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磁约束聚变堆核安全系统研究与设计 被引量:1
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作者 王芬 张龙 +3 位作者 曹启祥 赵奉超 周冰 王艳灵 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期49-57,共9页
建造聚变堆必须要考虑核安全系统的设计,聚变堆最大的安全问题是高能中子和氚的包容。对磁约束聚变堆的特点进行了分析,提出了磁约束聚变堆的核安全功能、核安全系统组成,包括包容系统、多层屏蔽以及包容的保护功能、支持功能;探讨了氚... 建造聚变堆必须要考虑核安全系统的设计,聚变堆最大的安全问题是高能中子和氚的包容。对磁约束聚变堆的特点进行了分析,提出了磁约束聚变堆的核安全功能、核安全系统组成,包括包容系统、多层屏蔽以及包容的保护功能、支持功能;探讨了氚防护措施;针对现有核安全标准中安全部件分级方法对于聚变堆过于复杂,提出了一种新的分级方法,针对聚变设施上的纵深防御层次给出了每一层次对应的目标和措施。可对未来聚变堆的核安全系统设计提供参考。 展开更多
关键词 聚变堆 安全系统 安全分级 纵深防御
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CO_(2)电弧加热器电热特性研究
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作者 欧东斌 杨国铭 +3 位作者 朱兴营 文鹏 张智 曾徽 《实验流体力学》 北大核心 2025年第3期71-78,共8页
在300 kW管式电弧加热器上,通过试验测定了CO_(2)介质和空气介质条件下的伏安特性和热效率数据。基于相似参数进行回归分析,得到了可同时应用于CO_(2)介质和空气介质的电热特性关系式,并与国外类似电弧加热器进行了比较。研究结果表明:C... 在300 kW管式电弧加热器上,通过试验测定了CO_(2)介质和空气介质条件下的伏安特性和热效率数据。基于相似参数进行回归分析,得到了可同时应用于CO_(2)介质和空气介质的电热特性关系式,并与国外类似电弧加热器进行了比较。研究结果表明:CO_(2)介质与空气介质条件下的电弧加热器电热特性相似,在输入相同参数(电弧电流、气体质量流量)下,CO_(2)介质条件下的弧室总压比空气介质平均低18%,但电弧电压、焓值和热效率分别高5.9%、6.7%和10.9%;通过统一关系式得到的数据与试验数据一致性较好,伏安特性和热效率回归误差分别为-13%~11.4%和-33.0%~34.7%。 展开更多
关键词 CO_(2) 电弧加热器 伏安特性 热效率 相似理论
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HL-3装置第一壁温度监测系统研制
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作者 许婕 蔡立君 +6 位作者 刘健 卢勇 张龙 刘宽程 黄文玉 刘雨祥 罗山 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期58-63,共6页
为了满足HL-3装置第一壁系统的安全运行和实验需求,对第一壁温度监测系统进行了设计和研制,主要包括对第一壁系统监控点位的设计、硬件设计研制和软件开发。采用S7-300PLC作为主控制器,ET200远程模块作为模拟数据输入采集器,实现了第一... 为了满足HL-3装置第一壁系统的安全运行和实验需求,对第一壁温度监测系统进行了设计和研制,主要包括对第一壁系统监控点位的设计、硬件设计研制和软件开发。采用S7-300PLC作为主控制器,ET200远程模块作为模拟数据输入采集器,实现了第一壁关键位置包括第一壁强场侧、弱场侧、下偏滤器、活动孔栏等热负荷集中区域的温度实时监测。同时完成了人机界面交互,实现了对HL-3装置第一壁工程温度的数据实时显示、历史曲线查看和阈值报警等功能。该系统已成功投入到HL-3装置烘烤和放电实验运行中。自2022年以来的运行结果表明,该系统实现了对第一壁温度状态的动态监控,保障了HL-3装置主机安全可靠的运行。 展开更多
关键词 HL-3装置 第一壁 温度监测 PLC系统
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基于PLC的HL-3装置活动孔栏位移控制系统的设计
