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在有梯度的静磁场中,对由软磁材料制作的磁屏蔽罩所受的静磁力的量级进行了评估.使用有限元分析和实验测试的方法研究了纯铁方形屏蔽罩在梯度静磁场中的受力情况,结果表明:把内腔尺寸100mm×100mm×150mm、罩体厚度为20mm的方形屏蔽罩放置在强度约为0.2T、梯度为0.03T?m-1的磁场中,其所受的静磁力约为184N,与其自身重力相当;静磁力随磁场强度的升高而增大;有限元分析与实验测试结果的偏差在0.2T背景磁场下约为21%.因此,在考虑一定余量的情况下,使用有限元计算评估屏蔽罩在静磁场中的受力情况是一种有效和比较可靠的方法.     

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利用纳秒脉冲放电在单针、环状、以及单针加环状三种不同电极结构下产生了均匀稳定的等离子体射流;通过光学和电学诊断研究了三种不同结构下等离子体射流的运行特性及相应的物理机制。实验结果表明,以上三种等离子体射流的转动温度均为295K,振动温度分别为1900K,2000K和2100K,都属于非平衡态等离子体;其中,基于单针和环状电极的混合型射流可产生更为均匀稳定的等离子体,且富含较多的活性物种,有望在材料表面处理及消毒灭菌等领域发挥一定作用。     

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基于感应耦合等离子体(ICP)技术设计了一套用于在硅基片上制作形成超浅结的等离子体浸没注入(PIII)系统。该ICP PIII系统工作腔室为圆柱形,采用射频功率源,注入偏压源为一脉冲直流电压源,系统与Langmiur探针相连。探针诊断结果表明,该系统的等离子体离子密度达到1017m-3,离子密度径向均匀性达到3.53%。硼和磷的超低能注入试验的二次离子质谱测试结果表明：掺杂离子注入深度在10nm左右,最浅的注入深度为8.6nm(在注入离子密度为1018cm-3时);注入离子剂量达到了1015cm-2以上;掺杂离子浓度峰值在表面以下;注入陡峭度达到了2.5nm/decade。     

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采用射频(RF)等离子体对颗粒形状不规则的钨粉球化,研究了加料速率和钨粉分散方式对球化率的影响。通过用电子扫描显微镜(SEM)观测得到的被球化粉末的百分比评估了球化效率。通过对球化处理的钨粉的X射线衍射谱(XRD)的检测,验证了在球化过程中无氧化发生和其它杂质介入。当钨粉以极短暂时间(约几毫秒)快速穿越等离子体炬时,钨粉颗粒因受热而熔化成液滴,快速冷却后,形成致密的球形固态颗粒。     

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为了实现 EAST 装置真空室内的内窥多关节机械臂的实时高精度控制,提出了一种逆运动学算法,即建立机械臂多变量的方程组,转化成为矩阵的特征值问题求解。为了验证和满足实际控制的需要,还基于 VC++6.0 开发了 MFC 运动学算法程序。结果表明,该算法能在 ms 级别内得到机械臂的所有运动学逆解。     

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介绍了用等离子体法制备铁纳米颗粒的技术,并与传统的共热解、电弧法等进行了比较;给出了等离子体制备铁纳米颗粒的实验研究进展.结果表明,采用新型等离子体方法制备铁纳米颗粒是一种高效、低污染、适合工业化生产的方法.     

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采用纳秒脉冲电源,在静止空气条件下,开展了不同气压、放电距离和电压条件下的大体积纳秒脉冲放电实验研究.研究表明,当长度固定为200mm时,气压为250Pa时,随着电压的增大,放电区域从圆锥电极附近扩展到整个通道.当电压为12kV时,放电布满整个通道;随气压升高,初始放电电压增大.实验中发现在电压升高到一定程度时纳秒脉冲电离出现不稳定性,表现在气压相对较低时等离子体出现径向波动,气压相对较高时非平衡等离子体放电向电弧放电转变.分析认为,为了实现大体积均匀放电等离子体的产生,阻止放电不稳定性发生,应该采用上升沿时间更短,脉宽更小,电压更高的纳秒脉冲电源.     

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利用硬X射线诊断监测逃逸电子,研究了HT-7装置放电初始阶段不同等离子体初始密度对逃逸电子产生过程的影响。实验结果表明,提高等离子体初始密度能有效地抑制逃逸电子的产生。     

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HL-2A和HL-1M装置采用了激光吹气注入高Z杂质来缓减大破裂中的等离子体电流衰竭,并给出了初步实验结果。在HL-2A装置上建立了利用MHD扰动的参量预报放电破裂先兆的报警系统,研制了MHD实时检测与处理系统,实现了放电破裂先兆的预报、快速触发激光吹气、形成阻性高辐射等离子体、消耗热能和磁能,缓减大破裂。实验证明,这是一种使得大型聚变实验装置在放电破裂之前显著减少等离子体中热能和磁能,而且能安全终止放电的简单、快速和有效的途径。     

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介绍了自行研制的直流非转移弧等离子体炬的结构和工作原理。运用相似理论,研究了该等离子体炬的电热特性与运行参数,比如气体流量、弧功率的关系,并将计算值与实验结果进行了比较。结果表明,计算值与实验结果吻合较好,可以利用获得的公式来对炬进行结构改进和参数优化。     

