Development of a 500 MHz high power RF test stand

A flexible high power RF test stand has been designed and constructed at IHEP to test a variety of 500 MHz superconducting RF components for the upgrade project of the Beijing Electron Positron Collider (BEPCⅡ), such as the input coupler, the higher order modes (HOMs) absorber and so on. A high power input coupler has been conditioned and tested with the RF power up to 250 kW in continuous wave (CW), traveling wave (TW) mode and 150 kW CW in standing wave (SW) mode. A prototype of the HOMs absorber has been tested to absorb power of 4.4 kW. An introduction of the test stand design, construction and high power tests is presented in this paper.     

超分子溶剂分散液液微萃取/超高效液相色谱-串联质谱法测定鱼血中13种硝基咪唑类药物残留

建立了一种基于超分子溶剂分散液液微萃取技术测定鱼血中13种硝基咪唑类药物的超高效液相色谱-串联质谱方法。样品用正辛醇、四氢呋喃和水形成的超分子溶剂萃取,以乙腈-水为流动相进行梯度洗脱,采用Waters ACQUITY UPLC BEH C_(18)(2.1 mm×50 mm×1.7μm)色谱柱分离。在电喷雾正离子模式下,采用多反应监测模式进行定性及定量分析。结果表明,13种硝基咪唑类药物在各自范围内线性关系良好,相关系数(r~2)大于0.998,检出限为0.05～0.2μg/L,定量下限为0.1～0.5μg/L。在低、中、高3个加标水平下,13种硝基咪唑类药物的平均回收率为88.4%～105%,相对标准偏差(n=6)为4.3%～11%。该方法简便快速、准确可靠,可用于鱼血中硝基咪唑类药物残留的分析检测。     

以四元相图为指导原理的硫酸钾制备实验在本科实验教学中的开展和探索

二步法制备硫酸钾是规模化生产钾肥的重要方法之一,本实验以四元相图的基本知识为理论指导开展硫酸钾制备实验。本实验通过无机复分解反应合成产物,采用传统滴定法、分光光度法与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相结合的测试方法对产物中离子进行分析检测,可实现基础操作与基本理论的同步提升,传统分析与现代仪器分析的有机结合。本实验原料易得、操作简便、现象明显、绿色环保,并且可以模块化教学,可拆分成多个实验环节,以适合不同学时的实验教学要求。该实验的开展既能让学生认识到化学理论知识在社会生产中所起的重要作用,又能培养学生的基本操作能力,提高学生的实践创新能力。     

超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱法鉴定白茶和普洱生茶中的化学成分

基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱（UHPLC－Q－Orbitrap－HRMS）技术,建立了白茶和普洱生茶中化学成分的分析方法。白茶和普洱生茶提取液经Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（150 mm × 2.1 mm,1.7 μm）分离,进入四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱,在电喷雾正、负电离模式下同时进行全扫描以及数据依赖型二级质谱扫描并采集数据信息。通过一级质谱分析和二级碎片的精确质量数信息及在线数据库匹配,在白茶和普洱生茶样本中共鉴定出64种活性成分、32种共有活性成分。在白茶和普洱生茶样本中各单独鉴定出16种活性成分,主要为氨基酸类、有机酸类、黄酮类、香豆素类、生物碱类以及核苷类等六大类别化合物。采用归一化法确定已检出的64种活性成分的相对含量。该方法可系统分析茶叶中的有效成分,为进一步研究白茶和普洱生茶的保健机理提供了科学依据,也可为茶叶质量安全监管提供技术支撑。     

空气动力辅助离子化质谱组织涂片分析用于胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因状态的快速判别

