HL-2M 实验网络与数据管理系统的设计与实现

HL-2M 网络与数据管理包含了实验网络系统、数据存储与备份系统,以及实验数据库与实验信息管 理系统等。实验网络系统是装置运行的支持骨架,为各子系统提供互联通道和信号传输能力;数据存储与备份系 统为托卡马克实验提供数据的存储管理与容灾备份服务;实验数据库系统为元数据与科学数据提供了高效的检 索、访问与管理;实验信息管理系统为装置各子系统提供了参数配置管理、运行日志记录与运行值守管理,实现 了实验运行管理信息化,提高了实验运行效率。     

光传输网络管理的实验教学研究

本文介绍了光传输网络管理实验的基本方法与操作过程,与传统的实验相比,更加有效与实用,克服了传统实验的局限性,取得了较好的效果。     

物理课堂教学中演示实验的有效利用

演示实验是物理课堂教学中经常使用的教学手段,为使演示实验的利用达到课堂教学效果最优化,笔者从实验与教学环节、实验的启发性、实验与思维、实验与指导几个方面论述了这个问题。     

弗兰克-赫兹实验中的伏安特性曲线

给出了弗兰克-赫兹实验中的伏安特性的理论关系,并与实验进行了对比。对比表明,理论结果与实验结果一致。     

发挥各自特点，促进传统实验与数字实验的融合

在高中物理实验教学中,传统实验与数字实验各有特点和优势,本文从实际教学入手,从数据记录的精确度、实验现象的可视化、实验数据的处理以及传统实验与数字实验的优化融合4个方面进行了分析,给出了促进传统实验与数字实验融合,使得实验效度最大化的教学策略．     

基于莫尔条纹的测距实验装置设计

设计了以莫尔条纹为基础的距离测量实验装置;分别做了莫尔条纹栅距B与两光栅夹角口的关系实验和两光栅相对移动距离d与莫尔条纹明暗变化次数N的关系实验,并将实验中的数据与理论值相比较,从而确定该实验装置的可行性。     

从斯梯芬链到麦克斯韦妖--浅谈物理学中的思想实验

结合历史上大量著名的思想实验实例,系统阐述了思想实验在物理学研究中的独特地位、重要应用和不可替代性给出了思想实验较为准确、细致的定义对比分析了思想实验与真实实验的辩证关系以及思想实验与理论假说或者理论推演的区别与联系．     

大学物理演示实验的DIY应用与实践

大学物理演示实验作为大学物理实验的重要组成部分,逐渐被越来越多的高校重视。本文介绍了大学物理演示实验的作用与特点、大学物理演示实验仪器的DIY制作及大学物理演示实验DIY的实践与探索。本文认为大学物理演示实验对于提高学生大学物理成绩、实验操作能力及在对学生的培养中都具有重要的地位与作用。     

研究性实验与学生科研能力的培养

本文讨论了研究性实验的特点,介绍了在《电工学》实验中进行研究性实验的尝试,分析了研究性实验与学生科研能力培养的关系。     

光学设计性实验研究

介绍PASCO实验平台在光学设计性实验中的应用。在PASCO实验平台上设计并完成了单缝衍射、双缝干涉和偏振等实验。用软件对数据采集处理,得出光强与位置关系曲线图。展示了PASCO平台在光学设计实验中的便捷与优势。     

离子束刻蚀技术研究

本文介绍了离子束刻蚀技术的原理,讨论了刻蚀速率与离子束流密度、离子能量和离子束入射角度的关系。实验结果与理论分析有较好的一致性。     

Large scale silver nanowires network fabricated by MeV hydrogen(H~+) ion beam irradiation

A random two-dimensional large scale nano-network of silver nanowires(Ag-NWs) is fabricated by MeV hydrogen(H~+) ion beam irradiation. Ag-NWs are irradiated under H~+ion beam at different ion fluences at room temperature. The Ag-NW network is fabricated by H~+ion beam-induced welding of Ag-NWs at intersecting positions. H~+ion beam induced welding is confirmed by transmission electron microscopy(TEM) and scanning electron microscopy(SEM). Moreover, the structure of Ag NWs remains stable under H~+ion beam, and networks are optically transparent. Morphology also remains stable under H~+ion beam irradiation. No slicings or cuttings of Ag-NWs are observed under MeV H~+ion beam irradiation.The results exhibit that the formation of Ag-NW network proceeds through three steps: ion beam induced thermal spikes lead to the local heating of Ag-NWs, the formation of simple junctions on small scale, and the formation of a large scale network. This observation is useful for using Ag-NWs based devices in upper space where protons are abandoned in an energy range from MeV to GeV. This high-quality Ag-NW network can also be used as a transparent electrode for optoelectronics devices.     

