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HL-3装置第一壁温度监测系统研制
1
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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EAST上锂粉流量动态注入对燃料再循环影响研究
2
作者 汪哲 吴凯 +8 位作者 黄耀 徐伟 孙震 黄明 周之泰 管艳红 陈跃 左桂忠 胡建生 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第4期459-466,共8页
磁约束聚变装置等离子体放电中燃料粒子再循环的控制对于长脉冲高参数等离子体的稳定运行至关重要。为探索不同流量的锂粉注入对燃料粒子再循环的控制效果,升级了锂粉控制系统以实现单次等离子体放电中锂粉流量大小的实时主动调节。台... 磁约束聚变装置等离子体放电中燃料粒子再循环的控制对于长脉冲高参数等离子体的稳定运行至关重要。为探索不同流量的锂粉注入对燃料粒子再循环的控制效果,升级了锂粉控制系统以实现单次等离子体放电中锂粉流量大小的实时主动调节。台面测试结果表明,锂粉流量与控制电压满足线性关系。在此基础上,在EAST装置开展了锂粉流量动态变化注入对燃料再循环的控制实验,结果表明,该系统在单次等离子体放电过程中实时改变了锂粉注入流量大小。随着锂粉流量增大,偏滤器位置中性气压及Dɑ线辐射强度进一步降低,验证了锂粉注入速率的增加可以增强对燃料再循环的控制。该研究为EAST未来长脉冲高参数等离子体放电中燃料再循环的反馈控制实验的开展提供了支持。 展开更多
关键词 锂粉 壁处理 燃料再循环 EAST
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大功率射频离子源反射保护系统设计
3
作者 齐麒 蒋才超 +2 位作者 崔庆龙 潘军军 陈世勇 《核技术》 北大核心 2025年第9期87-97,共11页
大功率射频(Radio Frequency,RF)离子源因其无灯丝寿命限制且无电极污染,成为中性束注入系统中实现稳态运行的理想选择。然而在RF离子源运行过程中,等离子体阻抗的动态变化可能导致反射功率增大,进而降低RF耦合效率,甚至损坏核心设备。... 大功率射频(Radio Frequency,RF)离子源因其无灯丝寿命限制且无电极污染,成为中性束注入系统中实现稳态运行的理想选择。然而在RF离子源运行过程中,等离子体阻抗的动态变化可能导致反射功率增大,进而降低RF耦合效率,甚至损坏核心设备。为解决这一问题,设计了一种基于单片机的反射保护系统,通过高精度模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)实时监测反射功率、集成反射功率保护和尖峰脉冲屏蔽功能,利用中断实现快速响应,结合LabVIEW设计了远程监控界面,实现参数调节和数据存储功能。测试结果表明,该系统保护信号输出响应延迟不超过150μs,尖峰屏蔽时间在10 ms~10 s内可调,调节步长精度达到1 ms,满足设计要求,并且具有性价比高、维护简单的优点,可有效保障大功率RF离子源的安全稳态运行。 展开更多
关键词 射频离子源 反射保护 单片机 中性束注入
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失超保护系统中多串联晶闸管阀组开断暂态过程均压特性研究
4
作者 仝玮 王琨 +1 位作者 李华 徐猛 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第3期257-264,共8页
聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)所配备的失超保护系统(QPS)设计采用了磁体电流人工过零换流技术,其中大功率晶闸管阀组的安全可靠动作直接决定了主回路机械开关能否成功分断磁体电流。为探究其开断暂态过程中的均压特性,通过实... 聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)所配备的失超保护系统(QPS)设计采用了磁体电流人工过零换流技术,其中大功率晶闸管阀组的安全可靠动作直接决定了主回路机械开关能否成功分断磁体电流。为探究其开断暂态过程中的均压特性,通过实验对比了CRRC MKPE 330-052型号脉冲功率器件和CRRC KPE 6900-065型号普通晶闸管在开断过程中单个器件及桥臂的均压特性。分析实验结果表明,CRRC MKPE 330-052型号脉冲功率器件阀组方案中,串联器件反向恢复过程均压系数极低(顶点均压系数K_(2)=0.713,后顶点均压系数K_(3)=0.246);并从器件研制工艺和结构角度,分析了多串联脉冲功率晶闸管在开断暂态过程中均压特性劣化原因是门极面积的扩大和少数载流子寿命的缩短。相较之下,CRRC KPE 6900-065型号普通晶闸管阀组方案在开断瞬态过程各阶段中,串联器件均压系数均大于0.9,具有极佳的均压特性。因此,从安全性和可靠性考虑,最终选择CRRC KPE6900-065型号普通晶闸管三只串联阀组作为过载CRAFT QPS人工过零回路触发开关的设计方案。 展开更多