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作者 许婕 蔡立君 +4 位作者 刘健 卢勇 李云峰 罗山 黄文玉 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第3期324-331,共8页
为了实现HL-3装置活动孔栏位移的自动化控制,基于PLC和步进电机的应用原理,设计了活动孔栏位移自动控制系统。选用两相混合式步进电机,采用S7-1200PLC作为步进电机控制器。通过运动轴组态,并运用PLC-open运动功能块实现了对活动孔栏驱... 为了实现HL-3装置活动孔栏位移的自动化控制,基于PLC和步进电机的应用原理,设计了活动孔栏位移自动控制系统。选用两相混合式步进电机,采用S7-1200PLC作为步进电机控制器。通过运动轴组态,并运用PLC-open运动功能块实现了对活动孔栏驱动步进电机的开环速度控制和位置控制。同时完成了人机界面交互,实现了对HL-3装置活动孔栏位移实时显示、参数设置、自动反馈控制和阈值报警等功能。该系统已成功投入到HL-3装置放电实验运行中。自此系统投入运行以来的结果表明,所设计的控制系统能够满足控制要求,完成了预期目标。 展开更多
关键词 HL-3主机 活动孔栏 PLC 步进电机驱动 控制系统
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氮化硼陶瓷105GHz/1MW微波透射窗的研究
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作者 王超 黄梅 +1 位作者 陈罡宇 陈程 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期34-38,共5页
利用开放腔法测量了105GHz/1MW ECRH系统氮化硼陶瓷微波透射窗的介电参数,研究了其相对介电常数的变化以及加工精度对窗片性能的影响。通过模拟仿真得到功率沉积后窗片温度的分布,确定在1MW功率下对氮化硼陶瓷应用的脉冲宽度。通过低功... 利用开放腔法测量了105GHz/1MW ECRH系统氮化硼陶瓷微波透射窗的介电参数,研究了其相对介电常数的变化以及加工精度对窗片性能的影响。通过模拟仿真得到功率沉积后窗片温度的分布,确定在1MW功率下对氮化硼陶瓷应用的脉冲宽度。通过低功率测试获得了最佳的窗片厚度,为下一步焊接封装做好了准备。 展开更多
关键词 氮化硼 氮化硼陶瓷窗口 相对介电常数
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面向等离子体自钝化钨合金制备与服役性能的研究进展
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作者 朱晓勇 刘家琴 +1 位作者 谭晓月 吴玉程 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物... 钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物质泄漏的风险。从钨材料改进和增强表面防护两个方面来解决抗高温氧化问题,对于从根本上确保核聚变装置的安全运行具有重要意义,为此提出了自钝化钨合金的概念。介绍了钨的高温氧化特征及抗氧化与防护方法,讨论了自钝化钨合金的制备方法,从成分和微观结构方面分析了自钝化钨合金的抗氧化策略,综述了自钝化钨合金的力学、热学和抗辐照等服役性能,并提出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 核聚变装置 面向等离子材料 自钝化钨合金 抗氧化性能 服役性能
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超声分子束注入对J-TEXT装置等离子体边缘流和湍流的影响
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作者 谢耀禹 赵开君 +11 位作者 张国书 杨州军 陈志鹏 陈忠勇 程钧 胡莹欣 温思宇 丁肖冠 任璐璐 李佳鑫 段龙 王璐 《核技术》 北大核心 2025年第4期90-98,共9页
超声分子束注入是磁约束聚变装置常用的补充加料手段之一,并对等离子体流和湍流产生重要影响。实验在J-TEXT装置上开展,采用三台阶朗缪尔探针阵列,在欧姆放电氢等离子体中观测了超声分子束注入对边缘流和湍流的影响。结果表明:超声分子... 超声分子束注入是磁约束聚变装置常用的补充加料手段之一,并对等离子体流和湍流产生重要影响。实验在J-TEXT装置上开展,采用三台阶朗缪尔探针阵列,在欧姆放电氢等离子体中观测了超声分子束注入对边缘流和湍流的影响。结果表明:超声分子束注入后测地声模带状流、湍流及其驱动的粒子输运分别减小40%~60%、50%~70%及60%~70%,且伴随着离子-离子碰撞频率增大;湍流雷诺协强及湍流对测地声模带状流做功明显减小;密度及温度梯度降低。进一步分析表明,测地声模带状流减弱主要归因于湍流雷诺功的降低和碰撞率的增加;湍流减弱可能是密度、温度梯度降低的结果;湍流驱动的粒子输运减小可能来自径向速度涨落幅度下降。这些研究结果有助于对托卡马克等离子体湍流与输运的理解,并为未来ITER装置的运行提供参考。 展开更多