基于射频功率调节的负离子源束流反馈控制研究北大核心CSCD

基于射频负离子源的中性束注入系统是高功率长脉冲(稳态)运行中性束注入系统的最佳选择。负离子源是中性束注入系统的核心部件,需要实现稳定的负离子束引出和加速。在负离子源的运行过程中引出负离子电流会发生变化,尤其在长脉冲、高能量运行条件下会更加明显,因此无法满足稳定运行的要求。为了实现引出束流的稳定引出,开展了束流反馈控制研究,研发了一套基于射频功率调节的束流反馈控制系统,并将束流反馈控制系统应用在射频负离子源测试平台,开展了束流反馈控制测试。测试结果表明束流反馈控制系统能够实现对束流的实时反馈调节以获得束流的稳定引出,验证了基于射频功率调节的束流反馈控制的可行性,为高功率射频负离子源的研制提供支持。     

Calculation of ion transport beam lines with stepwise change in beam parameters

Diaphragms or slits (to limit the size of the ion beam) and degraders (to reduce the kinetic energy of ions) are often used in beam lines for ion transport. When an ion beam travels through these elements, parameters such as rms sizes, angle, and momentum spread change abruptly. This fact should be taken into account in calculating the subsequent sections of the beam line. Formulas are derived for determining new parameters of the ion beam immediately after its passage through those elements. The results of calculations are given regarding the transport of different kinds of heavy ions in the beam lines of the U400M cyclotron of the Joint Institute for Nuclear Research (JINR) Flerov Laboratory of Nuclear Reactions intended for testing electronic microchips.     

射频离子源离子束成分光谱测量

为HL-2A 装置中性束注入器研制了引出束功率为1MW 的射频离子源。在测试平台上,实验离子源已经成功引出了束能量和束电流分别为35keV 和12.4A、束质子比为79%、脉宽为100ms 的氢离子束,达到了设计束功率要求的44%。在射频离子源实验平台上,利用多普勒频移光谱方法测量了离子源引出束流成分比例,对比了束流成分和射频离子源引出束流之间的关系。实验数据分析表明,在10A 引出束流的情况下,离子流成分 H⁺ ₁、H⁺ ₂ 和H⁺ ₃ 分别为75%、18%和7%。并且当引出束流从3.3A 升至10.4A 时,H⁺ ₁ 从37%升至78%,而H⁺ ₃ 则从19%降至9%。     

混合离子束阴极真空弧等离子体鞘层特性

基于无碰撞模型,建立了混合离子束阴极真空弧等离子体鞘层动力学模型,给出了解析表达式。针对材料改性中应用的H-Ti混合离子束,模拟计算了鞘层厚度和靶表面电场强度分别随离子密度和偏置靶压的演变规律。针对实际应用中出现的鞘层击穿和离子束散焦现象进行了理论分析,发现离子束稳定工作区域强烈依赖于离子密度和偏置靶压等参数,降低离子密度和提高靶压会增加稳定工作区域范围。     

Effects of downstream magnetic field collimation on ion behavior inelectron cyclotron resonance microwave plasma

Effects of a magnetic held collimation on ion behavior in the downstream region of an electron cyclotron resonance (ECR) plasma device are clarified experimentally using a directional ion energy analyzer. The drift energy and its spread of the ion beam observed in the downstream region decrease and the beam temperature increases with the collimating magnetic flux density. Then, the ion temperature measured perpendicular to the axis of the plasma stream slightly decreases. The ion beam is found to be almost parallel to the magnetic field lines, that is, the beam tends to be collimated     

Arbitrary amplitude dust acoustic solitary waves in a dusty plasma with an ion beam

Propagation regimes of an arbitrary amplitude dust acoustic solitary wave in a dusty plasma with an ion beam are analyzed by employing the Sagdeev potential technique. Two domains of the Mach numbers are defined depending on the ion beam and plasma parameters. Only a rarefactive soliton solution is found in a low velocity regime. Numerical solutions are presented that illustrate the dependence of soliton characteristics on practically interesting plasma and ion beam parameters. The findings of this investigation could be useful in understanding the nonlinear interaction of external ion beam and dusty plasma observed in laboratory plasma experiments.     

考虑到束-波相互作用的速调管离子噪声二维模拟

采用粒子模拟的方法并考虑电子束与电磁波的相互作用，首次直接得到了速调管输出信号的离子噪声图像，阐述了束电子、二次电子、离子、电磁场之间的相互作用的动力学过程. 指出离子噪声所表现出来的相位波动是由电子束速度的波动引起的，电子束速度的变化来源于管内离子数量的变化，离子的数量的变化又与电子束状态变化相互影响，这是离子噪声产生的根本原因. 二次电子对离子噪声产生过程的影响甚微，但是其行为却反映了离子噪声的形成机理. 离子噪声引发的输出信号幅度波动取决于电子束速度和半径的改变，与离子行为密切相关. 关键词： 离子噪声 速调管 粒子模拟 电子束     

HIRFL-CSR主环电子冷却模拟计算

以¹⁶O⁸⁺为例,用电子冷却模拟程序计算了冷却时间随离子能量、初始发射度、初始动量分散、离子流强以及离子电荷态的变化规律,研究了储存环在冷却段的β函数和色散函数对冷却时间的影响.