HL-2A装置中的电子回旋波电流驱动

 通过将相对论Fokker Planck方程与波迹方程联合求解,对HL-2A装置中的电子回旋波电流驱动进行了数值模拟,研究了在HL-2A单零偏滤器条件下,中平面弱场侧发射的电子回旋波寻常波电流驱动。结果表明,HL-2A中的电子回旋波电流驱动效率较低并且受温度影响较为明显。     

氢等离子体特性及其对钨的辐照行为研究

本文依托四川大学直线等离子体装置(SCU-PSI)产生高通量氢等离子体,采用朗缪尔探针对氢等离子体特性进行诊断,研究了氢等离子体特性随放电电流、气体流量等输入条件的演变规律;并利用调控产生的氢等离子体对纯钨进行了相应的辐照研究. 实验结果显示, 在磁场0.1~0.2 T、气流量1 000~2 200 sccm和电流180~228 A范围内,氢等离子体通量密度、热负荷密度及电子密度、温度等参数与磁场和电流呈正相关关系,而与气体流量呈负相关关系. 在该范围内,最高等离子体密度达到2.6×1019 m-3,等离子体通量达到8.8×1022 m-2?s-1,热负荷达到6.5×104 W/m2. 利用调控产生的等离子体对纯钨样品进行初步辐照实验,结果显示随着入射等离子体特性的不同,样品表面出现不同程度的尺寸和密度不均匀颗粒状辐照损伤结构,并且颗粒尺寸随氢等离子体离子通量的增加而增大. 本文结果显示SCU-PSI可以产生理想的氢等离子体环境,因此可以作为未来聚变领域,研究氢等离子体和托卡马克装置面向等离子体材料钨以及相应结构材料相互作用的有效实验装置.     

HL-2A托卡马克等离子体中的离散阿尔芬本征模

在HL-2A装置上,运用磁流体力学数值模拟程序,探究了在低杂波辅助加热放电方案中,低杂波能量沉积区域内的离散阿尔芬本征模(αTAE,α是等离子体压强梯度的标度)的物理特征;探讨了不同等离子体剖面下,αTAE的分布情况.运用线性回旋动理学和磁流体力学混合模拟程序,研究了中性束注入不同能量的粒子对αTAE的影响;另外,还探究了能量沉积区域内的αTAE被高能量粒子激发成不稳定性的物理特征.通过模拟发现,在该装置上α的值相对较小,αTAE主要分布在负磁剪切区域.在低杂波能量沉积区域内伴有丰富的αTAE,且低杂波能量沉积量越大,αTAE频率越高.此外,在不同等离子体剖面下,大量αTAE被束缚于沿HL-2A托卡马克小半径方向上的不同区域.随着中性束注入粒子能量逐渐增大,αTAE的多支模也被激发成不稳定模式,这种不稳定模式潜在影响托卡马克对等离子体的约束性能.     

中国环流器二号A装置首次达到近堆芯条件

2005年12月,由核工业西南物理研究院成功建造的我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置——中国环流器二号A装置,首次达到近堆芯条件;2006年2月,该装置运行参数达到:等离子体电流400 kA,纵向磁场2．65 T,等离子体存在时间2960     

HT-7超导托卡马克第一壁硼碳膜的XPS分析

通常在托卡马克第一壁沉积 1层硼碳膜 ,以降低托卡马克等离子体的氧杂质。现在 H T-7第一壁位置处放置几个石墨和不锈钢基体样品 ,与 H T-7一起硼化 ,硼化后取出部分样品膜 ,剩余样品留在真空室接受聚变等离子体的轰击 ,通过对鲜膜和轰击膜进行 XPS分析 ,发现膜由硼、碳、氧和铁等元素组成 ,并在膜深度方向上均匀分布 ,在成膜及等离子体轰击过程中 ,膜对氧有强吸收     

“东方超环”创两项世界纪录

正本刊讯近日,被称为"人造太阳"实验装置的东方超环(EAST)超导托卡马克2012年物理实验顺利结束,创造了两项托卡马克运行的世界纪录:获得超过400秒的2000万度高参数偏滤器等离子体;获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电,标志着我国在稳态高约束等离子体研究方面走在世界前列。高参数、高约束模式偏滤器等离子体是未来聚变托卡马克放电的最基本运行方式。     

~(14)C-标记碳点的合成及其在海洋浮游植物体内的生物富集应用研究

为了探究光敏性碳基纳米材料的生物富集过程,通过一步微波热解反应合成14 C标记的碳点,并以海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)作为受试生物,定量分析了这两种生物对碳点(C-dots)的吸收动力学差异.由于生物细胞的遮挡效应可能会影响胞内标记碳点的测定,实验中首先比较了生物样品三种处理方法(对生物样品分别直接测定,超清洗,超声破碎)的效果差异,发现对生物细胞样品进行超声破碎的处理效果最好,并且在超声5min的条件下测定效果最佳.随后,开展实验进一步探究了短时间内碳点在生物细胞内的富集过程.结果表明,碳点在这两种生物体内的富集量都随时间呈现线性增加的趋势.当我们以三种生物富集量表示方法作图(pg·cell-1,pg·μm-2和pg·μm-3)时,发现采用以单位体积的生物富集量作图最科学,并且发现这两种原甲藻对碳点的生物富集量随时间的变化趋势极为接近,克服了藻细胞大小带来的差异,更为科学地阐述了水生生物体内碳点的富集量的变化.     

