双驱动补偿压弯的椭圆镜有限元分析

为满足同步辐射光束线对相关光学元件的技术需求，设计了双驱动四点滚柱压弯机构。通过有限元仿真分析实现高精度大尺寸光学镜面的非等力矩椭圆柱面压弯。以外形尺寸为1 200 mm×70 mm×50 mm的反射镜为研究对象，基于物距26.5 m、像距13 m及掠入射角2.8 mrad，根据理论椭圆面形方程与梁变形弯矩方程计算出施加在压弯镜两端的不等力矩。利用有限元软件对双驱动四点压弯机构进行仿真分析，在重力补偿力矩存在情况下，分别对聚焦镜进行单点补偿、双点补偿、三点补偿以及四点补偿的有限元分析，得到与理论计算相对应的仿真补偿面形结果。模拟施加两端的不等力矩将面形误差从单点补偿时的0.81μrad降低到四点补偿下的0.075μrad，对应理论面形误差0.013μrad，最大程度可以降低原误差的95.96%，证实四点式双驱动机构通过多点补偿可以对椭圆压弯面形误差产生有效减小的趋势，且减小趋势不断平缓。证明该机构在多点补偿下对大尺寸椭圆镜压弯精度的提高具有可行性和有效性，对同步辐射光束线压弯技术有重要的理论指导作用与意义。     

X射线环面聚焦镜压弯调整与面形测量

长条形柱面镜在一特制机构中压弯成环面镜，用以水平和垂直两个方面上聚焦同步辐射，是X射线光束线中常用的成像装置。压弯后的镜面精度直接影响成像质量。合肥X射线衍射光束线上的环面聚焦镜由德国ZIESS公司生产的柱面镜，配以国内自行研制的压弯机构，最后在法国ESRF实验室组合、调试和测量。结果可见，压弯半径随载荷增加而减小，三个循环的重复度＜2％，面形误差＜5μrad。     

压弯椭圆柱面镜的有限元分析

针对上海同步辐射光源二期部分线站对压弯椭圆柱面镜的需求,研制出了一种双拉杆压弯机构。对该机构进行理论计算与分析,建立压弯机构的三维模型,对其进行有限元分析。分别分析了水平聚焦、垂直聚焦、和垂直聚焦(有重力补偿)情况下的面形误差。水平聚焦,拉杆位移分别为9.2 mm、10.1 mm,可以获得与理论椭圆相比面形误差为0.35μrad的椭圆面形;垂直聚焦,拉杆位移分别为7.4 mm、8.4 mm,面形误差为0.88μrad,误差较大,所以该机构中需要加装重力补偿装置;使用三点重力补偿,加载合适的补偿力,最终得到拉杆位移分别为9.1 mm、10.1 mm,面形误差为0.45μrad,满足设计要求。     

基于法线追迹原理的新型高精度面形检测系统

高精度面形检测系统是同步辐射光源、大型天文望远镜等领域X射线反射镜面的重要检测仪器。为了满足第三代光源及自由电子激光对X射线反射镜面的检测需求,由光学元件加工缺陷引入的系统误差必须得到减小或消除。基于法线追迹原理设计了新型的角度检测系统,在该系统中,小孔及光源组成光束选择装置用于自动选择一束沿待测镜面测量点处法线方向传播的光束。通过测量该光束角度的变化完成对待测镜面面形的检测。将系统中光学元件紧贴小孔放置,减小或消除由相应光学元件加工缺陷引入的角度测量误差。采用法线追迹原理在大角度范围内实现高精度角度检测。     

超环面镜对同步辐射硬X光束空间相干性的影响

首先建立上海同步辐射装置波荡器光源(硬X射线微聚焦光束线站)的面光源高斯-谢尔模型(GSM),其次由高斯-谢尔光源模型与广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干光束交叉谱密度函数在自由空间的传输规律,进而讨论了同步辐射光束空间相干性在自由空间的传输规律。最后,提出了等效光源假设理论,并用该理论研究了上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U光束线站)超环面镜对同步辐射光束空间相干性的影响。将该理论计算结果与实验结果进行了比较,结果表明理论与实验符合较好,证明等效光源假设理论有效。由于等效光源假设理论只涉及到入射光束与出射光束的发散角,所以可扩展到其他束线光学元件。     

压弯镜系统自重平衡多点调节方法的研究

本文分析同步辐射光束线压弯系统中镜子自重引起的面形误差,介绍减少重力不利影响的方法.根据梁变形理论,提出多点调节的重力平衡方法,并结合上海光源XAFS光束线(BL14W)中的准直镜压弯系统,得到其平衡力最佳的作用点和大小,计算出用两点、三点和四点调节自重平衡时,面形的均方根误差分别为0.179、0.067和0.032 ...     

