盘荷波导混合电磁波的色散方程

本文采用变分法导出了考虑盘片圆弧形端头的盘荷波导混合电磁波的色散方程,取n=0,退化为TM_(01)波的色散方程。     

束流通过盘荷波导时的辐射波

本文给出了束流通过盘荷波导时激起的圆对称和非圆对称波(包括混合电磁波)场和能量的关系式,并且考虑了高通带的影响。     

HL-1托卡马克低混杂波电流驱动实验计算机模拟研究

在完整的Bonoli-Englade模拟模型基础上,编制了一组即适合用于稳态,又适用于准稳态低混杂波电流驱动(LHCD)的模拟计算代码。它包括平衡计算,环形射线追踪和福克-普朗克计算。其中采用了Shafranov平衡位形和热等离子体波色散关系。福克-普朗克计算考虑了由Pitch角散射引起高垂直温度造成的二维效应,同时还考虑了相对论效应。代码能重复以往文献显示的结果。结合阵列天线计算代码,完成了真实低混杂波功率注入时LHCD的静态模拟(未包括场演化、输运过程),获得波传播、功率沉积、驱动电流和电流驱动效     

计算混合电磁波特性的变分方法

文献[1]给出的变分法计算EH_(11)波色散特性的公式是不妥的。本文导出正确的公式。编制了FORTRAN语言计算程序。对几组实际结构进行了计算,与实验结果较好相符。     

盘荷波导耦合系数的计算

一、引言盘荷波导腔间的耦合特性主要由相邻腔间的直接耦合系数k_0和与下一个腔(即第n和n+2腔)之间的间接耦合系数k_1表征。k_0主要反映盘荷波导相对带宽的大小。在盘荷波导中,通过栏片孔的电耦合古主导地位,k_0为正,是一种向前波结构。k_1主要反映通带曲线中部的微小变化。由于耦合谐振腔链模型也可用来分析工作于行波状态的盘荷波导的一些重要特性,了解耦合系数与结构参数的关系是十分有意义的。     

盘荷波导里的混合电磁波

本文提出在电子直线加速器的盘荷波导里混合电磁波场的普遍表示式和色散方程以及物理量表达式,并对混合电磁HEM_11波的特性进行了分析。     

考虑空间电荷效应的FEL的相对论粒子模拟研究

为了模拟自由电子激光(FEL),研制了一维半(一个空间分量,两个速度分量)相结论电磁粒子云(CIC-R)程序。利用CIC-R数值模拟了自由电子激光的时间发展,得到了不稳定谱的线性增长率(模拟得到的线性增长率为0.07),泵浦波、电磁波和静电波耦合的色散关系,电子分布函数的发展变化,相空间电子簇聚,非线性饱和和能量转换效率。除了粒子模拟之外,利用单模理论,经过分析简化,由一维假设和单模近似,严格地导出了辐射场和电子运动的方程,编制了单模波-粒子描述程序(SMWPC)。利用这个程序,对3.459mm的Raman型自由电子激光进行了模拟,并用它研究了高γ和可变Wiggler场的设计。研究表明,合理的Wiggler场和其它参数配合可使效率提高到48％。     

HL-1托卡马克低混杂波电流驱动实验计算机模拟研究(英文)

在完整的Bonoli-Englade模拟模型基础上,编制了一组即适合用于稳态,又适用于准稳态低混杂波电流驱动(LHCD)的模拟计算代码。它包括平衡计算,环形射线追踪和福克-普朗克计算。其中采用了Shafranov平衡位形和热等离子体波色散关系。福克-普朗克计算考虑了由Pitch角散射引起高垂直温度造成的二维效应,同时还考虑了相对论效应。代码能重复以往文献显示的结果。结合阵列天线计算代码,完成了真实低混杂波功率注入时LHCD的静态模拟(未包括场演化、输运过程),获得波传播、功率沉积、驱动电流和电流驱动效率等LHCD主要宏观、微观物理量。文中给出了与HL-1LHCD实验相关的计算结果。对AlcatorC和HL-1装置计算结果表明,模拟结果与实验结果一致。所得数值模拟结果有助于LHCD物理的理解和实验结果的分析。对于提高LHCD效率具有重要意义。     

