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当期目录

    2014年 第34卷 第4期    刊出日期:2014-12-15
    等离子体物理学
    磁力线为直线的磁面坐标系
    石秉仁
    2014, 34(4):  289-294. 
    摘要 ( )   PDF (905KB) ( )  
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    介绍了在已知环形轴对称等离子体平衡位形的条件下,建立磁力线为直线的坐标系的方法。该坐标系被广泛应用于托卡马克等离子体的磁流体稳定性和动理论物理问题的理论分析,但文献中对坐标系建立方法 却很少有介绍。结合几类托卡马克位形和球形环位形,对该类坐标系的特征进行了分析。

    HT-7 装置活动限制器表面温度测量与能流估算
    史博 ,汪卫华 ,龚先祖 ,杨锦宏
    2014, 34(4):  295-298. 
    摘要 ( )   PDF (715KB) ( )  
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    在 HT-7 装置上采用红外热像仪测量了活动限制器的表面温度,显示了第一壁温度与等离子体水平位移、波加热参数的关系,一定程度上反映了等离子体与壁相互作用的程度。采用 ANSYS计算了活动限制器表面大致的能流分布,其结果与方法可为 EAST 装置等第一壁温度的测量和能流的计算分析提供一定的参考。

    利用多目标参数优化推断ICF热斑状态的径向分布
    董建军,邓 博,曹柱荣,丁永坤,江少恩
    2014, 34(4):  299-306. 
    摘要 ( )   PDF (1143KB) ( )  
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    提出了一种以多目标参数优化确定热斑的温度和密度径向分布的方法。用热斑中心位置和燃料界面位置对应的电子温度、靶剩余烧蚀层峰值密度、剩余烧蚀层质量与初始烧蚀层质量的比值以及燃料与烧蚀层分界面位置构成五维变量空间参数空间的每个点描述一组温度和密度分布。将实验测量的X射线图像的归一化强度分布与理论模型计算的强度分布的方差作为两个目标函数;另一个目标函数是实验测量的热斑的平均温度与理论模型计算的平均温度的方差。通过多目标遗传算法搜索五维参数空间获得最优参数,从而获得最优的温度和密度分布。对KB显微镜配合X射线胶片测量的实验结果进行了计算,给出了热斑的最佳温度和密度的径向分布。由测试算例发现,温度分布对目标函数的依赖较强。

    飞秒激光与Cu靶和CH靶相互作用产生的快电子能谱实验研究
    蔡达锋,谷渝秋,郑志坚,周维民,焦春晔
    2014, 34(4):  307-313. 
    摘要 ( )   PDF (690KB) ( )  
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    为了研究靶材料对快电子能量分布的影响,采用电子谱仪测量了飞秒激光与Cu和CH靶相互作用中在靶前和靶后产生的快电子能谱。结果显示,在靶前Cu和CH靶的快电子能谱相似,反应了快电子发射对靶材料的依赖性较弱;在靶后Cu和CH靶的快电子能谱具有明显的差异,说明电子的输运过程与靶材料密切相关。冷电子环流以及自生磁场是导致Cu靶快电子能谱“软化”的原因,而对于CH靶麦克斯韦分布的快电子能谱主要由碰撞机制决定。

    核聚变工程技术
    中国氦冷固态增殖剂试验包层模块改进设计与关键工艺研究
    胡 刚,冯开明,赵 周,张国书,王琦杰,曹启祥,王泽明,俞德怀,陶诗泉,王世忠,陶海燕
    2014, 34(4):  314-319. 
    摘要 ( )   PDF (1276KB) ( )  
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    基于ITER装置窗口C,完成了中国氦冷固态增殖剂试验包层模块的设计改进,给出了模块主要性能参数和设计参数。改进后的TBM包层模块外围尺寸为环向484mm、纵向1660mm和极向675mm。根据该模块设计的结构特点,对研制用材料CLF-1钢真空扩散连接和真空电子束焊等关键工艺进行了研究,初步探索了第一壁等关键部件的研制工艺流程,并最终成功试制了第一壁和子模块冷却板模拟件。