关键词 失超保护系统 晶闸管阀组 串联结构 均压特性 电流人工过零
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高功率Z-pinch装置5MV主开关及开关区设计 被引量：9
5
作者 李洪涛 王玉娟 +11 位作者 夏明鹤 关永超 傅贞 丁胜 任靖 孟维涛 戴英敏 韩文辉 丁伯南 丰树平 谢卫平 邓建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期459-462,共4页
基于激光等离子体和过电压波击穿原理研制了应用于高功率“Z-pinch”装置的22级5 MV激光触发多级多通道开关,采用钳位环技术解决了狭小空间的匀场问题,过压自击穿间隙场分布不均匀度约为0.080,激光触发间隙场分布不均匀度约为0.056,由... 基于激光等离子体和过电压波击穿原理研制了应用于高功率“Z-pinch”装置的22级5 MV激光触发多级多通道开关,采用钳位环技术解决了狭小空间的匀场问题,过压自击穿间隙场分布不均匀度约为0.080,激光触发间隙场分布不均匀度约为0.056,由绝缘部件沿面电场强度决定的系统安全系数约为0.8。根据J.C.Martin公式和静电场分析计算结果,解决了高功率“Z-pinch”装置主开关及开关区的工程设计问题。 展开更多
关键词 激光触发多级多通道开关 开关区 钳位环 绝缘 电场分布
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实验物理与工业控制系统平台在HL-2A主机测控系统中的应用 被引量：6
6
作者 许婕 董方正 +6 位作者 田培红 颉延风 唐芳群 蔡萧 赵丽 魏凌峰 杨青巍 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期87-92,共6页
描述了利用实验物理与工业控制系统(EPICS)平台对HL-2A主机运行参数进行的集中测控系统开发。系统采用s7nodave设备驱动模块,实现了Soft IOC与各PLC的通讯,将各子系统的PLC集成到了EPICS控制系统中。通过对关系型数据库和应用层软件CSS... 描述了利用实验物理与工业控制系统(EPICS)平台对HL-2A主机运行参数进行的集中测控系统开发。系统采用s7nodave设备驱动模块,实现了Soft IOC与各PLC的通讯,将各子系统的PLC集成到了EPICS控制系统中。通过对关系型数据库和应用层软件CSS中数据归档及报警等组件的扩展与配置,实现OPI层与各个子系统的实时通信。测控系统成功地将HL-2A主机参数集中在EPICS平台下运行,为下一代装置的主机集中测控系统设计打下了基础。 展开更多
关键词 HL-2A主机 集中测控 EPICS PLC CSS
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HL-2M供电系统逻辑控制设计 被引量：5
7
作者 李维斌 姚列英 +3 位作者 宣伟民 陈宇红 胡浩天 夏凡 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第9期2461-2463,共3页
在HL-2M装置逻辑控制系统中,不但对数据通信的实时性、网络化和控制系统的安全性要求很高,并且要求在整个逻辑控制系统出现故障后可对引起故障或导致等离子体放电实验失败的原因进行分析,前者通过应用新一代实时以太网通信标准PROFINET... 在HL-2M装置逻辑控制系统中,不但对数据通信的实时性、网络化和控制系统的安全性要求很高,并且要求在整个逻辑控制系统出现故障后可对引起故障或导致等离子体放电实验失败的原因进行分析,前者通过应用新一代实时以太网通信标准PROFINET和西门子自动化设备搭建实时通信平台来保证,后者则通过高精度SOE(Sequence of Events)模块来实现;在实验测试平台的结果表明,该设计满足了系统需求,具有实时性、安全性和事故追忆功能。 展开更多
关键词 HL-2M 逻辑控制系统 PROFINET 交换机 SOE
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HL-2M装置反馈控制系统的设计 被引量：5
8