Tore Supra中全域碳产生和输运

在小Ｔｏｒｅ Ｓｕｐｒｅａ等离子体中已杂质产生和输运。对于这种等离子体，唯一的杂质源是一个外侧孔栏。主要诊断设备是一个可见内视镜，它能对在所选波下要得到的整个孔栏的ＣＣＤ相机象进行绝对强度校准。实验结果表明，尽管化学溅射是解释孔栏象必不可少的，但它对中心杂质含量的贡献不大。用３维蒙特卡罗边缘杂质代码ＢＢＱ和１维Ｔｏｒｅ Ｓｕｐｒａ芯部杂质输运代码一起模拟了实验边缘碳通量和芯部等     

用多成分混合探测片测量低能中子谱

本文研究了一种用多成分混合探测片测量反应堆低能中子谱的方法。混合片内含有核素~(164)Dy、~(176)Lu、~(151)Eu、~(115)In、~(197)Au、~(186)W、~(139)La和~(55)Mn。为了从照射过的混合片的复杂γ-谱确定以上各核素的反应率,应用了中子活化分析技术。由于混合片的应用,大大简化了测量程序,并可消除一些误差来源。中子解谱分为两步:首先利用以韦斯科特(Westcott)参数为基础的谱函数,通过对反应率的观测值和计算值进行非线性最小二乘法拟合,求得待定参数;然后以其结果作为权重函数,利用正交多项式拟合求得展开谱,从而改进了解谱质量。作为方法的应用实例,给出了在我国高通量工程试验反应堆(HFETR)上的一些测量结果。     

考虑空间电荷效应的FEL的相对论粒子模拟研究

为了模拟自由电子激光(FEL),我们研制了一维半(一个空间分量,两个速度分量)相对论电磁粒子云(CIC-R)程序。利用CIC-R数值模拟了自由电于激光的时间发展,得到了不稳定谱的线性增长率(模拟得到的线性增长率为0.07),泵浦(冫皮)、电磁波和静电波耦合的色散关系,电子分布函数的发展变化,相空间电子簇聚,非线性饱和和能量转换效率。除了粒子模拟之外,利用单模理论,经过分析简化,由一维假设和单模近似,严格地导出了辐射场和电子运动的方程,编制了单模波—粒子描述程序(SMWPC)。利用这个程序,对3.459mm的Raman型自由电子激光进行了模拟,并用它研究了高γ和可变Wiggler场的设计。研究表明,合理的Wiggler场和其它参数配合可使效率提高到48％。     

GPU加速MOC输运计算性能分析研究

特征线方法(MOC)在求解堆芯规模中子输运方程时面临计算时间长的问题,加速和并行算法是目前研究的热点。基于MOC在特征线和能群层面的并行特性,采用统一计算设备构架(CUDA)编程规范,实现了基于图形处理器(GPU)的并行二维MOC算法。测试了菱形差分和步特征线法分别在双精度、混合精度及单精度浮点运算下的计算精度、效率及GPU加速效果。采用性能分析工具对GPU程序性能进行了分析,识别了程序性能瓶颈。结果表明:菱形差分和步特征线法在不同浮点运算精度下均表现出良好的计算精度;相比于CPU单线程计算,GPU加速效果在双精度和单精度情况下分别达到35倍和100倍以上。     

压水堆相邻燃料棒间的高阶共振干涉现象研究

针对压水堆中不同燃料类型相邻的燃料组件中的出现的高阶共振干涉现象进行了研究。通过超细群求解慢化方程和嵌入式共振计算方法,对该类问题进行了计算。通过对精细能谱形状和多群共振截面计算误差的分析,结果表明,高阶共振干涉现象随着慢化剂密度降低而增强,对共振计算的精度有一定的影响。在二氧化铀(UO2)与钚铀氧化物混合燃料(MOX)的混合组件中,截面的最大相对误差达10%。通过对嵌入式共振计算方法进行改进,可以有效地处理该共振干涉现象,提高具有复杂设计的燃料组件的共振计算精度。结果表明,在多种工况下的多燃料混合组件中,共振截面的相对误差降低至3%以下。     

