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2007年 第27卷 第3期    刊出日期：2007-09-15

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研究报告

HL-2A装置激光吹气系统研制

张 鹏，黄 渊，孙 平，傅炳忠，卢 杰，崔正英，丁玄同

2007, 27(3):  177-181. 

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HL-2A装置激光吹气系统采用了全新自动控制的设计方法，实现了杂质注入量、靶片位移以及激光器被触发的时刻的精确自动控制。运行结果表明，该系统能把杂质的注入量控制在适当的水平，既不对等离子体约束产生影响，又便于光谱测量和杂质粒子输运研究。给出了激光吹气系统的设计，以及初步的实验结果。

导体壁对非圆截面等离子体稳定性影响的研究

恰汗.合孜尔

2007, 27(3):  182-187. 

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通过引入Cap-cyclide坐标和使用Wangerin函数，基于B Bernstein的能量原理，针对位于导体壁中的任意环径比和任意拉长比的非圆截面等离子体，不使用任何近似的方法，求得了等离子体的稳定解析解。进而利用计算机对解析结果进行数值计算，并通过β和稳定系数q的关系，分析和讨论了导体壁对非圆截面等离子体稳定性的影响。

Z箍缩等离子体X射线辐射能谱的一种估算

段耀勇，郭永辉，蒯 斌，邱爱慈

2007, 27(3):  188-193. 

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针对实验室等离子体的辐射物理条件和等离子体箍缩三温的数值模型，提出一种定量计算Z箍缩等离子体辐射能谱的近似方法。在给出计算能谱结构的理论方法之后，再将这种近似计算方法编入到Kr喷气Z箍缩等离子体X射线辐射的二维三温辐射磁流体力学模型中，得出典型Kr喷气Z箍缩X射线辐射的能谱分布。对照“强光一号”加速器Kr喷气箍缩实验测量得到的辐射能谱分布，分析了理论与实测结果之间存在的偏差。

修正后的UTA模型对金M带谱的理论计算

欧阳永中1，唐 鸽1，易有根1，朱正和2，郑志坚3

2007, 27(3):  194-197. 

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应用不可分辨跃迁阵(UTA)模型结合相对论多组态Dirac-Fock方法,对金激光等离子体0.40～0.62nm范围内的带状谱和线状谱的主要特征参数进行了计算和分析，理论计算值和实验结果较之于单纯用UTA模型计算所得结果符合得更好。研究表明，对于谱线数目较少而又稀疏的跃迁，基于线谱的单独计算对UTA模型进行修正是合理和必要的。

强激光等离子体中多光子非线性 Compton微分散射截面特性

郝东山1，衡耀付2

2007, 27(3):  198-202. 

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研究了强激光等离子体中多光子非线性Compton效应下阻尼电子与光子的散射特性，推出了其微分散射截面表达式。研究表明，尾波场的涨落和随机误差是电子发生纵向群聚的根本原因，且能引起电子更剧烈的群聚。电子横向动量的变化是引起电子和光子散射的根本原因，其微分散射截面随与一个电子同时作用的光子数的增大而减小，随散射非弹性成分的增大而迅速减小，但比激光场中的情况来得慢一些。只有当与电子同时作用的光子数与散射非弹性成分相等时电子才能被光场俘获。

ITER 辉光放电电极的冷却计算

曾建尔，邹桂清，冉 红

2007, 27(3):  203-207. 

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对清洗放电时ITER 辉光放电电极采用水冷和气冷条件下的电极冷却进行了计算。当辉光放电清洗功率为9000W，冷却水的流速为4~6m•s^-1，入口温度为室温25°C时，电极的温升不会超100°C。当冷却媒介为氦(He)，速度为300m•s^-1，入口温度为室温25°C时，最高温度不会超过200°C。计算表明，当仅仅考虑因辉光放电电功率所导致电极发热时，水冷可以满足电极辉光放电时的冷却要求。

ITER极向场超导母线机械结构及支撑设计

张远斌1，武松涛2

2007, 27(3):  208-211. 

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阐述了ITER极向场磁体系统超导母线的结构及支撑设计，用有限元分析法对结构进行了分析。获得了母线所受电磁力，据此初步设计了母线的支撑，通过ANSYS分析优化并最终确定了支撑布置位置。

HCSB-DEMO等离子体参数的确定与初步分析

郑国尧，冯开明

2007, 27(3):  212-216. 

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根据HCSB-DEMO堆的设计要求，对不同尺寸的聚变堆能产生的聚变功率、中子壁负载和等离子体燃烧时间等进行计算与分析，给出了符合设计要求的堆芯参数。在所选定的堆芯参数条件下进行了零维功率平衡计算分析，给出了3组HCSB-DEMO堆的等离子体初步设计参数。

EAST极向场电源监控系统的设计与实现

杨亚龙，陈飞云，傅 鹏，何诗英

2007, 27(3):  217-221. 

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利用组态软件编程设计监控界面，监控节点通过与现场总线控制器及高压监控节点的通信，实现对极向场电源状态的实时、可靠监控，并经ODBC接口将状态数据发送至数据库节点备份。简述了电源监控系统的构成，及通过不同的通信协议实现实时数据传输和处理的过程。

HALO电流作用下的EAST真空室载荷分析

宋云涛, 彭玉华

2007, 27(3):  222-226. 

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在弄清产生HALO电流的物理机制的基础上，分析了EAST超导托卡马克装置的最大HALO电流及其引起的最大电磁载荷, 并采用数值模拟方法，对真空室结构在HALO电流作用下的受力情况进行了分析。

EAST低杂波系统天馈线保护设计与实现

贾 华，徐 辉，刘甫坤，王 茂，单家方

2007, 27(3):  227-230. 