作者 张国辉 夏凡 +4 位作者 宋显明 罗萃文 宋啸 赵丽 廖敏 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期332-338,共7页
简要描述HL-2M控制系统的概念设计,主要对其中反馈控制部分作了介绍,重新编写了反馈控制程序。为了满足HL-2M装置对控制系统的进一步要求,重新设计了反馈控制系统程序。对其中一些功能的实现方法进行了设计改进,引入了由反射内存卡构建... 简要描述HL-2M控制系统的概念设计,主要对其中反馈控制部分作了介绍,重新编写了反馈控制程序。为了满足HL-2M装置对控制系统的进一步要求,重新设计了反馈控制系统程序。对其中一些功能的实现方法进行了设计改进,引入了由反射内存卡构建的实时通讯网络,并以此通讯网络为基础进行了反馈控制系统的架构布局。在Linux操作系统中,利用以前放电的实验数据,模拟测试了新的反馈控制系统。测试结果良好,满足预期要求。 展开更多
关键词 反馈控制系统 LINUX操作系统 面向对象 反射内存
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NBI综合测试台后低温冷凝泵热负荷分析与计算 被引量：6
9
作者 刘志伟 胡纯栋 +1 位作者 谢远来 崔伟 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期19-22,62,共5页
NBI综合测试台的建立,是为了对未来用于EAST装置的中性束注入器(NBI)进行性能测试并进行相关物理实验。低温冷凝泵是为NBI提供稳定的动态真空环境的重要部件,低温泵的工作状况直接关系到束的传输效率。结合后低温冷凝泵的工作情况,对其... NBI综合测试台的建立,是为了对未来用于EAST装置的中性束注入器(NBI)进行性能测试并进行相关物理实验。低温冷凝泵是为NBI提供稳定的动态真空环境的重要部件,低温泵的工作状况直接关系到束的传输效率。结合后低温冷凝泵的工作情况,对其进行了热负荷计算,并对影响热负荷的一些因素进行了分析,为后续的热应力分析和低温系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 NBI 后低温冷凝泵 热负荷 计算 分析
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XeCl激光触发气体开关的实验研究 被引量：4
10
作者 景春元 邱爱慈 +2 位作者 王晓红 刘晶儒 王丽戈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1993年第3期379-384,共6页
通过实验研究了在自流工作状态下,XeCl准分子激光(λ=308nm,FWHM=21ns)对N_2和SF_6两种气体开关的触发特性。实验结果表明:(1)在p=0.1MPa,开关工作电压90％V_(SB)(V_(SB)为开关的自击穿电压)时,XeCl激光对N_2和SF_6两种气体开关的触发... 通过实验研究了在自流工作状态下,XeCl准分子激光(λ=308nm,FWHM=21ns)对N_2和SF_6两种气体开关的触发特性。实验结果表明:(1)在p=0.1MPa,开关工作电压90％V_(SB)(V_(SB)为开关的自击穿电压)时,XeCl激光对N_2和SF_6两种气体开关的触发阈值约为10~8W/cm^2。(2)开关的触发延时和抖动随着激光能量和开关欠压比的增大而减小,当激光能量为33.8mJ,开关工作电压90％V_(SB)(V(SB)=36.5kV)时,充N_2开关的延时和抖动分别为85.5ns和400ps。相同欠压比下,SF_6气体开关(V_(SB)=52kV)的最小抖动度为2ns。(3)SF_6气体开关的触发延时与用T.H.Martin公式计算的结果一致。 展开更多
关键词 激光触发开关 开关 触发特性
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爆炸开关系统的研制 被引量：8
11
作者 宋执权 傅鹏 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期245-248,共4页
为了研制托卡马克核聚变装置中的大功率抽超后备保护开关,介绍了一种爆炸断路器系统的基本结构及其工作原理,给出了爆炸断路器设计的原则。通过理论和实验两方面相结合的方法,分析了断路器系统的开断特性和换流特性。实验表明,该爆炸断... 为了研制托卡马克核聚变装置中的大功率抽超后备保护开关,介绍了一种爆炸断路器系统的基本结构及其工作原理,给出了爆炸断路器设计的原则。通过理论和实验两方面相结合的方法,分析了断路器系统的开断特性和换流特性。实验表明,该爆炸断路器系统满足超导磁体失超后备保护开关系统的要求,将被应用于托卡马克核聚变装置中。 展开更多
关键词 爆炸开关 结构 换流 开断