垂直上升管内泡状流压力波传播

研究了垂直上升管内气液两相泡状流压力波的传播速度和衰减规律,为了提高压力波测量精度．实验中设计了不影响两相流动结构的调频式压力扰动装置．实验结果表明,随着含气率的增加,泡状流中压力波波速开始陡降,当含气率大于0．05以后波速缓慢下降;衰减系数随含气率的增加连续增加：工质的流速对压力波的传播没有影响;压力波的传播速度及其衰减与扰动频率有关．随着扰动频率的增加,波速及其衰减都增加本文实验验证了泡状流压力波色散特性的临界频率现象．即高于临界频率．压力波的色散特性消失．在本试验条件和参数范围内．临界扰动角频率为300Hz．     

Piecewise算法计算超越函数及其FPGA实现

使用分段逼近(piecewise approximation)算法计算超越函数,以神经网络中最常用的双曲正切型(tanh)传输函数为例来分析逼近精度同分段数、有限字长之间的关系,并给出如何最优地选取分段数和字长来达到所需的精度。还在FPGA上硬件实现了基于piecewise算法来计算tanh函数,并且比较了几种piecewise approximation算法以及其它常见硬件算法(如CORDIC,Look-up table)的资源消耗和速度。     

核电磁脉冲信号向卫星轨道传播数值计算

采用射线追踪法对核电磁脉冲(NEMP)信号穿过电离层后传播到卫星轨道的波形进行了数值计算.由于电离层的色散与时延作用,NEMP波形转变成-个震荡的波包.计算结果表明,在卫星轨道上,核电磁脉冲信号是可以监测到的.     

HL-2A芯部等离子体ITG模和TE模增长率研究

本文基于双流体模型,通过理论分析获得了芯部离子温度梯度(ITG)模和俘获电子(TE)模的色散关系。在Weiland模型的基础上,考虑了离子平行方向速度和TE的影响,计算了碰撞对ITG模和TE模增长率的影响。对HL-2A等离子体的计算结果表明,芯部等离子体的ITG模和TE模增长率与扰动波数密切相关,磁剪切对ITG模有明显的抑制作用。     

等离子体辐照材料的实验研究

利用HL-1装置的等离子体辐照研究了石墨基体上的TiC、SiC涂层和壁碳化。对辐照前后的样品进行俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM),X射线光电子谱(XPS)和X射线衍射谱(XDS)分析。结果表明,TiC和SiC材料应用于孔栏和壁涂层以及壁碳化有利于减少金属重杂质和氧杂质水平,提高了等离子体品质。     

等离子体辐照材料的实验研究

利用HL-l装置的等离子体辐照研究了石墨基体上的TiC、SiC涂层和壁碳化。对辐照前后的样品进行俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM),X射线光电子谱(XPS)和X射线衍射谱(XDS)分析。结果表明,TiC和SiC材料应用于孔栏和壁涂层以及壁碳化有利于减少金属重杂质和氧杂质水平,提高了等离子体品质。     

双镀层核径迹孔聚酯膜及其吸波性能

纳米吸波材料是吸波材料发展的重要方向,本工作制备了氟化镁/钡铁氧体双纳米镀层核径迹孔聚酯薄膜,并研究其雷达波吸波性能。用140MeV32S离子轰击聚酯薄膜,产生潜径迹。经二甲基甲酰胺(DMF)和紫外光敏化后用NaOH溶液蚀刻,使潜径迹变成微米/纳米孔径互通的圆柱形孔。用高温真空蒸发法在径迹孔聚酯样品表面蒸镀100–200nm厚的钡铁氧体/氟化镁薄膜。表面反射测量表明,该双纳米镀层核径迹孔聚酯膜在8–18GHz波段有吸收性能。