    聚变-快裂变增殖堆包层初步热工水力学设计分析
    王小勇,栗再新,赵奉超,赵 周,武兴华,王琦杰
    2014, 34(4):  320-325. 
    摘要 ( )   PDF (1345KB) ( )  
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    对新提出的套管结构聚变-快裂变增殖堆包层概念设计方案进行了热工水力学分析和设计,给出了典型的热工设计参数,并结合大型热工水力学软件CFX对其进行了温度场和压力分布的模拟分析。分析结果表明,材料温度均已低于许用温度,冷却剂出口温度高于773K,冷却剂压降也符合工程上的要求,初步验证了增殖堆包层设计的合理性。

    8T螺线管型高温超导磁体的电磁优化与分析
    孙林煜,李鹏远
    2014, 34(4):  326-329. 
    摘要 ( )   PDF (955KB) ( )  
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    介绍了一种强磁场高温超导螺线管磁体电磁性能的优化方法。通过编写Matlab数据处理程序优化了一个中心磁感应强度为8T、内径为20cm的磁体。利用有限元分析法分析已优化磁体的磁场分布,得到磁体在垂直方向的最大磁感应强度值与Matlab数据处理程序计算的结果基本吻合。

    EAST快动探针交换装置设计与优化
    闫朝辉,张安宁,李波,朱峰,张炜
    2014, 34(4):  330-334. 
    摘要 ( )   PDF (1212KB) ( )  
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    通过计算得出EAST快动探针交换装置所用材料的理论厚度,运用CATIA绘图软件建立交换装置4mm 盒形和筒形结构设计模型。将模型导入ANSYS软件进行前期处理和网格划分,运用有限元法对模型进行整体强度分析,获得了最大应力和应变数据。通过增加设计壁厚,建立了5mm不带加强筋筒形和盒形结构进行了有限元分析。通过对分析结果的优化和比较,得到5mm筒形不带加强筋方案的最大应力和应变最小,结构设计最优。最后,对模型制造了预研件并进行真空捡漏测试,测试结果满足设计要求。

    HFETR 6 LiD转换器内聚变谱中子源强分析
    孙寿华,叶 滨,胡一非
    2014, 34(4):  335-339. 
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
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    建立了6 LiD转换器中14MeV中子源强的计算模型,对转换器不带辐照样品和分别带2、3、4个辐照样品时的中子源强进行了计算,对转换器产生的中子和来自于堆芯的中子在样品内的能谱和中子注量率进行了计算。结果表明,辐照管内充水和氦气时,辐照样品内由转换器产生的能量大于13MeV的中子分别占能量在1MeV 以上中子的25.7%、24.6%,辐照样品内由堆芯产生的能量大于13MeV的中子仅占能量在1MeV以上中子的10 −5 左右,样品内14MeV 中子源强分别可达4.31×10 13 nT⋅s −1、3.34×10 13 nT⋅s −1;中子注量率分别可达2.66 ×10 10 nT⋅cm −2⋅s −1、3.53×10 10 nT⋅cm −2 ⋅s −1

    第一壁材料W/Cu界面设计与制备研究现状
    罗来马,谭晓月,罗广南,昝祥,朱晓勇,吴玉程
    2014, 34(4):  340-347. 
    摘要 ( )   PDF (3923KB) ( )  
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    介绍了目前解决W/Cu连接界面缓解热应力的方法——添加适配层。在对不同适配层进行分析后,选出最佳W/Cu适配层,再对W/Cu适配层进行结构优化分析,得出选用W/Cu功能梯度材料作为适配层具有足够的结合强度,而且良好的导热性能能有效地缓解热应力。此外,重点阐述了目前成功的制备的W/Cu功能梯度材料用作W/Cu第一壁材料的适配层的常用方法。最后,对W/Cu功能梯度材料用作适配层解决W/Cu第一壁材料连接界面的问题做出了总结和展望。

