HL-2M装置低温冷凝泵在抽气工况下的热负荷分析

采用理论计算和有限元实体模型的方法,对HL-2M装置低温冷凝泵及与其相连接的真空穿透结构进行了温度分布和液氦管热负荷分析。结果显示,低温冷凝泵中液氦管的热稳态热负荷为5.45W,粒子沉积的热负荷为75.68W,真空穿透部分的热负荷为5.04W。所得结果为后续的热应力分析、低温泵流速控制和低温系统的设计提供了参考。     

EAST-NBI主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率计算

采用低温冷凝泵来实现束生成与传输所需的真空环境是兆瓦级中性束注入器研制中的合理选择。低温冷凝泵由防辐射挡板和低温冷凝板两部分组成。防辐射挡板的传输几率是影响主低温冷凝泵性能的重要参数。通过蒙特卡洛法模拟气体分子运动过程,分析计算了主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率,以及主低温冷凝泵的抽速,为防辐射挡板的优化设计提供了理论指导。     

EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的热力学分析

差分式低温冷凝泵结构和选材的合理性,对EAST-NBI的性能至关重要。文中主要运用ANSYS对低温冷凝板和人字形辐射挡板进行热力学分析,进一步验证了该差分式低温冷凝泵的设计是合理的。运用中性束注入综合测试台对所设计的差分式低温冷凝泵性能进行测试,结果表明完全满足EAST-NBI对低温真空的要求。     

NBI综合测试台后低温冷凝泵热负荷分析与计算

NBI综合测试台的建立,是为了对未来用于EAST装置的中性束注入器(NBI)进行性能测试并进行相关物理实验。低温冷凝泵是为NBI提供稳定的动态真空环境的重要部件,低温泵的工作状况直接关系到束的传输效率。结合后低温冷凝泵的工作情况,对其进行了热负荷计算,并对影响热负荷的一些因素进行了分析,为后续的热应力分析和低温系统的设计提供参考。     

冷凝泵型稀释制冷机实验研究

极低温(<1 K)环境对于凝聚态物理、天文观测和量子计算等前沿领域具有重要意义,其中稀释制冷是应用最广泛的极低温制冷技术.针对小冷量应用的冷凝泵型稀释制冷机利用冷凝泵实现³He的低温循环,无需复杂的机械泵组和连接气路,具有结构紧凑、操作便利、成本低等优势,从而成为新的研究热点.本文围绕冷凝泵型稀释制冷机,介绍了其制冷原理和系统架构,设计并搭建了预冷系统、稀释低温系统和测量系统,并对整机进行了实验研究.辅助多测温点测量系统,通过多次实验总结了稀释低温循环过程,由吸附制冷机预冷、稀释循环启动和稀释制冷三个阶段组成,并且分析了系统启动和运行特性.经过测试,实验最低温度可达108 mK.该制冷机可以很方便地拓展低温平台的制冷温区,为凝聚态物理、材料、医学研究等前沿领域提供重要支撑.     

EAST装置的磁探针设计

介绍了EAST装置中磁探针设计中的结构、安装位置、匝面积的标定、幅频响应,并给出了该磁探针的标定误差和Mirnov线圈幅频响应特征图。两轮EAST放电试验表明,电磁测量的信号满足装置运行和等离子体控制的需要。     

低温气体冷凝过程的热力学分析

以低温下的液态氨为例，从热力学角度探讨了冷凝过程的发生机制，给出了提高冷凝速率防止冷凝器壁面结霜的有效途径。     

低温送风诱导混合箱诱导性能研究

随着空调技术的进一步发展,低温送风空调系统逐渐兴起。文中利用fluent 6.3,通过对低温送风空调系统末端装置——诱导混合箱进行内部空气流动及传热模拟,研究内部其气体流动规律及诱导性能,对诱导混合箱的性能优化及选用提供了理论依据。     

EAST低温系统又一新降温模式

EAST氦低温系统是EAST(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)先进超导托卡马克实验装置重要子系统之一;到目前为止,EAST已经成功进行了6次降温实验。第四次降温实验于2008年8月完成,这次降温实验与前几次降温实验很不相同。前3次的降温实验冷却磁体依赖四台透平膨胀机(透平A、B、C和D),透平B、C和D获得LHe去冷却PF和TF磁体、5&8对电流引线和busline到相应的温度。透平A用于制取80K的冷量冷却外冷屏。而此次降温是采用3台透平膨胀机(透平A、B和C),透平B和C与节流阀获得LHe去冷却PF和TF磁体、5&8对电流引线和busline到相应的温度。透平A还是用于制取80K的冷量冷却外冷屏。此次整个降温过程大概用了20天,比以前多耗时25%;文中给出了透平的启动过程、磁体冷却过程和一些操作经验。     