关键词 托卡马克 超声分子束注入 边缘流和湍流 朗缪尔探针
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免标定波长调制吸收光谱技术在高焓流场诊断中的应用
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作者 陈卫 王磊 伍越 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期38-45,共8页
高温气体参数是分析高焓流场热化学特性及其与防热材料作用机理的重要基础,但由于流场温度高、气体化学反应剧烈,导致这些参数的测量信号难以标定,使得其定量测量非常困难。波长调制光谱技术作为一种可调谐二极管激光吸收光谱技术,具有... 高温气体参数是分析高焓流场热化学特性及其与防热材料作用机理的重要基础,但由于流场温度高、气体化学反应剧烈,导致这些参数的测量信号难以标定,使得其定量测量非常困难。波长调制光谱技术作为一种可调谐二极管激光吸收光谱技术,具有抗干扰能力强的优点,非常适合应用于环境复杂的工业现场。通过理论仿真与实验测量的谐波信号进行迭代拟合,发展了免标定的波长调制技术数据处理方法,并成功应用到高频感应等离子体流场和电弧加热流场诊断中。高频感应等离子体流场的温度和电子密度测量结果与直接吸收法测量结果比较吻合,电弧加热流场焓值测量结果与能量平衡法计算结果相对误差约10%,验证了免标定数据处理方法的可靠性,可作为高焓流场参数定量测量的有效手段。 展开更多
关键词 激光吸收 波长调制光谱 高焓流场 电弧加热 高频感应等离子体 免标定
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浅述基于IAEA SSG-30导则的核电蒸汽发生器分级研究
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作者 崔怀明 杨柯 +3 位作者 袁宏 何戈宁 刘道平 邵雪娇 《核安全》 2025年第5期32-38,共7页
国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,简称IAEA)发布的《Safety Classification of Structures,Systems and Components in Nuclear Power Plants》(No.SSG-30)从安全功能分类和设计预防措施两个维度出发,结合失效后果... 国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,简称IAEA)发布的《Safety Classification of Structures,Systems and Components in Nuclear Power Plants》(No.SSG-30)从安全功能分类和设计预防措施两个维度出发,结合失效后果严重程度、物项类型等因素,为核电厂构筑物、系统和部件(SSCs)的安全分级提供了具有可操作性的方法论框架。本文基于SSG-30,对核电饱和式蒸汽发生器主要零部件的安全分级进行了研究,对其承压边界、内部构件及密封组件等关键部件进行了安全分级探讨,并根据防振条组件和套筒支承板的安全分级开展了力学评估分析。经分析,基于SSG-30的核电蒸汽发生器分级可为核电设备分级和力学评估提供参考,对于核电机组的安全运行水平具有重要的意义。 展开更多
关键词 SSG-30 蒸汽发生器 分级
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蓝激光内镜系统联合血清miR-151-5p、miR-601检测在早期胃癌诊断中的价值
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作者 张晓伟 王运良 +2 位作者 宋泰宁 韩磊 王璐 《中国激光医学杂志》 2025年第2期83-89,119,共8页