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介绍了EAST低杂波系统天馈线保护的设计及其实现。针对EAST装置低杂波系统微波陶瓷窗破裂的原因，在低杂波系统天馈线上设置了高反射保护和打火保护两种保护措施，其中打火保护可以在打火发生后20μs以内迅速切断微波输出。实验结果表明，两种保护并行工作，能有效地保护整个波系统。

HT-7激光汤姆逊散射信号处理电路设计

史灵卫，臧 庆，许雅劼，胡庆生，凌必利，赵君煜

2007, 27(3):  231-236. 

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为了检测到散射信号且有较高的信噪比，使用硅雪崩二极管(APD)探测器探测汤姆逊散射光，采用电荷敏感运算放大器减小电子噪声。同时，设计了放大电路，并采取了一些抗干扰措施。在实验中，此激光汤姆逊散射系统成功地测量出HT-7等离子体的电子温度。

基于铜超比优化的管内电缆导体设计的数值模拟

蒋华伟，李 原，闫帅领

2007, 27(3):  237-241. 

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在铜超比优化的基础上，针对管内电缆导体结构设计，提出了数值模拟设计，进行了数值模拟设计，并将数值模拟设计结果与工程设计值进行了比较和分析，二者基本吻合。

SiC梯度涂层对掺杂石墨材料性能的影响

刘占军1,2，郭全贵1，史景利1，翟更太1，刘 朗1

2007, 27(3):  242-246. 

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利用化学气相反应法对掺杂石墨材料进行了SiC梯度涂层，研究了SiC梯度涂层对掺杂石墨材料热力学性能以及微观结构的影响。获得了约100μm 的SiC涂层，涂层后的材料导热性能下降，而机械强度有所增加。对涂层表面的物相成分分析表明，除了SiC之外，还有少量的单质Si。厚膜SiC梯度涂层的掺杂石墨材料在HT-7托卡马克装置中经等离子体放电实验后，SiC的颗粒形貌发生了明显的变化，涂层厚度下降到约30μm。

基于相似理论的等离子体炬电热特性研究

程昌明，唐德礼，兰 伟

2007, 27(3):  247-250. 

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介绍了自行研制的直流非转移弧等离子体炬的结构和工作原理。运用相似理论，研究了该等离子体炬的电热特性与运行参数，比如气体流量、弧功率的关系，并将计算值与实验结果进行了比较。结果表明，计算值与实验结果吻合较好，可以利用获得的公式来对炬进行结构改进和参数优化。

紧凑等离子体环加速过程的数值计算

姜 猛1，2 ，王尚武

2007, 27(3):  251-255. 

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分析了紧凑等离子体环(CT)加速的原理，给出了加速过程的辐射磁流体力学描述。采用Lagrange方法编写了二维计算程序，计算了10mg的氩CT在同轴加速器内的加速过程，得到了加速电流和辐射功率随时间的变化曲线，给出CT等离子体内部的速度和温度等物理量的分布。

Research of electromagnetic field in different length left-handed material slab

LIN Zhen1, MA Xue-ying1, LIANG Chang-hong1, ZENG Hao2

2007, 27(3):  256-259. 

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Finite-difference time-domain (FDTD) method is used to simulate the propagation of electromagnetic wave in left-handed material slab (LHMs) with cold plasma model The effects of optical propagation in the left-handed material compared to convex lens are discussed. The wider the LHMs is, the stronger electric field of focusing image in left-handed material slab is confirmed by the simulation with various slab length. However, the outer image point location would slightly moves to the LHMs side when the length of LHMs is reduced.

基于通用设备和专用程序的软X信号数据采集处理技术

廖 敏，杨进蔚，陈燎原，李永革，罗萃文，潘 卫，宋先瑛

2007, 27(3):  260-263. 

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采用了通用高速A/D采集器采集信号数据，用软件的方法开发出了具备多道能谱脉冲识别和计数分析能力的软件。用此软件实现了每次托卡马克放电后，在较短的时间内从庞大的原始采集数据中提取出能谱脉冲数据，计算和显示能谱图，这为下一步测量电子温度打下了基础，并同时实现了数据共享。

射频对非平衡磁控溅射沉积Cu膜的影响

齐雪莲，任春生，张 健，麻冰欣，马腾才

2007, 27(3):  264-268. 

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用射频等离子体增强非平衡磁控溅射在Si100 基底上沉积了金属Cu膜。研究了偏压，射频功率和磁场等沉积参数对膜性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和电子能谱(EM)检测了膜的表面形貌, 结构和成分。结果表明，射频放电有利于表面均匀光滑、电导率高的Cu沉积膜的形成；沉积参数对沉积膜的性能有重要的影响。

N₂等离子体接枝处理丙纶改性及染色的初步研究

彭赛平1，苏 远1，贺全国1，葛袁静2，陈 强2

2007, 27(3):  269-272. 

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本研究用氮气等离子体固相表面修饰改性对丙纶纤维进行表面处理。用傅立叶变换红外光谱分析改性前后样品表面官能团变化，用扫描电镜分析改性前后样品表面的形貌变化，用紫外可见分光光度计测试样品的上染率。结果表明：等离子体表面处理及丙烯酸接枝后的丙纶纤维表面引入了羰基、胺(氨)基或酰胺等活性基，使丙纶纤维从不可上染到能染上鲜艳的阳离子艳兰，显著改善了丙纶纤维的染色品质。