LiFe_(1-x)Mn_xPO_4正极材料的磁性研究

采用高温固相法制备纯相LiFePO_4、碳包覆的LiFe_(1-x)Mn_xPO_4(x=0.0,0.1,0.3,0.5)5个样品.利用XRD、SEM、VSM、XPS及CT-2001A对材料的结构、形貌、磁性和电化学性能等进行测量.实验结果表明,未掺杂与掺杂的样品均没有明显的杂相,且都是橄榄石结构;在100,200,300 K下,纯相LiFePO_4、碳包覆LiFe_(1-x)Mn_xPO_4(x=0.0,0.1,0.3,0.5)、商业化的正极材料碳包覆磷酸铁锂6个样品都具有弱铁磁性,且磁性强度不同.所有样品都存在三价铁离子,其对应于γ-Fe_2O_3;LiFePO_4的电化学特性与引入的γ-Fe_2O_3杂质有密切的关系;磁测量和XPS谱可以敏感地检测出γ-Fe_2O_3杂质的存在,它们提供了两种检测磷酸铁锂正极材料质量的有效技术.     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究

本文利用真空管式炉和四川大学直线等离子体与材料表面相互作用平台（SCU-PSI）, 探究了静态高温以及高密度氢等离子体环境下液态锡（Sn）对钨基多孔筛网结构（CPS）的润湿及腐蚀行为. 实验结果发现,在静态高温环境下液态Sn润湿钨筛网（4层150目）的阈值温度为950 ℃,且随着实验温度升高,润湿效果越好. 当实验温度达到1050 ℃时,在钨筛网表面观察到大量SnO2棒状结构. 这种棒状结构可能是由于管式炉中存在少量的氧气,在高温作用下Sn和氧气发生反应生成SnO2纳米晶. 当液态Sn-CPS结构进一步被离子通量为7.71×1022 m-2*s-1和热负荷为54.55 kW*m-2 的氢等离子体辐照时,钨筛网出现大面积断裂,形成丝状结构;而在没有液态Sn润湿的情况下,钨筛网表面没有出现类似损伤. 这可能是在高密度氢等离子体辐照作用下,氢等离子体与SnO2的协同作用加剧了钨筛网的损伤,造成了钨丝硬化断裂. 本文的实验结果为未来液态Sn-CPS在聚变装置中的实际应用提供了一定的参考.     

Chemical composition dependence of atomic oxygen erosion resistance in Cu-rich bulk metallic glasses

The effect of atomic oxygen(AO) on the surface oxidation of several typical Cu-based bulk metallic glasses(BMGs) was studied in the present work.The AO source using in this study is generated by discharge plasma type ground simulation equipment.The AO erosion/oxidation resistances of the amorphous alloy samples were assessed based on the analysis of mass loss,surface color and microstructure.It is found that these Cu-based BMGs possess good AO erosion/oxidation resistance and their resistance to AO erosion/oxidation strongly depends on the chemical composition.For the samples containing more Ag and/or Cu,the AO erosion/oxidation resistance is weaker.The present result is important for designing new metallic glasses using as space materials.     

汤姆逊散射时序的计算机控制

介绍了用于HL - 1M装置电子温度时空分布测量的汤姆逊散射系统 (TLSS)的时序方案 ,较详细阐述了该方案的原理及关键步骤的实施方法 .     

面向磁约束聚变实验的先进中子发射谱仪诊断的研究

本文评述了EAST和HL－2A托卡马克装置上开展的聚变发射中子谱仪研究的进展．面向等离子体物理研究和ITER装置中子诊断技术发展的最新需求,针对EAST和HL-2A托卡马克装置的低中子产额（10^9-10^11s^-1）场,设计和发展了全数字化的液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪．进行了EAST和HL-2A放电实验聚变中子产额随时间演化规律的研究,开展了HL-2A装置上NBI辅助加热效果的评估和EAST聚变等离子体锯齿震荡的中子通量诊断．使用液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪测量实现了EAST放电的芯部聚变离子温度诊断,首次将托卡马克装置实验中子能谱直接诊断离子温度的下限推到1keV以下．在EAST装置上建设的双环式球形阵列中子飞行时间谱仪将为托卡马克装置辅助加热和快离子物理研究打下坚实的基础．     

