHA)算法的并行化加速计算。由CPU完成数据的加载及简单的数学计算，由GPU实现DHA算法的傅里叶正、逆变换及滤波等并行化计算，与串行算法相比，获得了2000倍以上的加速，可以满足MSE诊断实验期间及时数据处理的要求。     

东方超环上低杂波驱动等离子体环向旋转实验研究

旋转和旋转剪切能抑制磁流体不稳定性和增强等离子体约束.低杂波电流驱动作为未来聚变堆上可能的旋转驱动手段,探索低杂波在现有托卡马克装置上驱动等离子体旋转的驱动机制,可以为未来的聚变堆上旋转预测提供重要参考.在东方超环托卡马克装置上,早期发现了2.45 GHz的低杂波能有效驱动等离子体旋转的现象,认为是边界旋转的改变导致芯部旋转的同电流方向的增加造成的.更高频率下4.6 GHz低杂波电流驱动可以更有效地驱动同电流方向的等离子体旋转.本论文分析在欧姆背景等离子体下,不同功率的低杂波对等离子体环向旋转的影响,研究安全因子剖面变化对环向旋转的关系,利用功率调制获得了低杂波驱动旋转实验中的环向动量输运系数变化情况,发现环向动量扩散系数(χφ)、环向动量箍缩系数(Vpinch)的数值大小趋势是从芯部向靠外的区域逐渐变大.这与低杂波驱动环向旋转时,环向旋转速度由靠外的区域向芯部传递的特性吻合.     

厚靶低中能9Be(d,xn)反应加速器中子源特性研究

利用PHITS程序评价计算了厚靶9Be(d, xn)反应加速器中子源的能谱和角分布数据，重点讨论了JQMD、INCL和INCL/DWBA三种核反应物理模型计算厚靶9Be(d, xn)反应中子辐射场分布的适用性。研究结果显示，基于INCL/DWBA耦合模型的PHITS程序计算所得到的厚靶9Be(d, xn)反应中子能谱和角分布数据能够较好地与实验数据符合，可以为厚靶9Be(d, xn)反应中子源特性研究及应用提供较为准确的中子辐射场数据。此外，设计了水冷大面积旋转铍靶的方案，并在5~25 MeV/5 mA入射氘能量下条件下，开展了靶面温度模拟研究，结果显示，靶面最高温度可控制在100 oC以下。     

高速逆流色谱分离与鉴定鹿药中黄酮类化合物

采用高速逆流色谱(HSCCC)与其它色谱联用的方法分离纯化鹿药中的化学成分,得到5个黄酮类化合物: 5,7,3′,4′-四羟基-3-甲氧基-8-甲基黄酮(1)、 8-甲基木犀草素(2)、 3′-甲氧基木犀草素(3)、 木犀草素(4)和槲皮素(5),它们均为首次自该种及该属植物中分离得到.HSCCC以V(氯仿)∶ V(甲醇)∶ V(水)=4∶ 3∶ 2混合液为溶剂,上相为固定相,下相为流动相, 分离纯化得到3个分别含化合物1, 4和5的主要部分,经HPLC检验纯度分别为98.3%, 96.7%和95.3%;还有1个含有化合物2和3的较纯部分,通过Sephadex LH-20柱色谱,以V(甲醇)∶ V(水)=1∶ 1混合液洗脱将二者分离.通过理化性质及紫外、红外、质谱、核磁等波谱分析确定化合物结构.     

基于核磁共振弹性成像技术的肝纤维化分级体模研究

肝纤维化程度以及纤维化速率的精确判断对于相应治疗手术的选择以及治疗预后评估都是至关重要的.临床上需要发展一种非侵入性的肝纤维化定量检查手段.核磁共振弹性成像技术成为实现肝纤维化分级研究的最具发展前景的技术之一.我们研制开发了可用于进行肝纤维化分级研究的实验平台,并讨论了激励装置和位移相位成像序列的技术细节,最后给出了体模的初步实验结果并对结果进行了分析.为后续体模深入研究和临床应用实验奠定基础.     

最优化方法在物理实验中的应用

最优化问题在物理实验中大量存在,通过对实验方案、测量方法、仪器选择及使用、数据和误差处理等方面进行最优化的研究,在最有利情况下进行实验,能够使效率更高、结果更准确。     

废旧锂离子电池正极材料及电解液的全过程回收及再利用

作为发展势头迅猛的新型储能形式,锂离子电池缓解了能源领域对化石燃料的依赖,同时减轻了日益严峻的环境压力,但是数量巨大的废旧锂离子电池具有危险废弃物和高附加值可用资源的双重属性。因此,通过不同技术手段的创新和组合,实现组成成分日益多样化的废旧锂离子电池的高效回收和再利用具有巨大的挑战和特殊重要的现实意义。本文从预处理工艺出发,详细阐述了放电失活、分类拆解、粉碎筛分、酸浸除杂等一系列过程的技术手段和要求;从原料再生、结构修复以及再制备三个方面探讨了具有代表性的再利用思路,分析了各技术方法的优势和存在的问题。此外,对废旧电解液的无害化处理和回收进行了专题讨论,重点介绍了超临界CO₂萃取工艺。最后,针对现阶段存在的问题提出展望,为后续开展废旧锂离子电池回收的相关研究及工业应用提供参考。     

915 nm单频Nd∶YAG晶体衍生光纤激光器

报道了一种基于Nd∶YAG晶体衍生光纤(NYDF)的915 nm单频光纤激光器.使用掺杂原子数分数为2.5％的Nd∶ YAG晶体作为纤芯材料,高纯度石英管作为包层材料,利用熔芯法制备Nd∶ YAG晶体衍生光纤,其传输损耗为8 dB/m,在915 nm处其增益系数为1.16 dB/cm.基于Nd∶YAG晶体衍生光纤,实现了一个稳定的915 nm单频光纤激光器,信噪比大于50 dB.实验结果表明Nd∶ YAG晶体衍生光纤有潜力应用于890～920 nm单频激光器.     

基于PC机的脉冲序列发生器

为了降低谱仪的复杂性和成本，文中提出了基于PC机的脉冲序列发生器设计方案. 详细讨论了在Windows 98和Windows XP下通过关中断的方法来保证脉冲序列时序的精度和稳定性，通过实验给出了基于PC机的脉冲序列发生器的短期稳定度和长期稳定度，最后通过自旋回波实验直接验证了该方案的可行性.