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ITER过渡馈线S弯盒的结构优化设计和地震响应分析 被引量：3
12
作者 王开松 赵韩 宋云涛 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期315-319,共5页
在强度静力分析基础上,对S弯盒壁厚、加强筋间距等参数进行了优化设计和校核。在模态分析基础上,对模型进行了频谱分析和动态时程分析,获得地震动下确保结构安全运行的设计参数。
关键词 国际热核聚变实验堆 S弯盒 结构设计 地震分析 模态分析 频谱响应 时程分析
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HT-7U超导托卡马克极向场反馈控制系统 被引量：3
13
作者 罗家融 王华忠 赵皖平 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期176-180,共5页
HL 7U超导托卡马克的极向场反馈控制系统是装置正常运行的重要保证。该控制系统以VXI总线机箱为基本单元、数字信号处理器为核心,组成反馈时间为2～4ms的高速实时反馈系统。简要地叙述了该系统的基本组成以及软件算法的研究。
关键词 HT-7U装置 超导托卡马克装置 极向场反馈控制系统 VXI总线机箱 数字信号处理器 等离子体位形 电流控制系统
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基于QNX RTOS的J-TEXT托卡马克中央控制系统 被引量：2
14
作者 杨州军 庄革 +1 位作者 胡希伟 潘垣 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期20-23,共4页
针对J-TEXT托卡马克装置放电脉冲时间短、控制时间精度要求高的特点,选用了性能优异的实时操作系统QNX6作为开发运行平台,采用了分布式控制结构来设计和搭建了J-TEXT托卡马克中央控制系统.该系统投入实验后获得了良好的控制效果,并经过... 针对J-TEXT托卡马克装置放电脉冲时间短、控制时间精度要求高的特点,选用了性能优异的实时操作系统QNX6作为开发运行平台,采用了分布式控制结构来设计和搭建了J-TEXT托卡马克中央控制系统.该系统投入实验后获得了良好的控制效果,并经过长期的稳定运行验证了其可靠性和实用性. 展开更多
关键词 J-TEXT托卡马克 中央控制系统 实时控制 QNX实时操作系统 分布式结构
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小型氦气实验回路的设计与建造 被引量：3
15
作者 叶兴福 冯开明 +5 位作者 王晓宇 栗再新 王艳灵 王小勇 王芬 颜永江 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期465-468,共4页
设计和建造了一个用于测试核聚变装置部件的氦气回路,回路包括隔膜风机、电加热器、氦气回热器、氦水换热器和储气罐等。实验段氦气入口压力为8MPa,温度为300℃,流量为0.1kg·s-1。这些参数达到了小部件测试要求。
关键词 聚变堆 实验包层 氦气回路
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微控制器MSP430F149在烤箱控制系统中的应用 被引量：1
16
作者 敬岚 朱海君 +2 位作者 刘彩虹 刘亚利 高世伟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期782-784,共3页
介绍了美国Texas Instruments新一代16位Flash型MSP430F149系列微控制器的结构、特性和功能,阐述了基于该控制器的烤箱控制系统的硬件组成和软件架构,具有功能强、结构简单、可靠性高、抗干扰能力强、不需扩展外围器件等特点,满足了烤... 介绍了美国Texas Instruments新一代16位Flash型MSP430F149系列微控制器的结构、特性和功能,阐述了基于该控制器的烤箱控制系统的硬件组成和软件架构,具有功能强、结构简单、可靠性高、抗干扰能力强、不需扩展外围器件等特点,满足了烤箱控制系统中对温度的测控要求。 展开更多
关键词 微控制器 MSP430F149 控制系统 软件架构 新一代 硬件组成 扩展 烤箱 特性 抗干扰能力
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HL-2A装置反馈控制系统程序放电的实现 被引量：1
17
作者 刘莉 袁保山 +2 位作者 毛苏英 李波 李强 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期248-252,共5页