汽车减振器连杆镀铬层的吸氢与耐腐蚀性能

针对汽车减振器连杆高效镀铬工艺在高电流密度条件下因镀层吸氢量大而引起的耐腐蚀性能差的问题，研究了电流密度与镀层组织及耐腐蚀性能的关系．动用扩散理论得到了电流密度与镀层氢含量的关系曲线．试验证明，在J＝58A／dm^2的工艺条件下镀层含氢量小，吸氢速度平缓，此时的镀层耐腐蚀性最好．研究结果对汽车减振器连杆电镀生产工艺的改进提供了理论依据，具有较高的工程实用价值．     

等径角挤压工艺对Ti5553合金冲蚀磨损性能的影响

摘要： 考察了经等径角挤压（ECAE）处理前后的Ti5553合金在含泥沙海水环境中的冲蚀磨损特性,采用扫描电子显微镜观察冲蚀磨损后的试样表面形貌并结合MATLAB软件进行定量分析,探讨了Ti5553合金显微组织、力学性能及冲蚀机理的演变对其冲蚀磨损性能的影响.结果表明：经ECAE处理后,Ti5553合金的抗冲蚀磨损性能明显提高,这是由于ECAE工艺能够通过细晶强化而提高Ti5553合金的强度与韧塑性、改善其微观组织所致;未经ECAE处理的Ti5553合金的冲蚀磨损机理为冲击变形及犁沟剥落,并伴随大面积划痕和冲击坑裂纹的产生,而经ECAE处理的Ti5553合金的冲蚀机理为轻微冲击变形及犁沟剥落,划痕和冲击坑裂纹的扩展趋势不明显.     

多晶硅太阳电池的有效等离子体氢钝化

文章报道了一种用于多晶硅太阳电池氢纯化的简单试验装置，等离子体氢是通过辉光放电方法产生。三类完成电极制作的多晶硅太阳电池用于氢纯化试验，伏安特性测试结果表明，经过等离子体氢纯化后的太阳电池性能都有所提高，电池的光电转换效率相对改善高达10.6%。     

电化学加工YT15硬质合金表面形貌特征实验研究

由于所含碳化物粉末与黏结金属的电极电位差等原因,硬质合金电化学加工的阳极表面蚀除过程较碳钢和其他金属更为复杂.以YT15硬质合金为实验对象,对试件原始表面进行统一加工条件下的研磨处理,使之具有一致的表面状态.在此基础上进行电化学加工实验,以SEM图像结合轮廓曲线,分析表面微观形貌的横向特征和纵向特征,获得表面材料溶解的特点和规律.实验发现,使用不同电解液获得的表面微观形貌特征差异显著,加工过程中的表面微观形态和腐蚀规律及变化特性也各不相同.研究认为,不同电解液产生的不同阳极表面膜特性和硬质合金材料固有的多组分特征是导致这种差异的原因,抑制硬质合金同类材料的边界腐蚀是获得良好加工效果的关键.NaOH去钝化能力较强,溶解速度快,适于成型加工电解液;NaNO_3及NaCl具有良好的钝化成膜能力,阳极膜无序破坏容易导致不均匀腐蚀,纯电化学加工不容易获得良好的加工效果,但通过合理施加外力控制阳极膜的有序破坏,则可提高表面质量,具有作为复合光整加工电解液的潜力;H_2SO_4+H_3PO_4成膜较均匀,活化作用较好,具有抑制材料不均匀溶解的能力,适用于具有一定表面质量要求条件下同时达到特定成型效果的加工.     

等离子体清洗GaAs和Al2O3衬底的RHEED图像分析

针对GaAs和Al2O3作为外延GaN薄膜的主要衬底材料,采用电子回旋共振等离子体增强金属有机化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)工艺对其分别进行纯氢、氢氮等离子体清洗,并配备高能电子衍射仪(RHEED)实时监测清洗过程．CCD的RHEED图像分析表明,在一定条件下用纯氢等离子体对GaAs衬底清洗只需1min左右,即可得到比较平整的清洗表面,但清洗2min以上表面质量开始变坏．若在氢气中加入少量氮气,清洗时间可延长至10min左右．而Al2O3衬底对纯氢等离子体的清洗时间比较敏感,清洗2min左右就能获得平整的清洗表面,若时间延长到4min,表面质量将开始变坏．如果采用氢氮等离子体清洗,约需20min时间,而且在很宽的清洗时间范围(20～30min)内都能获得良好的清洗表面．     

贮氢合金中缺陷的研究

用正电子湮没技术（PAT）对贮氢合金MLNi3.8Co0.5Mn0.4Al0.3及其掺Li合金进行了研究。结果表明，掺杂Li合金的空位缺陷增多，并导致贮氢性能改善，这对镍－氢电池有重要意义。