氢液化技术研究进展及能耗分析

氢能是一种新型清洁无污染的二次能源,是我国能源结构调整中不可缺少的组成部分。在氢能的应用中,液氢具有较高的体积与质量存储密度,适合大规模运输及应用,能够显著降低市场化应用的成本。着重分析了氢液化技术的研究进展以及国际上的液氢研究项目:日本WE-NET (World Energy Network)及欧洲IDEALHY (Integrated Design for Efficient Advanced Liquefaction of Hydrogen)。从压缩能耗、液化能耗、运输能耗、总能耗四个方面进行高压氢与液氢的能耗对比,分析结果表明,对于液氢的运输能耗随里程增加缓慢,高压气氢的运输能耗随里程增加成直线上升;运输里程在约500 km时,液氢的总能耗将低于高压气氢,液化能耗在总能耗中占的比例减少。总结了目前氢液化过程相关技术的研究热点跟难点,并对未来液氢的大规模应用进行展望。     

HL-2A 共振磁扰动线圈电源的方案设计与仿真

介绍了共振磁扰动(RMP)电源的电路拓扑结构,基本元器件的选取,初步控制方案以及电路相关的计算与仿真。RMP 线圈将由最大4kA 的直流电流或者最大频率1kHz 最大4kA 的交流正弦电流供电。通过选择合理的电源结构和控制方式,以实现响应速度快和电流纹波小的要求,并使RMP 线圈电源满足ELM 控制的需求,尽量降低对等离子体控制的不利影响。     

一套红外池测定精四氯化钛中二氯氧钛的含量

钛材质量控制的关键是控制精TiCl₄中杂质含量。精TiCl₄是海绵钛生产的关键环节,海绵钛中杂质与精TiCl₄中杂质含量成4倍富集关系。需要分析氧杂质的来源,对精TiCl₄中氧杂质进行严格控制。精TiCl₄中TiOCl₂含量的测定具有重要意义。TiOCl₂具有红外吸收谱线,因而能够利用红外光谱实现测定,然而精TiCl₄与空气中水气接触极易发生水解反应,生成强腐蚀性的盐酸烟雾,不能使用常规的红外吸收池进行测定。根据Lambert-Beer定律,被测组分浓度(c_x)与吸光度(A)～样品光程(L)曲线的斜率成正比,利用波长范围7 800～440 cm-1的硒化锌窗片(10×1 mm)和玻璃池体(22,12,7和4 mm光程)组装成一套红外吸收池,采用加标法测定精TiCl₄中TiOCl₂杂质含量。实验得出TiOCl₂的检出限为17.8 mg·kg-1,样品回归方程Y=1.0118X,相关系数r为0.996 3,加标TiOCl₂样品的回归方程Y=1.940 0X,相关系数r为0.997 0,线性关系较好。测定精TiCl₄中TiOCl₂含量为833.8 mg·kg-1,标准偏差(SD)为40.0 mg·kg-1,方法精密度相对标准偏差(RSD)在0.95～1.94之间,加标回收率在88.5%～93.1%之间。此红外吸收池安全简便、容易拆洗、可重复使用,通过一次加标样品定量分析精TiCl₄中TiOCl₂含量,可满足精TiCl₄中TiOCl₂分析的要求。     

构象差异凝胶电泳检测亚甲基四氢叶酸还原酶基因A1298C多态性

建立构象差异凝胶电泳(conformation difference gel electrophoresis,CDGE)检测亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因A1298C多态性的方法。分别用PCR-CDGE和PCR-RFLP对10例样本的MTHFR基因A1298C多态性进行分型。CDGE结果显示有8例样本表现为迁移率慢的1条带,1例样本表现为迁移率快的1条带,1例样本表现为2条带。酶切结果显示AA基因型有8例,AC基因型和CC基因型各1例。CDGE和酶切结果的对比显示二者的结果是一致的。CDGE是一种可以对MTHFR基因A1298C多态性分型的方法。     

