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根据EAST-NBI大面积束引出系统的特点及装配要求,研究合理的装配方法.通过多种装配方法来消除装配中产生的误差,以到达最大误差小于0.05mm,真空接口漏率小于1 × 10-7Pa·L·s-1,冷却水管耐压1 MPa,通过100kV的静电耐压测试,并进行了离子束引出,初步验证了引出系统装配的成功,支持兆瓦级强流离子源的研制.     

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EAST NBI束线综合测试台已研制完成并具备一台兆瓦级离子源测试运行的全套电源设备,包括离子源灯丝电源、弧电源、加速器电源、抑制极电源、偏转磁体电源及缓冲器电源等。介绍了EAST兆瓦级离子源进行起弧放电调试运行的方式,叙述了各套离子源电源系统的设计结构、技术特点及运行控制方式,分析了离子源电源系统稳定可靠运行需要解决的各个难点,给出了EAST束线样机进行高功率及长脉冲束引出测试运行的实验结果。     

CFETR 中性束注入系统概念设计

为了满足中国核聚变工程实验堆(CFETR)对等离子体加热和电流驱动的要求,从总体布局、束传输 系统、束源系统三方面进行了中性束注入系统的概念设计。利用参数计算的方法,根据聚变等离子体的要求明确 了中性束注入系统的性能指标和基本布局;利用束传输空间分布程序评估了束传输性能,确定了各功能部件的空 间布局结构;在此基础上,确定了束源系统的性能指标和引出系统布局方式,结合当前研发进展,明确了束源的 基本技术方案。由此完成了中性束注入系统参数指标、束传输关键尺寸、束源性能指标等设计要求,为后续工程 设计奠定了基础。     

Ce0.8Y0.2O1.9-Ca3(PO4)2-K3PO4复合电解质在中温区的质子导电性及在常压合成氨中的应用

A precursor of Ce_0.8Y_0.2O_1.9(YDC) solid electrolyte was synthesized by the gol-gel method. YDC and phosphates powders were prepared by mixing the YDC and phosphates according to different weight ratios. The mixtures of the YDC and binary phosphates were ground and sintered at 1 400 ℃. The proton conductivity in solid electrolyte of the sintered samples was examined using electrochemical methods at 400～800 ℃. Ammonia was synthesized from nitrogen and hydrogen at atmospheric pressure in the solid state proton conducting cell reactor. The optimal condition for the ammonia production was determined. The result indicated that composite electrolyte of 80wt% YDC: 20wt% binary phosphates as proton conductor could obtain the highest ionic conductivity and ammonia production rate among the four samples, the rate of evolution of ammonia was up to 9.5 × 10^-9 mol·s^-1·cm^-2.     

石墨烯与太赫兹科学

石墨烯(Graphene)是材料科学和物理科学领域一颗冉冉升起的新星.作为一种具有优异晶体品质和电子性质的二维材料,石墨烯表现出独特的电子输运、光学耦合、电磁学和其他新奇的性质.例如,石墨烯的禁带宽度和有效质量为零,其电子和空穴的运动方式与相对论性粒子相同,另外,石墨烯拥有已知材料中最高的迁移率,且其迁移率基本与温度无关,石墨烯具有众多的新颖物理现象和应用潜能,其中在太赫兹科学上的应用前景尤其广阔.石墨烯的等离子振荡、可外部控制的导电率及可人为调谐的禁带宽度都与太赫兹科学息息相关.文章重点地介绍了石墨烯的基本性质和最新研究进展,并展望了石墨烯在太赫兹科学上的应用前景,包括石墨烯的太赫兹特性研究及石墨烯太赫兹器件.     

进气量对强流正离子源反向电子流的影响研究

分析了EAST-NBI离子源束引出过程中反向电子的产生及物理特性,对典型情况下的进气量对离子源的影响进行了计算和实验研究。实验结果发现,质子比受进气量影响较小,进气量与反向电子流呈明显正相关。     

Ca、Ce双掺杂烧绿石型复合氧化物的合成及离子导电性能研究

Pyrochlore-type rare earth complex oxides of La_2-αCa_αZr_2-βCe_βO_7-δ were synthesized by the sol-gel method. The structure of the samples was characterized by X-ray diffraction (XRD). The ionic conduction in solid electrolyte of the sintered samples was examined using electrochemical methods at 400～800 ℃. The result indicated that the samples were pyrochlore-type structure, conductivities of the Ca and Ce doped samples were largely increased. Ammonia was synthesized from nitrogen and hydrogen at atmospheric pressure in the solid state proton conducting cell reactor. The ammonia evolution rate of doped samples is larger than that of the undoped ones, which indicates that the samples are proton conductor and the ability of protonic conductivity is mainly decided by hole concentration.     

基于天然产物的新型铁氮共掺杂碳电催化剂的制备及氧还原性能

以廉价天然植物果实红枣作为唯一碳源,采用牺牲模板法制备了一种具有层状多孔结构的铁氮共掺杂碳材料(Fe-N-CM).采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、氮气吸-脱附仪和拉曼光谱对Fe-N-CM样品的形貌和结构进行了表征,用旋转圆盘电极及环盘电极对Fe-N-CM催化剂的氧还原反应(ORR)性能进行了研究.结果表明,所制备的层状多孔Fe-N-CM材料比表面积达到429.8 m~2/g,铁颗粒在材料表面均匀分散,铁和氮的协同作用使Fe-N-CM具有良好的氧还原催化活性,其对氧还原反应的催化稳定性和抗甲醇性能优于商业Pt/C催化剂.     

中性束注入加热下旋转和Z_(eff)对EAST中子出射影响的研究

为了判断中性束注入加热效果和研究等离子体宏观旋转和有效电荷数(Z_(eff))对中子出射的影响,结合实验数据,利用TRANSP模拟程序研究了EAST中性束注入加热时,等离子体旋转速度、有效电荷数Z_(eff)以及等离子体储能与中子出射率的关系。模拟结果表明,在能量为65keV、功率为2.89MW的中性束注入加热时,等离子体产生较大的旋转,旋转减少快离子热化时间,降低中子产额;有效电荷数Z_(eff)增加时,快离子投掷角散射增强,束靶反应减少,中子产额缩减。中子出射率随等离子体储能的增加而增加。     

CFETR 中性束注入系统负离子束源概念设计

根据 CFETR 对 NBI 系统参数的需求，开展了 CFETR NBI 束源的概念设计，给出了束源的设计参数指标和总体设计方案。完成了大面积等离子体发生器和负离子加速器两部分的设计工作。