目的研究蓝激光内镜系统联合血清miR-151-5p、miR-601检测在早期胃癌诊断中的价值。方法前瞻性分析2022年1月至2024年6月,早期胃癌患者120例的临床资料作为研究组,另选取进行健康体检的胃炎患者120例作为对照组,比较两组患者使用蓝激光... 目的研究蓝激光内镜系统联合血清miR-151-5p、miR-601检测在早期胃癌诊断中的价值。方法前瞻性分析2022年1月至2024年6月,早期胃癌患者120例的临床资料作为研究组,另选取进行健康体检的胃炎患者120例作为对照组,比较两组患者使用蓝激光内镜系统检测的指标(包括放大状态和非放大状态的色差)、血清miR-151-5p、miR-601的差异。采用线性相关性分析蓝激光内镜系统检测结果与血清miR-151-5p和miR-601水平相关性。采取串联模型进行联合检测效能分析。同时采用ROC曲线,分别对蓝激光内镜系统检测、miR-151-5p和miR-601联合检测的曲线下面积进行分析。结果研究组患者的放大状态的总色差、L值、A值、B值,以及非放大状态的总色差、L值、A值、B值均显著高于对照组(P<0.05),研究组患者的血清miR-151-5p和miR-601显著高于对照组(P<0.05),通过相关性分析,放大状态和非放大状态的总色差、L值、A值、B值与血清miR-151-5p和miR-601水平呈现显著的正相关,通过联合检测效能分析,蓝激光内镜系统检测、miR-151-5p、miR-601联合检测对于早期胃癌的诊断灵敏度显著高于单独检测,通过ROC曲线分析,蓝激光内镜系统检测、miR-151-5p、miR-601联合检测对于早期胃癌的诊断曲线下面积显著高于单独检测。结论蓝激光内镜系统联合血清miR-151-5p、miR-601检测对于早期胃癌诊断效能的提升具有积极的意义,可作为临床诊断的重要依据。 展开更多
关键词 蓝激光内镜系统 miR-151-5p miR-601 早期胃癌 相关性
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中子源模型对氘氚等离子体中子学分析的影响
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作者 杨文军 龚学余 高翔 《核技术》 北大核心 2025年第9期127-134,共8页
等离子体中子源是托卡马克中子学分析的重要输入,是连接核聚变等离子体物理和工程设计的桥梁。为了更精确地描绘中子壁负载(Neutron Wall Loading,NWL)的空间分布,开发了一组处理中子源和NWL的独立代码。对托卡马克中的氘氚聚变等离子... 等离子体中子源是托卡马克中子学分析的重要输入,是连接核聚变等离子体物理和工程设计的桥梁。为了更精确地描绘中子壁负载(Neutron Wall Loading,NWL)的空间分布,开发了一组处理中子源和NWL的独立代码。对托卡马克中的氘氚聚变等离子体放电进行研究,构建了核聚变反应类型以及中子源释放模型,同时也建立了高能量中子对第一壁轰击的理论模型。基于托卡马克等离子体位形,采用“复丝”方法开展了中子源和NWL分布的数值模拟研究。研究结果表明,NWL最大值在外侧中平面附近,比在内侧中平面的高100%以上,应特别注意位于外侧中平面附近关键部件的辐射屏蔽和辐射防护。NWL的最小值位于顶部板或底部板,因此非中子诊断设备可优先考虑安装到顶部板和底部板。同时,还研究了密度峰化(Density Peaking,DP)因子对中子学分析的影响。随着密度峰化的增加,NWL在外侧中平面和内侧中平面的峰值均减小。然而,NWL的下降幅度非常小:当中子源峰值增加约1.5倍时,NWL的值仅下降了10%。因此,DP因子对托卡马克装置的NWL分布影响较小。最后,还研究了温度分布对中子学分析的影响。随着温度的增加,聚变功率和中子壁负载都是增加的,表明在托卡马克装置中等离子体温度对NWL分布具有显著影响。 展开更多
关键词 中子源 中子壁负载 密度峰化 中子源模型
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燃烧等离子体装置中偏振干涉仪波导柔性结构研究
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作者 王刚 连辉 +2 位作者 许吉禅 刘海庆 张际波 《黑龙江工业学院学报(综合版)》 2025年第2期144-149,共6页