HL-2A装置ECRH主高压电源的研制

介绍了HL-2A装置电子回旋系统主高压电源的研制。用星点控制技术实现了高压直流平台输出电压的调节;用TM-703FB大功率调制管为核心的高压调制技术实现了高压电源输出电压的快速升降及电源的快速保护。用前馈补偿和反馈控制技术实现了输出电压波纹小于1%。电源输出总体指标为-60kV/(25A×4)/1s,满足了ECRH系统的要求。     

CR超导二极磁铁线圈受力分析

介绍了FAIR项目CR超导二极铁的线圈结构。 采用有限元分析方法， 对线圈的电磁力作用进行二维计算分析， 得到了线圈的二维位移变形和应力分布规律， 同时也分析计算了线圈、 线圈盒的三维受力以及位移形变， 为线圈盒和支撑结构的优化设计提供了参考依据。 Coil structure of CR superferric dipole for FAIR is presented in this paper. Finite Element Method(FEM) is used to calculate 2d magnetic force, displacement and stress distribution. 3d magnetic force and displacement of coil and coilcase are also analyzed, which shows that the design is fit for the desire result. Some results will be taken as a reference for further design.     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法分析Cr∶ZnSe晶体中掺杂元素Cr的含量和分布

采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法研究激光晶体材料Cr∶Zn Se晶体中掺杂元素铬(Cr)的含量和分布。利用镀膜扩散掺杂方法,制备不同掺杂浓度的Cr∶Zn Se晶体标准样品作为固体标准物质,实现Cr∶Zn Se晶体中Cr的定量分析。LA-ICP-MS法研究自制标准样品中Cr的分布均匀性,电感耦合等离子体光谱法测定其准确含量。通过激光点剥蚀和线扫描剥蚀采样,获得Cr元素的点位和含量分布信息,实现晶体中Cr的原位微区分析。标准工作曲线相关系数0.9992,检出限0.08 mg/kg。本方法可为不同生长条件下Cr∶Zn Se晶体中Cr的统计分布分析提供有效检测手段。     

驱动电压和主体材料对染料掺杂有机电致发光器件的影响

采用对比使用掺杂系统的有机电致发光器件(OLEDs)在不同偏置电压下电致发光(EL)光谱的方法,观察了主体材料8-hydroxyquinoline aluminum(Alq3)中掺杂红色荧光染料4-(Dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4Hpyran(DCJTB)发射光谱的变化,研究了偏置电压对掺杂系统中载流子复合区域的影响。另外,通过对比采用不同主体材料的掺杂系统的电致发光(EL)和光致发光(PL)光谱,讨论了主体材料Alq3和N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine(NPB)不同的掺杂效果。结果表明,随着偏置电压的增大,使用掺杂系统的器件中载流子复合区域逐渐向空穴传输层(HTL)移动,作为主体材料应具有高的能量传递效率,且应对染料具有低的浓度猝灭效应。     

焦炉气低温氢分离流程制冷循环

我国每年随焦炉气排放到环境中的氢气是数百亿立方米。文中提出分区液化的低温分离法将焦炉气中的氢分离并同时液化。通过CH4及N2的理想蒸汽制冷循环计算,结果表明CH4的制冷系数是N2制冷系数的2.7倍,而相应卡诺效率是1.6倍。通过Ne、H2、He的理想气体制冷循环计算,结果表明Ne的制冷系数和热力学完善度都最高。从热力学角度而言,可分别采用CH4和Ne作为制冷剂组成制冷循环。     

可用于隔声和带隙调控的五模式超材料

为了利用在声学领域极具应用前景的双锥型五模式超材料进行隔声降噪,提出一种双锥宽直径不全同型五模式超材料.利用有限元方法分析了其声子能带结构、各波模相速度、品质因数随结构与材料参数的变化关系,在实用性和稳定性上与窄直径不同型五模式超材料作了比较.宽直径不全同型五模式超材料在保持原始五模式结构单模传输能带的前提下,还产生了更低频、宽带的三维完全带隙,且结构更稳定,重量更轻。双锥型五模式超材料在特定宽直径不同时具有三维完全带隙,品质因数主要由结构参数决定,各材料参数只是不同程度地影响带隙的绝对宽度和位置.研究结果表明双锥宽直径不全同型五模式超材料有望用于带隙调控和隔声。