介质壁加速腔加速结构优化

为了在介质壁加速器中增大轴向加速电场, 提高加速梯度的同时抑制径向电场对束包络的扩张, 提出了在每个加速电极上添加金属栅网结构。采用基于粒子云网格方法的电磁粒子模拟软件对不加栅网与添加栅网的电极结构进行了数值仿真, 分析了不同结构下加速管道中的电场分布和束包络变化。通过实验对比了两种不同结构下经过相同的加速长度获得的粒子能量。结果表明:添加金属栅网结构相对于不加栅网的金属小孔式结构, 轴向加速电场强度提高20%, 同时径向电场得到有效抑制;栅网结构下, 被加速的粒子束在自由漂移空间中的径向发散基本得到抑制;在相同的加速长度下加速H3+粒子, 栅网结构得到的能量增益提高了一倍。     

介质壁直线加速器加速单元间的电路耦合及解耦

中国工程物理研究院流体物理研究所研发的介质壁直线加速器是基于固态脉冲形成线、GaAs光导开关和高梯度绝缘介质壁三项关键技术的新型直线脉冲加速器。在加速器调试阶段,测量出获得加速的质子束流能量远低于预期值,在排除功率源负载能力因素之后,发现脉冲功率源因连接回路引起的电路耦合效应是导致束流能量低的主要原因。基于介质壁直线加速器加速单元放电回路结构的分析,确认了加速单元之间的电路耦合的必然性。并通过测量回路电流,研究了几种不同工作模式下的电路耦合效应。结合电路耦合的特点,给出了两种基于磁芯隔离的解耦方法,并测量了这两种方法的解耦效率。     

维生素C对菲醌三重激发态的淬灭机理及动力学研究

Time-resolved electron spin resonance has been used to study quenching reactions between the antioxidant Vitamin C (VC) and the triplet excited states of 9,10-phenanthrenequinone (PAQ) in ethylene glycol-water (EG-H₂O) homogeneous and inhomogeneous reversed micelle solutions. Reversed micelle solutions were used to be the models of physiological environment of biological cell and tissue. In PAQ/EG-H₂O homogeneous solution, the excited triplet of PAQ (³PAQ*) abstracts hydrogen atom from solvent EG. In PAQ/VC/EG-H₂O solution, ³PAQ* abstracts hydrogen atom not only from solvent EG but also from VC. The quenching rate constant of ³PAQ* by VC is close to the diffusion-controlled value of 1.41×10⁸ L/(mol·s). In hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB)/EG-H₂O and aerosol OT (AOT)/EG-H₂O reversed micelle solutions, ³PAQ* and VC react around the water-oil interface of the reversed micelle. Exit of ³PAQ* from the lipid phase slows down the quenching reaction. For Triton X-100 (TX-100)/EG-H₂O reversed micelle solution, PAQ and VC coexist inside the hydrophilic polyethylene glycol core, and the quenching rate constant of ³PAQ* by VC is larger than those in AOT/EG-H₂O and CTAB/EG-H₂O reversed micelle solutions, even a little larger than that in EG-H₂O homogeneous solution. The strong emissive chemically in-duced dynamic electron polarization of As^- resulted from the effective TM spin polarization transfer in hydrogen abstraction of ³PAQ* from VC.     

Spin-cluster glass state in U(Ga_(0.95)Mn_(0.05))_3

We report the study of a low temperature cluster glass state in 5% Mn-doped UGa_3 heavy fermion compound. This compound transforms from a paramagnetic state to a spin-cluster glass state, which is confirmed by measuring the dc susceptibility and magnetization. The ac susceptibility exhibits a frequency-dependent peak around Tf, which provides direct evidence of the cluster glass state. By analyzing the field-dependent magnetization and frequency-dependent ac susceptibility in detail, we deduce that this compound forms a spin-cluster glass state below T_f.     

超宽带太赫兹时域光谱探测技术研究进展

太赫兹时域光谱(THz time-domain spectroscopy, THz-TDS)技术是一种非常有效的相干探测技术,具有信噪比高,探测带宽,可在室温下工作,可进行时间分辨测量等特点,广泛应用于材料、化学、生物、安检等领域。较早时期的THz-TDS系统受限于太赫兹辐射源的带宽和光谱探测手段,测量范围有限(<5 THz),较高频段的光谱信息无法得到。为了进一步扩大太赫兹时域光谱探测技术的应用范围,迫切需要发展超宽带(≥10 THz)的太赫兹时域光谱探测技术。本文回顾了太赫兹时域光谱探测技术的发展进程,综述了实现超宽带太赫兹时域光谱探测的主要技术方法,展示了不同测量方法的典型实验方案,同时总结了不同探测方法的优缺点,并追踪了主要研究小组的前沿成果以及最新的应用进展。     

