基于薄膜介质线的紧凑型脉冲功率源设计与实验研究

介绍了一种基于薄膜介质线的紧凑型脉冲功率源的设计与实验,脉冲功率源系统体积约0.5 m3,输出功率大于4 GW、脉宽约150 ns。该脉冲功率源采用模块化设计,系统主要包括充电组件、薄膜介质线模块和气体火花间隙开关组三个部分。薄膜介质线储能介质为聚酰亚胺薄膜,为抑制电磁耦合以及电晕现象,匝间距选为30 mm。优化设计的三电极场畸变开关直径150 mm、高45 mm、电感值16.2 nH。为降低系统电感,薄膜介质线模块与开关间采用传输线的布线方式,中间绝缘采用聚酰亚胺膜,在2 mm间距下实现了100 kV耐压。     

HL-2M初始等离子体放电阶段的辉光放电清洗系统电极的设计与分析

针对 HL-2M 装置初始等离子体放电阶段所需的直流辉光放电清洗系统的电极进行了设计。对辉光 放电清洗系统在不同工况下的系统负载进行了分析和拟定,并确定了电极结构设计分析标准。根据系统电极的结 构特点并结合系统负载规范与分析标准,依据不同的失效模式对电极进行了失效分析。分析结果表明,此针对初 始等离子体放电的电极设计能可靠安全运行,满足设计需求。     

HL-2M常规偏滤器位形抽气对碳杂质分布影响的模拟分析

在小角度V型结构的HL-2M常规偏滤器位形下,采用SOLPS 5.0程序研究了抽气速率S_p对装置粒子排除控制能力及溅射产生的碳杂质分布的影响。模拟结果表明,当进入边缘区域的能量为4MW、上游密度为n_sep=3.0×10¹⁹时,过高的抽气速率(大于40m³•s^-1)将迅速降低靶板附近中性粒子压强和等离子体密度,并引起靶板电子温度T_e的上升和表面材料溅射增强,导致有效电荷量Z_eff升高。在抽气速率约为20~40m³×s^-1时,常规偏滤器的粒子排除效率较高。     

聚苯乙烯非均相催化加氢吸附动力学及反应动力学研究

采用以表面具有贯穿大孔的二氧化硅空心微球为载体制备的负载型钯催化剂（Pd/SHMs）,对聚苯乙烯（PS）在非均相加氢催化剂上的吸附及加氢反应行为进行了系统研究,得到了吸附和反应动力学模型,并对部分加氢产物进行了详细分析.结果表明随着温度的升高,PS吸附量逐渐增加,且达到饱和吸附时间也随之增长,确定了PS非均相加氢为1级反应,活化能为58.3 kJ·mol^-1.将不同加氢度的样品进行分离提纯分析,结果显示PS的部分加氢产物都是由较高加氢转化率（85%左右）和较低加氢转化率（25%左右）的PS组成,证明PS非均相加氢存在二次吸附和竞争吸附加氢的现象,即服从“Blocky”机理.此工作为PS催化加氢吸附及反应过程的研究奠定基础,也为理解其他聚合物在非均相催化剂上的吸附及反应行为提供帮助.     

天然有机质在生物炭负载纳米镍铁降解十溴联苯醚过程中的影响作用机理辨识

天然有机质（NOM）对纳米铁基材料去除污染物过程中的影响作用机理仍存争议.本工作选取腐殖酸（HA）作为NOM的代表物,研究了HA对生物炭负载纳米镍铁（BC@Ni/Fe）降解十溴联苯醚（BDE209）的动力学影响,结果表明HA对BC@Ni/Fe降解BDE209产生抑制作用,且随着HA浓度的升高,抑制作用越显著.通过HA与BC@Ni/Fe相互作用实验发现,HA能够快速地被BC@Ni/Fe吸附;通过HA对BC@Ni/Fe的Zeta电位和沉降影响实验发现,随着HA浓度的升高可有效提高BC@Ni/Fe的稳定性以及表面电荷,这表明HA不是通过影响BC@Ni/Fe颗粒的性能对BC@Ni/Fe去除BDE209产生抑制作用的.BC@Ni/Fe的腐蚀能力随着HA浓度的升高而降低,这与HA对BC@Ni/Fe去除BDE209反应活性影响成正相关关系.HA中具有电子传递作用的典型醌类化合物2-羟基-1,4-萘醌（Lawsone）和蒽醌-2,6-磺酸钠（AQDS）,在反应过程中并没有起到电子传递作用促进反应进行,反而对BC@Ni/Fe去除BDE209起抑制作用.结合BDE209和HA之间的竞争吸附实验发现,HA抑制BC@Ni/Fe反应活性的主导原因是HA优先于BDE209被BC@Ni/Fe吸附,HA包覆于BC@Ni/Fe颗粒表面占据了活性位点,阻碍BC@Ni/Fe与H₂O的接触,减少了Fe⁰的腐蚀,从而抑制了BC@Ni/Fe对BDE209的降解.     