在磁约束聚变研究中,偏振干涉仪系统对于等离子体电子密度和电流分布的有效测量使其成为众多装置上关键的诊断系统之一。波导结构承担了将测量光束从激光房传输到具有复杂电磁环境的装置大厅的作用,每次实验周期开始前需要对测量光束进... 在磁约束聚变研究中,偏振干涉仪系统对于等离子体电子密度和电流分布的有效测量使其成为众多装置上关键的诊断系统之一。波导结构承担了将测量光束从激光房传输到具有复杂电磁环境的装置大厅的作用,每次实验周期开始前需要对测量光束进行人工校准以保证测量光束的准直性。在未来燃烧等离子体装置中,等离子体放电会伴随更为复杂的电磁辐射以及射线辐射,不具备人为校准的条件。针对这一问题,通过确定波导发生偏移的运动轨迹设计了一款连接结构—柔性结构。该设计包括选择运动机构、构建三维模型、力学分析、加工实物和实验分析部分,经实验验证表明柔性结构光线补偿能力可以达到μrad量级,可满足未来聚变堆偏振干涉仪对于光路系统自我修正的需求。 展开更多
关键词 燃烧等离子体 波导 光线传播 光路偏差 柔性结构
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吹响高温超导托卡马克核聚变新号角
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作者 吴於人 任咪咪 《科学画报》 2025年第1期20-21,共2页
在上海核聚变能源商业公司能量奇点,一群年轻人围坐在会议桌旁,桌上摆放着一个内含重水的安瓿瓶。他们的目标是攻克高温超导托卡马克核聚变的难题。仔细阅读以下文字,你将领略到核聚变的惊人威力。仅仅0.55毫升的重水(D2O)中含有的约0.1... 在上海核聚变能源商业公司能量奇点,一群年轻人围坐在会议桌旁,桌上摆放着一个内含重水的安瓿瓶。他们的目标是攻克高温超导托卡马克核聚变的难题。仔细阅读以下文字,你将领略到核聚变的惊人威力。仅仅0.55毫升的重水(D2O)中含有的约0.12克氘(D),在发生聚变反应时能够释放出约420亿焦耳的能量,这相当于10吨TNT炸药爆炸时释放的能量。显然,核聚变能优势明显,被誉为人类追求的终极能源,同时具有无核废料的优点。自20世纪50年代开始,氢弹的研制成功逐步点燃人们和平利用核聚变能的信心。 展开更多
关键词 聚变反应 高温超导托卡马克
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磁约束聚变装置电磁辐射分析
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作者 郭弘 张洁 +2 位作者 杨铭杰 王勇 王晓涛 《核安全》 2025年第2期64-69,共6页
本文探究了磁约束聚变装置产生的空间电磁辐射水平,对环境、职业人员和公众的影响,为后续聚变装置电磁辐射影响监管提供技术和政策支撑;梳理了典型国家和组织对磁约束聚变装置的电磁辐射管理要求;测量了我国典型磁约束聚变装置产生的电... 本文探究了磁约束聚变装置产生的空间电磁辐射水平,对环境、职业人员和公众的影响,为后续聚变装置电磁辐射影响监管提供技术和政策支撑;梳理了典型国家和组织对磁约束聚变装置的电磁辐射管理要求;测量了我国典型磁约束聚变装置产生的电磁辐射水平。结果表明,磁约束聚变装置的电磁源可靠性是监管部门关注的优先事项,各国均开展了关于电磁辐射对职业人员和公众健康影响的评估,评估依据采用国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)有关标准要求。我国典型磁约束聚变装置使用的电磁辐射设备具有功率大、频率高等特性,部分区域电磁辐射水平高,因此,应密切关注磁约束聚变装置电磁辐射影响,将磁场系统的失效和故障作为聚变系统的设计基础假设事件之一,并尽快制定我国静磁场环境标准,做好技术和政策储备,为聚变能大规模商用提供电磁辐射监管支撑。 展开更多
关键词 磁约束 电磁辐射 静磁场 健康影响 电磁屏蔽
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长脉冲高功率负离子源实验平台量热靶研制
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作者 周红霞 万银祥 +3 位作者 周博文 余珮炫 唐珮钦 魏会领 《南方能源建设》 2024年第3期81-86,共6页
[目的]高能、强流、长脉冲中性束负离子源技术是磁约束聚变堆等离子体达到燃烧条件的核心技术之一。为满足长脉冲高功率负离子源实验平台200 kV/20 A参数下的束诊断需求,研制了用于截获负离子束或中性束、诊断两种束功率密度分布和束发... [目的]高能、强流、长脉冲中性束负离子源技术是磁约束聚变堆等离子体达到燃烧条件的核心技术之一。为满足长脉冲高功率负离子源实验平台200 kV/20 A参数下的束诊断需求,研制了用于截获负离子束或中性束、诊断两种束功率密度分布和束发散角以及负离子的中性化效率等性能参数的量热靶。[方法]根据现有的实验平台真空室结构和引出电极尺寸,利用matlab程序获得了该参数下,束发散角为1°时的负离子束在量热靶前端处的功率密度分布和束斑尺寸,进而设计了V字形靶板的量热靶物理结构;在此基础上采用Workbench软件对无氧铜V字形靶板结构进行满功率运行状态下的热负荷模拟计算,获得了水流量为80 m~3/h条件下的量热靶长脉冲运行时的温度分布,最高温度为610℃。[结果]根据模拟计算结果,结合实验平台工程结构和诊断需求,完成了量热靶的工程设计。[结论]量热靶采用磁流体真空密封,实现V字形靶板开合,靶板背面布置了热电偶阵列实时监测靶板温度。量热靶工程结构紧凑,安装尺寸能够兼容离子束流诊断真空室和中性束流诊断真空室,满足诊断需求,能够长脉冲安全运行。 展开更多