进气道内衬筒形等离子体隐身性能三维模拟

针对飞机进气道等离子体隐身问题,建立了三维筒形进气道模型,采用有限元求解波动方程,计算了腔体内壁覆盖均匀等离子体时的雷达散射截面。研究表明：腔体内覆盖等离子体时可以有效吸收入射电磁波能量;吸收随电磁波频率增加而减弱,但由于腔体结构作用,会存在几个吸收峰;吸收随电子数密度增加而增强,但电子数密度过高时,吸收效果会变差;最佳碰撞频率虽然与电磁波频率和电子数密度有关,但其值可约为9 GHz;吸收随等离子体厚度增加而变大,但在较大电子数密度时,由于电磁波在等离子体与空气交界面处反射导致厚度增加,从而使得吸收变小;选取合适的入射角度和等离子体数密度可以在1~3 GHz频段实现明显的隐身效果。     

进气道内衬筒形等离子体隐身性能三维模拟

针对飞机进气道等离子体隐身问题,建立了三维筒形进气道模型,采用有限元求解波动方程,计算了腔体内壁覆盖均匀等离子体时的雷达散射截面。研究表明:腔体内覆盖等离子体时可以有效吸收入射电磁波能量;吸收随电磁波频率增加而减弱,但由于腔体结构作用,会存在几个吸收峰;吸收随电子数密度增加而增强,但电子数密度过高时,吸收效果会变差;最佳碰撞频率虽然与电磁波频率和电子数密度有关,但其值可约为9GHz;吸收随等离子体厚度增加而变大,但在较大电子数密度时,由于电磁波在等离子体与空气交界面处反射导致厚度增加,从而使得吸收变小;选取合适的入射角度和等离子体数密度可以在1~3GHz频段实现明显的隐身效果。     

Novel CDRC-TLM algorithm for the analysis of magnetized plasma

This paper presents a novel approach to model the interaction of electromagnetic waves with the magnetized plasma medium based on the Transmission Line Matrix (TLM) method. Anisotropic and dispersive characters of magnetized plasma are modeled by voltage sources, where the formulation is developed using the Current Density Recursive Convolution (CDRC) technique. Computational examples illustrate not only the improved accuracy, but also significant CPU time saving in comparison with TLM Constant Recursive Convolution (CRC-TLM) approach.     

An efficient inversion algorithm for atmospheric remote sensing with application to UV limb observations

In this paper we present a retrieval algorithm for atmospheric remote sensing. The algorithm combines Tikhonov regularization and the iteratively regularized Gauss-Newton method and is devoted to the solution of multi-parameter inverse problems with simple bounds on the variables. The basic features of the algorithm: the solution of the bound-constrained minimization problem, the selection of the optimal regularization parameter, the derivation of the global regularization matrix and the characterization of the solution (error analysis) are discussed in detailed. The inversion algorithm is applied to ozone retrieval from SCIAMACHY limb scatter measurements in the ultraviolet spectral range.     

过冷降膜在红外隐身中的应用研究

提出了利用过冷降膜技术对军事目标进行红外隐身的新构想。建立了层流过冷降膜的流动与传热模型,得出了层流降膜自由表面温度分布的解析表达式,分析了影响液膜自由表面温度的各种因素,计算了过冷降膜对军事目标的红外抑制效果。结果表明:过冷降膜是一种简单有效的红外抑制技术,增大液膜流动的Re数和降低液膜入口温度均可增强对特定目标的红外隐身效果,该技术在军事目标的红外隐身方面应用前景广阔。     

HT-7装置线积分信号的快速空间反演方法

介绍了一种通过线积分测量数据来快速重建等离子体参数的算法。该算法基于Radon反演定理,通过级数展开与最小二乘原理的方法来得到等离子体参数在托卡马克小圆截面上的Radon变换,最后由Radon逆变换公式给出等离子体参数的空间分布。应用这种算法研究了HT-7装置交流放电实验的软X射线在电流正负半周期空间分布的非对称性现象。     

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介绍了一种通过线积分测量数据来快速重建等离子体参数的算法。该算法基于Radon反演定理,通过级数展开与最小二乘原理的方法来得到等离子体参数在托卡马克小圆截面上的Radon变换,最后由Radon逆变换公式给出等离子体参数的空间分布。应用这种算法研究了HT-7装置交流放电实验的软X射线在电流正负半周期空间分布的非对称性现象。     

一种基于支持向量机的海底声学参数快速统计反演方法

匹配场统计反演海底声参数的根本目的是求解未知参数的后验概率分布(PPD)。针对现有各种求解参数PPD的数值方法如穷举搜索、Markov Chain Monte Carlo采样、最近邻域插值近似算法普遍存在计算速度慢、时间长、难以满足实际应用的问题,本文提出了一种基于支持向量机的快速求解参数PPD的新算法。该算法利用了支持向量机强大的小样本学习能力,通过训练学习拟合未知海底声参数和后验概率之间存在的函数关系,从而在求解参数PPD时简化了利用声场传播模型计算后验概率的复杂过程,减少了计算时间。数值仿真算例和海上实验数据的处理结果验证了该算法在低维匹配场统计反演海底声参数问题中的有效性。     

Radon inversion of plasma emission

An analytical inversion of plasma spectral emission using the Radon transform is discussed for a plasma with a constant coefficient of absorption and a model displaced gaussian as the spatial distribution of its coefficients of emission.     

Population inversion in recombining hydrogen plasma

The collisional-radiative model is applied to a recombining hydrogen plasma in order to investigate plasma conditions in which a population inversion between the energy levels of hydrogen can be generated. Population inversion is expected in plasmas for which three-body recombination makes a large contribution to the recombining processes and the effective recombination rate is larger than a critical value for a given electron density and temperature. Calculated results are presented in figures and tables.