上海光源软X射线干涉光刻线站波荡器光源及束线相干性研究

同步辐射波荡器光源相干性能逐步提高,使得同步辐射相干光学实验对理论模拟的要求越来越高。对同步辐射光束线空间相干性进行有效的评估,可以指导相干光束线的设计及其相干光学实验的开展。本文利用部分相干光传播计算模型,数值模拟了上海光源软X射线干涉光刻光束线部分相干光的传播,理论和实验结果进行了比较,得到不同参数下的空间相干性,分析了误差产生原因。相干性的定量分析结果可以为实现空间相干性的定量控制提供依据。     

双光束白光干涉系统的理论模拟与实验研究

为了实现一般性样品的自由电子激光三维成像,搭建了一套用于上海软X射线自由电子激光装置的双光束单脉冲三维成像装置。计划利用可见光对该成像装置进行离线时空对准,利用自由电子激光对其进行在线时空对准。为了保证离线对准的顺利实现,需要搭建一套基于双光束白光干涉原理的离线对准系统。本文设计了一套双光束白光干涉系统,并结合波动光学原理和MATLAB软件对其进行了离线对准原理的理论模拟验证。随后搭建了该套系统,并成功对该系统进行了时空对准调试与验证,时间对准调节精度达48.1 fs。经简单改进后,该系统可作为自由电子激光三维成像装置的离线对准系统,用于其离线对准调节。     

同步辐射红外光源和NSRL红外光束线站

本文介绍了同步辐射红外辐射的基本特征及其最新进展,以及国家同步辐射实验室红外光束线和实验站改造的设计、性能和科学研究方向。国家同步辐射实验室原红外光束线和实验站主要是针对中红外波段的谱学研究,未能发挥同步辐射红外光源的优势,随着同步辐射红外光源在显微和远红外谱学方面应用的快速发展,为了满足红外谱学和成像研究的需要,我们对光束线光学元件参数重新进行模拟计算和优化设计,将光束线光谱范围扩展到约10cm^-1,同时建立了新的红外光谱和显微实验站。对线站性能的测试结果显示同步辐射红外辐射具有明显的亮度优势,为开展同步辐射显微谱学和成像研究提供了一个有力的工具。     

基于近场外差散斑的自由电子激光横向相干性测量研究

相干性是X射线自由电子激光(X-ray Free-Electron Laser, XFEL)最重要和显著的特点之一,在自放大自发辐射(Self-Amplified Spontaneous Emission, SASE)模式下,XFEL光输出功率极不稳定且强度分布差异较大。为能够用简单系统同时测量二维平面的横向相干性,本文提出一种基于近场外差散斑的光脉冲相干性测量方案,该方案的优点是能实现单发脉冲和平均脉冲的横向相干性测量。将光脉冲照射在做布朗运动的纳米粒子溶液上产生近场外差散斑,通过散斑信号的功率谱分析得到光脉冲的横向相干性。文章重点在理论上研究了测量方案的可行性,结合上海软X射线自由电子激光SASE模式的光场仿真,通过数值模拟的方法获得了单粒子和多粒子外差散斑信号的空间分布,以及对应的横向相干性。未来此方法可以为自由电子激光的运行和用户提供在线的相干性信息。     

Review on condensation on the containment structures

In the last two decades condensation on the containment structures in presence of noncondensables has received substantial attention by nuclear scientists and engineers. The reason is that many Generation III and III+ reactors rely on passive systems operating under natural circulation. As a consequence, a vast number of publications have been made in the open literature. This paper reviews the specific physical phenomena that are involved in condensation and discusses how they have been considered in the different available models. In addition, it explores the data that have been used for validation and provides some insights on the effective suitability for this purpose. Finally, the paper summarizes the current codes' capabilities to deal with wall condensation in the presence of noncondensables according to the most recent available validation exercises.     

电离辐射对细胞膜的影响综述

从电离辐射对细胞膜生物特性、膜脂质和膜蛋白、细胞膜信号转导等方面总结了近年来电离辐射对细胞膜生物学功能的影响机制。在未来研究中,电离辐射诱导的癌细胞凋亡机制及对线粒体等细胞器的影响作用将成为电离辐射生物学效应研究的重要方向。     

基于FLUENT的多物理场耦合研究

基于FLUENT的多物理场耦合分析是当前核安全分析的热点问题。本文运用6组缓发中子的点堆动力学模型（PKM）编写了反应堆核功率计算程序，利用外部调用耦合和用户自定义函数（UDF）动态链接库耦合方法分别建立了FLUENT-REALP5耦合分析模型和FLUENT-PKM耦合分析模型，并在单相范围内利用水平分支管道的喷放问题和线性反应性引入的超功率瞬变问题验证了耦合模型的正确性和有效性。本研究的耦合分析方法可以为FLUENT的多物理场核安全分析提供支撑。      

纸张的电子束辐照效应研究

为确证电子束辐照邮件的可行性,寻找辐照纸张时可保证品种等级的剂量范围,用不同剂量电子束照射新闻纸、复印纸、牛皮纸、书写纸、照片等几种常用的纸张,测定了纸张的定量、白度、撕裂度、抗张强度、耐折度、色差等物理性能发生的变化,并对辐照效应的机理进行了研究.结果分析表明,20-30 kGy的邮件辐照灭菌剂量对上述性能影响小于25%.     

肌动蛋白在不同衬底上的组装

采用兔骨骼肌Actin作为研究对象,通过搭建原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)液相实时进样装置观察并对比G-actin在不同衬底上的组装过程。实验中发现,Actin在云母衬底上组装时形成较少的成核位点,然后组装成长达几十微米的纤维;而在带有正电荷的磷脂膜(DPPC:DPTAP=4:1)衬底上则快速大量地成核,组装形成较短的纤维。成像时所用的机械力应≤50 p N,所用的衬底应带有一定的正电荷。研究结果为构建Actin轨道上的纳米分子马达运输系统提供了依据。     

下降液膜孤波分析

文章以OoshidaTakeshi液膜厚度规范化公式为基础,用Auto2000连续与分叉软件研究中等雷诺数下的下降液膜表面单峰和双峰两种类型孤波波形。计算给出了孤波波速与雷诺数之间的关系曲线,该曲线与文献中的理论和实验结果相吻合。计算结果表明,这两种类型孤波的波幅均随着雷诺数的增加而增加,随着韦伯数的减少而增加。