关键词 负离子源 中性束 量热靶 热负荷 核聚变
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热压烧结Cu-ZrO_(2)合金的组织调控与性能研究
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作者 刘玉浩 陈旭洲 +7 位作者 王子杰 王建豹 王英敏 邓翔 羌建兵 封范 练友运 刘翔 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第3期249-256,共8页
氧化物弥散增强铜合金(ODS-Cu)是未来核聚变装置偏滤器部件的候选热沉材料。采用电弧熔炼和真空雾化法制备的Cu64Zr36非晶粉末与Cu2O和Cu粉一起作为原料混合球磨,球磨粉体在980℃和70 MPa压强下烧结获得相对密度95.5%的Cu-ZrO_(2)合金... 氧化物弥散增强铜合金(ODS-Cu)是未来核聚变装置偏滤器部件的候选热沉材料。采用电弧熔炼和真空雾化法制备的Cu64Zr36非晶粉末与Cu2O和Cu粉一起作为原料混合球磨,球磨粉体在980℃和70 MPa压强下烧结获得相对密度95.5%的Cu-ZrO_(2)合金烧结坯。结合轧制和退火处理调控了合金的组织均匀性,轧制变形量为86%,热处理工艺为475℃退火1 h。退火态合金的室温电导率为87%IACS,室温屈服强度和抗拉强度分别为213 MPa和282 MPa,断后延伸率为20.2%;450℃屈服强度和抗拉强度为分别为125 MPa和159 MPa,断后延伸率为23.2%。提出了含非晶的粉体烧结氧化物的原位形成机制,分析了影响合金组织均匀性与高温稳定性的重要因素。 展开更多
关键词 热压烧结 非晶粉末 氧化物弥散强化铜合金 拉伸性能 电导率
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高能量速率锻造的纯W的组织与性能研究
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作者 石业政 王英敏 +9 位作者 羌建兵 魏明玉 赵婉彤 王子杰 赵晨曦 任颂家 练友运 封范 王建豹 刘翔 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第2期176-182,共7页
纯钨(W)的低温脆性限制了其加工和使用。报道一种高能量速率锻造(HERF)的纯W,该材料兼具低温拉伸塑性与高强度。通过高能球磨制备纯W粉末,采用热压烧结制备烧结块体,随后在1550℃下对烧结坯进行HERF加工,制造了两批样品,其塑性变形量分... 纯钨(W)的低温脆性限制了其加工和使用。报道一种高能量速率锻造(HERF)的纯W,该材料兼具低温拉伸塑性与高强度。通过高能球磨制备纯W粉末,采用热压烧结制备烧结块体,随后在1550℃下对烧结坯进行HERF加工,制造了两批样品,其塑性变形量分别为57%和84%。分析测试了HERF-W的微观组织、密度、硬度、力学性能和热冲击性能。经HERF处理后,烧结W致密度由96%升至接近全致密(>99%),样品晶粒呈薄饼状,沿锻造方向形成强的(111)织构。烧结W和HERF-W样品硬度分别为314 HV和480 HV。HERF-W在150°C时出现11%~14%的拉伸塑变;200℃时抗拉强度>1 GPa,拉伸塑变>12.5%,显著优于工业纯W和部分弥散强化W合金。利用60 k W电子束材料测试平台(EMS-60)在室温下对烧结W和HERF-W进行了瞬态热冲击性能的实验评估,高热负荷加载参数为加速电压120 k V,扫描面积4 mm×4 mm,脉冲宽度1 ms和100次脉冲循环。烧结W的裂纹阈值为220 MW·m^(-2),而HERF-W(84%)裂纹阈值达到330 MW·m^(-2)。 展开更多
关键词 纯W 热压烧结 高能量速率锻造 拉伸性能 抗热冲击性能
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基于光腔衰荡光谱法的大面积负离子源负离子产生特性研究