HL-2M内置环形低温泵阀箱初步设计

通过介绍HL-2M内置环形低温泵的运行模式,且依据其运行模式,开展了阀箱的结构设计。从降低热负荷的角度对阀箱结构进行了详细的阐述,并应用ANSYS有限元分析软件进行了阀箱应力及温度场分析。计算结果表明:阀箱箱体能承受0.1MPa外压的强度要求;箱体外壳最高温约297.8K,冷屏最高温度82.93K,满足温度设计要求。对于热负荷的降低具有较好的作用,也能减少液氮的消耗量。     

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为了测量EAST磁体位移的变化,采用计算机视觉处理方法构筑三维测量模型,利用边缘检测算法对图像采集系统获得的图片进行识别和检测,最终得出位移的变化值,从而可以在等离子体磁场位形控制中通过补偿修正这些变化。该测量方法解决了EAST装置冷质磁体位移测量的难题。     

EAST极紫外空间分辨光谱分析软件的开发

基于Matlab软件的图形用户界面开发环境(GUIDE)设计开发了一套交互式界面,可以自动读取、解析原始数据,开展波长标定,将谱强度与谱仪系统空间测量位置以及EAST实验放电时间等信息相关联,从而快速、便捷地计算杂质离子发出的线光谱强度的空间分布并绘图。该空间分辨光谱分析软件的开发和应用大大提高了谱仪数据处理和分析的便捷性和效率,保证了放电期间数据处理的准实时性。     

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用小波多分辨分析方法对EAST快控电源控制信号进行分解，分层设定阈值滤除不符合要求的频率成分再进行信号重构，得到了满足要求的EAST快控电源控制信号，并经过了仿真和实验的验证。结果表明，使用小波变换比使用其他方法更为理想。     

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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。     

基于自制暗箱测量光电效应中光强与光电流的关系

本文基于自制的“暗箱”实验装置,通过3种方法来验证光电流与光强的关系:一是通过控制光电管两端的电压研究不同光强下光电管两端的伏安特性曲线;二是通过在相同光强下改变光电管与光源的距离研究光电管的光电特性曲线;三是通过光强传感器直接测定光电流与光强的关系.以上3种方法的实验数据均通过PASCO平台进行实时采集和分析,获得了未达到饱和时光电流随光强增加而增大的实验结果.     

薄壁曲线箱梁剪力滞计算的有限段方法

采用能量变分法导出的控制微分方程的齐次解作为梁段的有限元位移模式,建立了考虑初曲率的弯曲、扭转、剪力滞耦合和畸变的半解析有限段模型.由直接刚度法导出了梁段单元的刚度矩阵;由功能原理获得单元荷载列阵,提出了一种能对工程中常用的多跨连续曲线箱梁剪力滞计算的有限段法.制作了一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型,分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应实验研究.其结果与有限段法计算结果以及有限元法的计算值均符合良好,从而验证了有限段方法的正确性. 关键词： 薄壁箱梁 剪力滞 有限段法 模型实验     

二维随机介质中的能量分布和频谱特性

研究了二维随机介质中能量的空间分布和一些特定区域的频谱特性.结果显示介质中能量呈局域化分布,其分布与介质中颗粒的随机分布有关,还与激发光的波长有密切的关系,介质中能量聚集的区域和介质的准封闭区域有一定关系但并非一一对应.所考察的各准封闭区域的频谱均随时间变化,在同一激发光的激励下各准封闭区域的频谱均不相同,而同一区域在不同的激发光的激励下频谱也不相同.当激发波长与准封闭区域的结构参数偏差较大时,频谱中谱峰会出现此消彼涨的模式竞争现象,而且能量衰减得较快;而当激发波长与该结构参数较接近时,相应的频谱中存在一 关键词： 激光物理 有限时域差分法 局域化 频谱特性     

The effect of the relativistic Hartree-Fock-Roothaan momentum distribution in the binary encounter approximation for inner shell ionization

K- and L-shell ionization cross sections of gold due to impact of proton and alpha particles have been calculated in the binary encounter approximation incorporating the effects of Coulomb deflection of the projectile, of increase in binding of the target electron, and of polarization and relativity. Relativistic Hartree-Fock-Roothaan (RHFR) momentum distributions for the target electron along with an approximate relativistic correction to the collision dynamics have been used in the present calculations. A comparison with the corresponding calculations using non-relativistic Hartree-Fock-Roothaan wave functions, experimental results and other available calculations is presented.