介质壁加速器用固态脉冲形成线设计与实验

设计和研制了一种CaO-TiO2-Al2O3复合陶瓷平板固态脉冲形成线,以期用于介质壁加速器。该脉冲形成线的几何参数为:陶瓷介质长度300mm,宽度15mm,厚度1mm;银电极长度280mm,宽度2mm。电性能参数为:相对介电常数约23.5,特征阻抗约26Ω,电长度约4.5ns,直流耐压场强大于20kV/mm,在μs量级上升时间的脉冲电压下绝缘强度大于25kV/mm。该固态脉冲形成线设计兼顾了光导开关的使用要求、高梯度绝缘子的设计指标、带电粒子束的输运及加速器的结构设计要求。结合GaAs光导开关,开展了固态Blumlein脉冲形成线实验研究工作,在脉冲充电电压约25kV的条件下,固态Blumlein脉冲形成线实现脉冲电压输出约23kV。     

全氟丁基磺酸锡催化醛烯丙基化和Mukaiyama-aldol反应

二丁基二氯化锡与全氟丁基磺酸银在丙酮中室温反应,得到二丁基二全氟丁基磺酸锡.该配合物在空气中放置2 d,1H NMR表明其结构未发生变化,TG-DSC表明在220℃是稳定的;配合物C4F9SO3)2SnBu2能溶解在乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、乙醚等极性有机溶剂中,但室温下,在非极性溶剂己烷、二氯甲烷、甲苯中不溶.以乙腈作溶剂,室温下,(C4F9SO3)2SnBu2的用量分别为1.0和5.0 mol%,醛的烯丙基化反应和Mukaiyama-aldol反应有效进行,高产率得到对应产物.     

Superconductivity of bilayer titanium/indium thin film grown on SiO_2/Si(001)

Bilayer superconducting films with tunable transition temperature(Tc) are a critical ingredient to the fabrication of high-performance transition edge sensors. Commonly chosen materials include Mo/Au, Mo/Cu, Ti/Au, and Ti/Al systems. Here in this work, titanium/indium(Ti/In) bilayer superconducting films are successfully fabricated on SiO_2/Si(001)substrates by molecular beam epitaxy(MBE). The success in the epitaxial growth of indium on titanium is achieved by lowering the substrate temperature to-150?C during indium evaporation. We measure the critical temperature under a bias current of 10 μA, and obtain different superconducting transition temperatures ranging from 645 m K to 2.7 K by adjusting the thickness ratio of Ti/In. Our results demonstrate that the transition temperature decreases as the thickness ratio of Ti/In increases.     

多峰场负氢离子源磁体布局对等离子体特性影响的数值模拟研究

负氢离子源的研究对于响应国家散裂中子源建设和国际热核聚变实验堆计划的开展都具有十分重要的意义. 由于离子源本身的物理特性导致数值模拟成为不可或缺的研究手段, 基于此, 首先对自主研发的全三维粒子模拟/蒙特卡罗碰撞算法进行阐述, 然后对负氢离子体积过程进行描述, 并在此基础上对中国原子能研究中心的多峰质子源进行了系统仿真, 在引出磁体极性相同和相反两种情形下, 分别对多峰质子源放电特性进行了讨论和分析. 结果显示: 在相反极性下, 两引出磁体附近的磁漂移方向相同且数值较大, 即磁漂移剧烈, 导致电子总数较大且高能电子在特定区域活跃, 进而负氢离子体积产率较高, 即负氢离子在空间呈现Y漂移; 反之, 在相同极性下, 电子约束效果相对较差且负氢离子体积产率较低, 但其空间分布均匀.     

一种生物柴油代用品在HZSM-5分子筛催化剂上的催化热解

为了深入了解生物柴油在ZSM-5沸石上的催化反应机理,在常压的流动反应器中进行了生物柴油代用品丁酸甲酯在氢型ZSM-5(HZSM-5)催化剂上的热解和催化热解. 热解产物使用气相色谱-质谱法定性和定量测量. 动力学模型和实验表明,气相中氢提取反应是热解过程中丁酸甲酯分解的主要途径,但在HZSM-5上,丁酸甲酯则主要通过解离生成烯酮和甲醇消耗;与无催化反应相比,丁酸甲酯在HZSM-5上的初始分解温度降低了约300 K. 并且通过Arrhenius方程获得了在催化热解和均相热解条件下丁酸甲酯消耗的表观活化能. 明显降低的表观活化能证实了HZSM-5对丁酸甲酯热解的催化性能. 此外催化剂的活化温度对HZSM-5的某些催化性能具有一定的影响. 该研究对进一步的实际生物柴油燃料的催化燃烧具有一定的指导意义.