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作者 朱腾赛 梁立振 +3 位作者 谢亚红 曹正坤 彭旭峰 胡纯栋 《核技术》 北大核心 2025年第1期185-191,共7页
光腔衰荡光谱(Cavity Ring-down Spectroscopy,CRDS)是一种灵敏度很高的吸收光谱测量技术。根据该技术在大面积负离子源上的需求,研制了基于负离子光致剥离的CRDS诊断系统,开展了负离子产生相关特性研究。本文首先详细介绍了CRDS装置的... 光腔衰荡光谱(Cavity Ring-down Spectroscopy,CRDS)是一种灵敏度很高的吸收光谱测量技术。根据该技术在大面积负离子源上的需求,研制了基于负离子光致剥离的CRDS诊断系统,开展了负离子产生相关特性研究。本文首先详细介绍了CRDS装置的运行原理和构成,然后利用该系统开展了射频功率、源腔气压和偏置电压等不同实验参数下对氢负离子产生的特性研究。实验结果表明:射频功率和源腔气压的升高都会引起氢负离子的增多,由于两者变化对电子温度产生的不同影响,氢负离子的增长速率在两者影响下的变化情况相反;由于等离子体电位的存在,偏置电压存在一个有利于氢负离子产生的最优值。 展开更多
关键词 负离子源 光腔衰荡光谱 衰荡时间 氢负离子密度 电子温度
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J-TEXT托卡马克锯齿振荡期间湍流传播和对称性破缺对边缘剪切流的影响
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作者 丁肖冠 赵开君 +7 位作者 谢耀禹 陈志鹏 陈忠勇 杨州军 高丽 丁永华 温思宇 胡莹欣 《物理学报》 北大核心 2025年第4期225-234,共10页
锯齿振荡引起热脉冲和湍流脉冲可以传播到边缘等离子体中增强边缘剪切流并诱发低约束模到高约束模的转换.在J-TEXT托卡马克上观测了锯齿振荡期间湍流传播和对称性破缺对边缘剪切流的影响.采用快速往复静电探针阵列测量了边缘等离子体湍... 锯齿振荡引起热脉冲和湍流脉冲可以传播到边缘等离子体中增强边缘剪切流并诱发低约束模到高约束模的转换.在J-TEXT托卡马克上观测了锯齿振荡期间湍流传播和对称性破缺对边缘剪切流的影响.采用快速往复静电探针阵列测量了边缘等离子体湍流和剪切流等,观测到锯齿崩塌后,芯部的热脉冲和湍流传播至边缘等离子体,且湍流脉冲快于热脉冲.本文发现了锯齿崩塌后在边缘等离子体中引起湍流对称性破缺,湍流传播和对称性破缺可以增强湍流雷诺协强,从而驱动剪切流.这些结果阐明了锯齿崩塌对边缘湍流和剪切流的增强作用过程. 展开更多
关键词 托卡马克 锯齿 边缘剪切流 雷诺协强
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HL-2A托卡马克电子回旋共振加热调制对湍流驱动和传播的影响
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作者 胡莹欣 赵开君 +7 位作者 李继全 严龙文 许健强 黄治辉 余德良 谢耀禹 丁肖冠 温思宇 《物理学报》 北大核心 2025年第5期120-127,共8页
湍流非线性作用产生的等离子体流可以通过剪切抑制湍流及其驱动的输运,从而改善等离子体约束.湍流可以由局域梯度驱动及远大于其相关长度的径向位置的湍流传播.采用快速往复朗缪尔探针阵列在中国环流器2号A(HL-2A)托卡马克上观测了电子... 湍流非线性作用产生的等离子体流可以通过剪切抑制湍流及其驱动的输运,从而改善等离子体约束.湍流可以由局域梯度驱动及远大于其相关长度的径向位置的湍流传播.采用快速往复朗缪尔探针阵列在中国环流器2号A(HL-2A)托卡马克上观测了电子回旋共振加热(electron cyclotron resonance heating,ECRH)调制对边缘湍流驱动和传播的影响.边缘径向电场、湍流和雷诺协强在ECRH期间均增强且伴随着离子-离子碰撞率降低.分析表明边缘极向流的增强是由于湍流非线性驱动增大和阻尼减弱的共同作用结果.进一步分析发现ECRH开启后湍流驱动和传播率均增大,且湍流驱动率大于湍流传播率,并与湍流强度做比较.结果表明ECRH期间边缘湍流驱动和传播共同作用导致湍流强度增加,进而引起湍流雷诺协强增强并驱动更强的边缘等离子体流.这些结果阐明了ECRH调制期间边缘湍流驱动和传播对边缘等离子体流和湍流的重要影响. 展开更多
关键词 托卡马克 电子回旋共振加热调制 边缘流和湍流 朗缪尔探针
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