    面向等离子体ODS-W复合材料的制备工艺
    张俊,朱晓勇,罗来马,罗广南,程继贵,吴玉程
    2014, 34(4):  348-354. 
    摘要 ( )   PDF (991KB) ( )  
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    向钨中添加稀土氧化物能显著细化晶粒和提高钨合金的高温稳定性,且具有弥散强化效应,在抑制晶粒长大、控制再结晶晶粒的形状以及提高材料的力学性能方面效果显著。从制备稀土氧化物弥散强化钨基复合材料(ODS-W)粒子方法出发,阐述了几种ODS-W制备工艺的研究现状并对其发展趋势进行展望。

    大功率高压直流电源输出短路故障的暂态分析
    杨志刚1, 2,张 健1,黄懿赟1,郝 旭1,孙浩章1,郭 斐
    2014, 34(4):  355-360. 
    摘要 ( )   PDF (1018KB) ( )  
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    介绍了高压直流电源输出发生短路故障时的暂态情况,并详细分析和计算了速调管负载发生极间打火时,在三电极气体开关保护动作过程中电源向速调管注入的能量。计算和仿真结果与实验结果一致,当高压电源输出发生短路故障时,开关能在μs级关断,并且能将短路电流能控制在200A。验证了三电极气体开关保护的快速性与可靠性,具有工程应用价值。

    科学级光学CCD信噪比特性分析
    王伶俐,李守贝,张惠鸽,王哲斌,刘浩,张琛,张文海,易有根
    2014, 34(4):  361-366. 
    摘要 ( )   PDF (622KB) ( )  
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    从噪声来源出发,基于入射光子、暗电流、偏置信号的涨落均近似满足泊松分布的条件,得到了更为精准的信噪比表达式。实验设置CCD增益、读出速率、冷却温度分别为3、100kHz、−25°C,得出光子转移曲线。通过设置不同实验条件,分别探讨了暗电流、读出速率和系统增益对该科学级光学CCD信噪比的影响。实验结果与理论预期吻合得很好,为科学级光学条纹相机的设计以及弱光标定实验室自动化平台的搭建提供了良好的实验依据。

    KTX真空室支撑系统强度分析及优化设计
    汪震,宋云涛,杨庆喜,史善爽,徐皓,万树德,李宏,刘万东
    2014, 34(4):  367-373. 
    摘要 ( )   PDF (1827KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    对反场箍缩核聚变实验装置KTX真空室支撑结构强度进行理论分析,利用有限元方法进行了分析计算,并且根据分析结果,对支撑柱、螺栓组和支撑环板进行了优化。理论计算和有限元分析的结果均证明了真空室支撑系统的可靠性,同时优化结果也为KTX真空室支撑系统的实施提供技术参考。

    等离子体应用
    利用介质阻挡探针法测量大气压氦等离子体射流电子密度
    齐 冰,周秋娇,潘丽竹,张梦蝶,黄建军
    2014, 34(4):  374-378. 
    摘要 ( )   PDF (552KB) ( )  
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    分别利用电子的漂移速度和等离子体的传播速度计算了大气压下氦等离子体射流的电子密度。

    通过介质阻挡探针测量氦等离子体的射流电流,再利用电压探头测量等离子体放电电流信号,

    计算出电子的漂移速度和等离子体的传播速度。实验结果表明,两种方法计算出来的结果相

    当,射流轴向上的氦等离子体电子密度值约为10 11 cm −3,并随着外加电压的增加而增加,沿

    着轴向方向,射流电子密度维持在一个稳定值范围内。用介质阻挡探针测量得到的电子密度与

    用罗科夫斯基线圈及朗缪尔探针测量得到的大气压非热氦等离子体射流的电子密度值一致,比

    用微波天线测量的值低一个数量值。

    《核聚变与等离子体物理》2014年第34卷总目次
    2014, 34(4):  379-384. 
    摘要 ( )   PDF (296KB) ( )  
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