HL 2A装置反馈控制系统的主要任务是逐步实现对等离子体电流、位移、形状和密度的实时反馈控制,从而能够按照实验目的对托卡马克等离子体进行各种试验。主要介绍了HL 2A装置反馈控制系统的硬件组成以及软件的结构和特点。这个系统能够... HL 2A装置反馈控制系统的主要任务是逐步实现对等离子体电流、位移、形状和密度的实时反馈控制,从而能够按照实验目的对托卡马克等离子体进行各种试验。主要介绍了HL 2A装置反馈控制系统的硬件组成以及软件的结构和特点。这个系统能够很好地满足HL 2A装置程序放电的要求。 展开更多
关键词 反馈控制系统 程序放电 等离子体 中国环流器二号 偏滤器 核聚变实验 软件结构 硬件组成
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基于PLC的HL-2A装置低杂波逻辑控制系统研制 被引量：2
18
作者 王洁琼 黄梅 +2 位作者 卢波 冯鲲 饶军 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期469-474,共6页
介绍了以西门子S7-400系列PLC为核心的HL-2A装置2MW/3.7GHz低杂波电流驱动的逻辑控制系统的设计与实现。采用了工业以太网通讯技术、光纤隔离技术、嵌入式控制技术、串行通信技术及模块化控制技术等,提高了系统抗干扰性能及可扩展性,实... 介绍了以西门子S7-400系列PLC为核心的HL-2A装置2MW/3.7GHz低杂波电流驱动的逻辑控制系统的设计与实现。采用了工业以太网通讯技术、光纤隔离技术、嵌入式控制技术、串行通信技术及模块化控制技术等,提高了系统抗干扰性能及可扩展性,实现了低杂波系统逻辑互锁、参数设置和远程监控等功能。实验证明系统在装置放电的复杂电磁环境下,运行稳定、功能完善。 展开更多
关键词 低杂波电流驱动 逻辑互锁 PLC 光电隔离
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稳态强磁场电源直流有源滤波器研究 被引量：4
19
作者 王磊 刘小宁 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期252-256,共5页
对稳态强磁场装置电源所需的直流有源滤波器(DAF)进行了设计,提出了利用PWM及并联有源滤波技术的滤波方案。根据其实际负载特性,通过检测负载端电压,利用PWM控制技术产生DAF所需电流并补偿纹波电流。通过对负载侧的滤波电容进行充、放... 对稳态强磁场装置电源所需的直流有源滤波器(DAF)进行了设计,提出了利用PWM及并联有源滤波技术的滤波方案。根据其实际负载特性,通过检测负载端电压,利用PWM控制技术产生DAF所需电流并补偿纹波电流。通过对负载侧的滤波电容进行充、放电来调整负载端电压,从而实现负载电流的低纹波。分析表明,该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。仿真结果表明该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显。实验室研样机验证了所提出方案的可行性。 展开更多
关键词 直流有源滤波器 PWM 稳定电源 纹波
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EAST-NBI主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率计算 被引量：2
20
作者 程斌 胡纯栋 +4 位作者 谢远来 崔奎 马长城 杨思皓 邑伟 《低温与超导》 CAS 北大核心 2016年第8期8-10,共3页
采用低温冷凝泵来实现束生成与传输所需的真空环境是兆瓦级中性束注入器研制中的合理选择。低温冷凝泵由防辐射挡板和低温冷凝板两部分组成。防辐射挡板的传输几率是影响主低温冷凝泵性能的重要参数。通过蒙特卡洛法模拟气体分子运动过... 采用低温冷凝泵来实现束生成与传输所需的真空环境是兆瓦级中性束注入器研制中的合理选择。低温冷凝泵由防辐射挡板和低温冷凝板两部分组成。防辐射挡板的传输几率是影响主低温冷凝泵性能的重要参数。通过蒙特卡洛法模拟气体分子运动过程,分析计算了主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率,以及主低温冷凝泵的抽速,为防辐射挡板的优化设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 主低温冷凝泵 防辐射挡板 传输几率 蒙特卡洛
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