大冷量新型蓄冷材料G-M制冷机的研究进展及应用

随着大型低温真空泵、高低温超导器件、核磁共振成像仪、红外探测器、低温光电子学器件的迅速发展,以及作为传统蓄冷材料的铅(Pb)等有害物质的限制使用,对大冷量新型蓄冷材料G-M制冷机的发展提出了迫切的需要。文中主要介绍国内外大冷量G-M制冷机及新型磁性蓄冷材料的最新研究进展和应用情况,并提出了下一步的研究方向。     

微激光冲击DZ17G合金的表面完整性影响研究

为了在不影响柱状晶组织的前提下改善DZ17G定向凝固合金的力学性能,采用微激光冲击强化方法进行表面处理,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微硬度计,测试分析微激光冲击对DZ17G定向凝固合金表面完整性的影响。试验结果表明:在水下无吸收保护层微激光冲击处理后,合金表面发生了烧蚀、熔融,1次冲击后形成光滑熔融区,但随着冲击次数增加而形成了大量微小烧蚀孔洞和难熔颗粒;表层组织仍由和两相组成,柱状晶内形成了高密度位错和位错缠结,但未发生晶粒细化;硬度在深度上呈梯度分布,冲击1次后硬化层深度仅为100 m,表面硬度值达到503 HV,提高了22.7%,而且硬度值和硬化层深度都随着冲击次数增加而增大。     

HCCB-DEMO氦冷固态包层热工水力计算及分析

根据这几年HCCB-DEMO包层技术的发展,对原氦冷固态氚增殖包层进行相应设计改进。利用三维有限元软件CFX对该改进设计进行了热工水力学计算及分析。分析模型包括：第一壁,增殖单元,筋板以及三者集成模型。结果表明：各子部件在单独分析的情况下,材料最高温度低于设计要求限值;冷却剂进出口温度为300/500°C,满足设计需求。同时对比分析了集成计算及单独计算的结果,得出第一壁与铍球床之间的相互热作用较大,铍球床材料最大温度会高于设计限值。针对经集成计算后发现的问题,未来将对氦冷固态包层的设计进行进一步的优化。     

Effective Two-State Model and NOON States for Double-Well Bose-Einstein Condensates in Strong-Interaction Regime

The model of double-well Bose-Einstein condensates in the strong-interaction regime is shown to reduce adiabatically to an effective two-state model describing the Rabi oscillations between the two atomic Fock states ｜N, 0〉 and [0, N〉, and the NOON states of arbitrary ultracold atoms can therefore be generated periodically from the initial state of either one of the Foek states.     

高分辨率制冷型中波广角红外成像系统的光学设计

设计了一个F数为2,工作波段为3.7～4.8μm,全视场2ω=111.2°的高分辨率制冷型中波广角红外成像光学系统。该系统采用二次成像构型,通过Si、Ge、ZnSe三种材料六片式对称布局,利用折/衍混合器件及非球面,实现了光学被动消热差设计,使系统在-55℃至+80℃的宽温范围内,在空间频率为33lp/mm处的光学传递函数(MTF)均大于0.4,系统在15μm的像素尺寸内,能量集中度大于70%;采用f-θ设计,使成像系统对不同视场具有相同的角分辨率;通过引入光阑像差和控制像方视场角,使像面具有较好的均匀性,边缘视场最低相对照度为中心视场的90.9%,且具有近100%的冷光阑效率,同时,系统具有较好的冷反射抑制效果,该光学系统适用于像素为15μm,分辨率为640pixel×512pixel的中波制冷探测器。     

高频原子波导中冷原子的磁导引

建立了高频原子波导模型,分析了铷冷原子在该波导内与磁场的相互作用势。高频波导线圈输入电流,在线圈中心轴线区域的势阱深度为mK量级,在线圈的径向能对温度为100 K左右的冷原子实现囚禁。通过分析可知改变输入波导线圈的输入电流大小,可改变势场的大小。计算了进入高频原子波导的冷原子和波导磁场产生相互作用束缚力的大小。在波导轴线中心区域,原子受到的束缚力较大,最大为1.710－23 N,为原子所受重力的10倍。     

场冷条件下超导块材的吸引力与排斥力

基于K im临界态模型,通过考虑超导块材内部屏蔽电流的穿透历史过程,其计算了不同场冷条件下高温超导悬浮系统的悬浮力。其计算结果与实验结果吻合很好。结果显示:超导块材的最大吸引力随场冷高度的升高呈指数关系减小;达到最大吸引力的悬浮高度随场冷高度的增加近似呈线性关系增长。最大排斥力随场冷高度的变化曲线存在临界值:当场冷高度小于临界值时,最大排斥力呈线性关系增加;反之,最大排斥力呈指数关系增长。悬浮力与场冷高度的这些变化规律可以用超导块材内部屏蔽电流的穿透情况进行很好地解释,为超导块材的实际工业应用提供了重要的理论依据。     

计算物理教学中基于FORTRAN的结果可视化方法

介绍在计算物理教学中配合F o r t r a n语言进行可视化输出的一种高效的方法. 以利萨如图形的模拟和 可视化输出作为例子介绍了这种可视化方法. 这种方法结合了F o r t r a n的系统函数功能和g n u p l o t的脚本功能, 可 以自动地把数据文件以图形的方式显示出来或者保存为图片文件. 整个可视化过程需要的绘图代码少, 操作简洁, 并且所用软件都是在科学研究中常用的免费软件. 通过这种方法能够低成本高效地实现计算结果的可视化     

New exact solutions of a （3＋1）-dimensional Jimbo-Miwa system

By using the (G'/G)-expansion method and the variable separation method, a new family of exact solutions of the (3+1)-dimensional Jimbo-Miwa system is obtained. Based on the derived solitary wave solutions, we obtain some special localized excitations and study the interactions between two solitary waves of the system.     

MRC装置冷剂量改变时系统动态特性的仿真模型

向混合制冷剂循环(MRC,Mixture Refrigerant Cycle)装置中充注冷剂或冷剂发生泄漏或排放,会改变装置的运行工况。对此规律的研究与掌握,对装置的设计和操作运行有重要的指导意义。基于工艺模拟、质量守恒及装置的内在工作特性,建立了能对这一动态特性进行模拟的数学模型,并针对一简单的SMR流程对充注C1、C5冷剂时系统运行工况的变化进行了模拟研究。