负径向电场对带电粒子俘获率影响的数值模拟

本文采用数值方法求解Grad-Shafranov方程反演EAST典型长脉冲放电实验(炮号33068)的平衡位形和磁场分布，进而结合粒子在托卡马克电磁场中的运动方程，模拟氘离子在负径向电场存在时的运动轨迹，并统计不同负径向电场下的氘离子俘获率。结果表明：随负径向电场的增大，氘离子轨迹由扩张通行轨迹向外翻香蕉轨迹再向内翻香蕉轨迹，最后向压缩通行轨迹演变；氘离子俘获率随负径向电场的增大而减小，氘离子初始速度越小，其变化越大。     

基于延迟块读出的多丝正比室探测器的研制

为了验证延迟块读出法(Delay-line Readout Method)在大面积中子探测器位置测量中的可行性,研制了一整套应用于中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程的二维位置灵敏多丝正比室(Multi-wire Proportional Chamber,MWPC)探测器原型样机。入射粒子在探测器中的位置信号首先通过一组5 ns延迟块在相反两端输出,再进入高精度时数转换器(Time to Digital Converter,TDC)电子学系统,转换为时间差数字信号的方式记录下来,最后运用root软件进行数据分析。分析结果表明:从绘制的二维图中能看到α源3个不同位置坐标,与α源的摆放位置一致且位置分辨均好于2 mm,说明研制出的MWPC探测器与延迟块读出法能完美匹配起来,达到高精度的位置测量需求。     

改进的模拟植物生长算法及其在大型辐照装置自动排源中的实用化

在相关研究工作的基础上,分析得到了基于模拟植物生长算法的排源算法的性能热点,并对其进行了并行化改进,具体是将原有串行执行过程转化为统一计算设备架构（CUDA）的线程块并行执行过程,从而可有效利用GPU的大规模并行能力,实现程序执行效率的大幅加速。若干计算实例结果表明,在保持排源算法原有优点的基础上,新算法的整体性能有最低30倍的提高,使当前的排源算法具有高度的竞争力。     

串联超级电容器的均压策略研究

电压不均衡是制约超级电容串联应用的重要因素。文章对现有的超级电容电压均衡方法进行了简要讨论,提出了一种带隔离变压器的Cuk变换器动态均衡方法,并给出了相应的控制策略。利用PSIM软件对其均压性能和效果进行了仿真分析。仿真结果表明该动态均压电路均衡速度快、均衡性能好,对由于不同因素造成的电压不均衡都具有良好的均压效果。     

电子回旋波在等离子体中的传播

研究了电子回旋波在均匀磁等离子体的传播和吸收,讨论了不同的入射波垂直进入均匀磁等离子体的吸收衰减情况.计算表明,当波的频率接近等离子体中的电子回旋频率时,磁等离子体对波的吸收达到最大值.当入射波的频率增加时,均匀磁等离子体对波的衰减随入射波频率的增加而减小,并伴随着等离子体密度的增大,磁等离子体对波的衰减在增大.     

散裂钨靶辐射剂量计算

研究分析了加速器驱动洁净核能系统（ADS）中钨靶受质子照射一段时间后在水体中产生的辐射剂量分布和辐射剂量随存放时间的变化规律．研究结果表明：钨靶的散裂产物中长寿命放射性核素较少;辐射主要分布在沿靶半径方向的10～30cm和距靶两底面的15cm范围内;靶中的辐射剂量率10年后趋于稳定．     

HL-2A装置中阿尔芬本征模的数值模拟

采用GTAW程序模拟研究了HL-2A装置等离子体中的阿尔芬(Alfvén)本征模,得到了典型放电条件下的本征频率和模结构及等离子体密度分布对本征频率和模结构的影响。计算得到的环形阿尔芬本征模（TAE）间隙中的本征频率99.09、74.90和99.17 kHz与实验观察到的高频Alfvén本征模频率相吻合。计算还发现,等离子体中心电子密度的增大会导致TAE的本征频率减小,但不影响模的径向位置和结构。     

等离子体电流反向平衡位形中带电粒子运动的数值模拟研究

本文采用数值方法求解Grad-Shafranov方程获得CT-6B交流放电实验总电流过零时的平衡位形和磁场分布,进而结合粒子在磁场中的运动方程,模拟氘离子在该平衡位形中的运动轨迹,统计氘离子的损失率与损失位置。结果表明：总电流过零时刻的平衡位形为内外两侧电流反向平衡位形,在强、弱场侧各存在1个磁岛,电流在磁岛附近取极值;位于强场侧的粒子几乎不损失,弱场侧的粒子在径向位置很大时存在损失,越靠近边界损失率越高;损失位置基本上位于赤道面以下并在最底部达到极值;随初始角变大,氘离子轨迹由通行轨迹变成损失轨迹再向香蕉轨迹演变。     

H 1NF仿星器标准磁场位形分析与高能量离子运动轨道模拟

本文分析了H 1NF仿星器的磁场线圈组成与分布特征,研究了其在标准运行模式下的磁场位形特点,并模拟计算出高能量离子在该标准磁场位形中的典型运动轨道。基于H 1NF仿星器标准磁场位形的磁轴位置和磁面沿环向角的变化规律,以磁轴为旋转轴,按照旋转规律将不同环向角的极向截面旋转后得到一种旋转坐标系下的等效标定极向截面,并将高能量离子的三维运动轨道投影到这种等效标定极向截面上,从而可更加清晰地显示出高能量离子在该磁场位形中的运动轨道特征。结果表明,H 1NF仿星器中的通行粒子和捕获粒子轨道特征均与一般托卡马克中的相应粒子轨道特征相似,但H 1NF仿星器中的通行粒子轨道在等效标定极向截面上绕几圈后才闭合,H 1NF仿星器中捕获粒子的香蕉轨道没有闭合,且轨道逐渐向磁面外侧漂移,最终可能导致粒子损失。     

对MB形气态β+衰变源的效率刻度

利用医用回旋加速器产生的以^13N—NH3形式赋存的气态^13N核素,成功地实现了NaI探测系统对MB形探测容器内正电子衰变气体源的效率刻度，并与应用Monte Carlo计算的理论值取得较好符合，解决了反应堆一回路^13N监测仪难以进行效率因子刻度的难题。