异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因分型对于胶质瘤的精准诊疗具有重要意义。该文将组织涂片用于病理组织代谢物质谱分析的样品前处理,并采用2-羟基戊二酸与花生四烯酸质谱响应强度的比值作为胶质瘤IDH基因状态的判别指标,建立了基于空气动力辅助离子化(AFADESI)质谱技术的胶质瘤IDH基因状态快速判别分析方法。对组织涂片用于代谢物敞开式质谱分析的可行性进行考察和定量方法学验证,结果表明其具有样品分散性好、操作简单快速、代谢物覆盖度高、定量准确度好的优点。受试者工作曲线(ROC)评估显示,其用于胶质瘤IDH基因状态判别的诊断能力良好。组织涂片结合空气动力辅助离子化质谱分析用于胶质瘤IDH基因状态的快速判别有望为胶质瘤精准诊疗提供新的分析手段和技术支持。     

BEPCⅡ超导腔失效分析

以北京正负电子对撞机(BEPCII)超导腔为例，通过监测运行中超导腔的主要参数，如腔压、输入功率、调谐角等，并与理论计算相比较的方法，对超导腔失效常见的几种原因，包括:高频系统硬件故障、束流丢失以及调谐器机械运动不畅等，进行了分析，重点解决了调谐器机械运动不畅导致超导腔失效这一比较复杂的问题。这些分析为减少BEPCII高频故障，增加BEPCII运行可靠性提供了重要参考。     

一种可调耦合度型高功率输入耦合器的设计

旨在设计一支新型、耦合度可调、连续波型高功率输入耦合器，外部品质因数的调节范围为1.5×105~2×106，以适应先进光源技术研发与测试平台超导电子直线加速器束流试验装置不同束流模式下的需要。这是国内首次开展耦合度可调式连续波型高功率输入耦合器的研制。采用HFSS三维电磁仿真软件完成了耦合器的高频结构设计，对耦合器的微波传输、场分布进行了计算；同时采用CST微波工作室对不同内导体天线插入深度下耦合器的外部品质因数进行了仿真计算，结合650 MHz 2单元超导腔进行了耦合度调节实验，仿真计算与实验测试结果基本一致。     

基于乘积季节模型的社会消费品零售总额分析

社会消费品零售总额是反映人们消费水平的重要度量指标,也是国民经济体系中的一个重要评价指标.因此,分析研究社会消费品零售总额发展趋势对于转型期的中国经济高质量发展具有重要意义.基于乘积季节模型对2001年至2020年的社会消费品零售总额数据进行时间序列分析,经过差分、单位根检验、模型识别与拟合等过程,确定最终模型为ARIMA(1,1,1)(1,1,0)12,结果表明,社会消费品零售总额数据具有明显的线性趋势和季节性特征,并进一步得出其波峰和波谷到达的时间,另外,该模型对社会消费品零售总额有非常好的拟合效果,且有较高的预测精度.     

金属结构航天器陨落过程三维瞬态传热有限元算法研究

构建金属桁架结构航天器陨落再入气动热环境有限元传热模型,是准确预测在轨服役期满大型航天器陨落再入解体过程温度分布的关键。本文采用四节点四面体单元对空间进行离散,依据泛函理论,将传热控制方程离散为代数方程组;利用有限单元法总体合成得到具有对称正定、高度稀疏和非0元素分布的规则性刚度矩阵,发展一维变带宽压缩存贮技术,有效解决大型稀疏矩阵的数据存贮问题;为有效抑制求解过程出现的温度在时间和空间上的振荡问题,发展集中热容矩阵系数处理方法,将热容矩阵的同行或同列元素相加代替对角线元素,使非对角线元素化为0,构造求解三维瞬态温度场的两点向后差分格式、Crank-Nicolson格式和Galerkin格式。通过对正方体瞬态传热计算验证分析,在相同条件下,采用以上三种格式均可获得一致稳定的温度解,并得到与现有ANSYS有限元软件较为吻合的计算结果,验证了所建立三维瞬态传热有限元计算模型的准确可靠性。在此基础上,对铝合金低轨航天器薄壳结构进行了传热计算,给出了类天宫飞行器两舱体陨落飞行107.5 km～90 km不同高度的瞬态温度分布,为这类寿命末期航天器陨落再入解体预报提供理论支撑与可计算模型。