新型长周期光纤光栅的横向负载特性及其偏振相关性研究

发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅谐振波长的横向负载特性具有较强的负载方向相关性,而损耗峰幅值的横向负载特性的方向相关性较弱.不同圆周方向的横向负载对谐振波长偏振相关性的影响差异较大,但对损耗峰幅值偏振相关性的影响差异较小.利用横向负载引起双折射进而导致光栅的光学主轴旋转的相关理论,合理解释了该长周期光纤光栅独特的横向负载特性及其偏振相关性.     

强流RFQ的固态功率源模块故障分析

用于中科院近代物理研究所的ADS项目中的射频四极加速器(RFQ) 的新RF系统在2017年初升级,原来的电子四极放大器被两个新的固态功放(SSA) 所替换,它们是两台相同的额定功率为80 kW的功率源,通过两个相同的耦合器在腔内合成至少100 kW的功率。但是对于SSA来说,为了功率组合,太多的功率模块的振幅和相位进行了调整和优化,一个或几个损坏的环形器(包括吸收负载) 可能导致整个射频系统的失效。特别是,根据实验和仿真,发生失配问题后,如果两级合成器之间的传输线电长度满足某一特定条件时,系统的散射参数会有很大的波动,甚至切断。详细介绍了北京北广科技股份有限公司用于模拟多级合成放大的模拟方法、放大链路的故障分析及相关实验情况。     

沉淀剂和Ag含量变化对甲醛降解性能的影响

采用不同沉淀剂制备CeO₂-Co₃O₄复合金属氧化物载体,通过浸渍负载不同含量Ag获得Ag/CeO₂-Co₃O₄催化剂.借助氮气物理吸附、XRD、Raman和H₂-TPR等手段研究了催化剂的物理化学性质.结果表明：当WHSV=30 000 mL·g^-1·h^-1时,催化剂能表现出良好的催化氧化甲醛性能,在≤ 90℃时实现甲醛的完全转化.草酸沉淀能有效降低Ce-Co氧化物的结晶度,使得Co²⁺含量增加,提供更多的氧空位,促进了氧分子的活化与迁移,从而提高了催化活性.随着Ag含量增加,使得由草酸沉淀制备的Ag/CeO₂-Co₃O₄催化剂的活性增强,且金属与载体间的相互作用也增强,当Ag负载量为1%（重量百分比）时活性最佳.     

生物质基活性炭负载镍对CrⅥ的催化吸附性能研究

为了有效处理污水中的重金属铬,本文利用废弃物甘蔗渣负载镍和氮,制备出一种高催化性能的活性炭用于降解吸附污染水体中的Cr~Ⅵ.利用BET、SEM、Raman、XRD、XPS等手段对负载镍生物质基活性炭进行理化性质表征,对其催化吸附Cr~Ⅵ的性能进行评估并探究了其催化吸附机理。结果表明,在甲酸作为辅助催化剂时,负载镍生物质基活性炭对Cr~Ⅵ的最大降解量高达824.38mg/g,并且循环性能优良,活性位点有较高稳定性。而其催化吸附过程涉及到含氧官能团与Cr的络合作用、单质镍与Cr~Ⅵ氧化还原反应、Ni~(3+)和Cr~(3+)共沉淀等作用。     

原子层沉积：一种多相催化剂“自下而上”气相制备新策略

多相催化剂是极为重要的一类催化剂,在许多重要工业反应中扮演关键角色。然而,传统的湿化学合成手段在很多情况下难以做到对催化剂活性位点的结构、组成以及其周围局部环境的原子级精细调控,继而给优化催化剂性能、理解多相催化机理带来较大的挑战。原子层沉积(ALD)是一种气相催化剂合成技术,其原理是基于两种前驱体蒸汽交替进样并在载体表面上发生分子层面上的“自限制”反应,实现目标材料在载体表面上的精准沉积。利用其分子层面上的“自限制”反应特性,并通过改变沉积周期数、次序和种类等方法可以实现对催化剂活性位结构的原子级精细控制,进而为人们提供了一种催化剂“自下而上”精细可控合成的新策略。在本文中,我们总结了利用ALD方法在负载型单金属和双金属催化剂精细设计方面的进展,讨论了ALD方法在设计高效催化剂方面的特点与优势。特别地,我们总结了利用ALD方法制备单原子和双原子结构金属催化剂的方法与策略。此外,我们总结了利用氧化物可控沉积精准调控金属催化活性中心周围的微环境,从而实现提升催化剂活性、选择性和稳定性的方法。最后我们展望了ALD技术在催化剂制备领域中应用的潜力。