强流加速器中束晕-混沌的外部磁场自适应调整控制

研究了周期性聚焦磁场通道中,束晕-混沌的外部磁场自适应调整控制方法,给出了磁场控制方程。以初始分布为K-V(Kapchinskij-Vladimirskij)分布的强流离子束为例进行数值模拟。研究结果表明:磁场参数的自适应控制方法能够很好地控制束包络的演化,使束包络半径向匹配半径收敛;同时     

洁净核能系统中的复杂性与束晕—混沌的控制

在原子能科学技术领域,历来广泛存在十分复杂的各种问题。例如,热核聚变及其高温等离子体是当今最复杂物理和工程问题之一,各种复杂性（包括分岔、混沌和湍流）无所不在。经几代科学家和工程师等的努力,已取得了重大进展,原理性问题已经证明,但还没有达到或解决可利用的商业发电的程度,根据估计,可能要推迟到新世纪的后半叶。因此,从裂变能的商业应用到聚变能的商业应用是一个相当长的时期,估计裂变能的商业应用还有近百年的“独占”地位。目前,核裂变能仍然是核电主要发展方向。但核裂变能还存在一些     

强流束晕-混沌的控制方法研究进展

强流束产生的束晕-混沌已成为强流离子束应用中的关键技术之一。束晕-混沌具有时空复杂性,需进行有效的控制才能确保强流离子束的许多重要应用。特别是强流离子束在核材料生产与增殖、放射性废物嬗变、放射性药物生产及重离子聚变等国防和国民经济领域中具有很好的应用潜力和发     

强流束晕-混沌的模糊逻辑控制研究

以周期性磁场聚焦传输通道中的K-V(Kapchinskij-Vladimirskij)分布离子束为例,引入带偏置的升余弦函数近似刻画实际磁场,理论分析了通道中强流离子束的束晕-混沌动力学行为。针对束晕-混沌的控制问题,提出了束晕-混沌的模糊逻辑控制方法。模糊控制器采用Mamdani推理系统,其输出作为控制因子线性调整外部磁场强度。用模糊相平面法分析了控制系统的稳定性。仿真结果显示：在控制条件下,混沌变化的束包络半径被稳定控制;将该方法应用于多粒子模型,消除了束晕及其再生现象,束的品质获得较大提高。该模糊控制方法具有不依赖束输运数学模型、控制器简单、磁场调节呈线性关系、易于工程实现等优点。     

强流束晕-混沌的滑动模控制方法

本工作在以往工作的基础上,通过进一步理论分析,提出了一种滑动模控制的新方法,可实现对强流质子束的束晕-混沌的控制。该法可简单地把束晕-混沌行为看作为质子两种运动状态之间来回不断地进行动力学行为开与关的切换过程。这两种运动的结合导致了相空间的混沌运动(图1)。 为此,导出等价的控制器     

强流加速器中的束晕-混沌现象的非线性反馈控制

强流加速器中的束晕-混沌现象的非线性反馈控制@方锦清@陈关荣$美国休斯顿大学电子与计算机工程系     

加速器驱动的放射性洁净核能系统

叙述了核能发展到的主要问题，介绍了国内外对加速器驱动的放射性洁净核能系统的研究计划、特别阐述了钍资源在这一领域中的应用。     

强流质子直线加速器中束晕现象研究

从束流包络方程与单粒子运动方程联立模型出发，考虑了纵向能量方程的耦合，研究了强流质子直线加速器中的束晕现象。采用相交间的Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面方法和实空间Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面方法，研究了周期聚焦系统失配的情况下束晕的形成以及加速对束晕形成的影响。     

加速器驱动洁净核能系统中的核素平衡条件

对加速器驱动洁净核能系统（ＡＤＳ）次临界堆内核素的转换进行了研究。研究结果表明：ＡＤＳ具有充分利用核资源的可能性。次临界热堆中能工作在ψ＝１０＾１５￣１０＾１６ｃｍ＾－２．ｓ＾－１下仍可稳定工作,且平衡时的易裂变核素（＾２３３Ｕ和＾２３９Ｐｕ）数目与初始装料核素的比值远高于热堆的。ＡＤＳ中,外源中子可有效地将可裂变核素转换易裂变核素。为加速达到平衡,初始装料中加入少量＾２３３Ｕ及＾２３９Ｐｕ是一种     

强流加速器中的束晕-混沌现象的定性分析

强流加速器中的束晕-混沌现象的定性分析@方锦清$美国休斯顿大学电子与计算机工程系@陈关荣     

束晕-混沌的控制方法

强流离子束在核科学与工程、国防与民用工业和医疗等许多方面都有极其重要的应用和诱人的发展前景,尤其是近年来强流加速器驱动的放射性洁净核能系统是国内外关注的热门课题。强流离于束形成的束晕-混沌-复杂性现象已成为强流离子束应用中的关键问题之一。目前不仅必须深入研究这类束晕-混沌的复杂特性及其产生的物理机制,而且需要研究如何实现对束晕-混沌的有效控制,     

强流离子束产生束晕-混沌的主要物理机制

强流离子束产生束晕-混沌的主要物理机制@方锦清     

“若干驾驭混沌的新方法及在控制强流加速器中束晕混沌的应用”通过部级鉴定

近日 ,由中国原子能科学研究院核技术研究所方锦清等同志负责完成的国家自然科学基金资助项目“若干驾驭混沌的新方法及在控制强流加速器中束晕 混沌的应用”顺利通过中国核工业集团公司组织的部级鉴定。鉴定委员会专家一致认为 :该项目属于国际上混沌控制及其应用研究领域的一个前沿课题 ,主要研究混沌、时空混沌和超混沌控制的新方法及其在强流质子直线加速器中复杂的束晕 混沌控制应用两大方面的问题 ,是一项很有意义的挑战性课题。强流加速器及其强流离子束在核材料生产及洁净核能系统等诸多方面具有极其重要的应用发展前景 ,而强流导致…     

小波函数反馈法实现对强流束晕-混沌的有效控制

小波函数反馈法实现对强流束晕-混沌的有效控制@方锦清@高远$广西师范大学物理与电子科学系@翁甲强$广西师范大学物理与电子科学系@罗晓曙$广西师范大学物理与电子科学系@陈关荣$美国休斯顿大学电子与计算机工程系     

小波反馈函数离散控制强流质子束晕—混沌

考虑到工程上的需要,对所用的比较复杂的小波函数形式进行简化,设计简化的小波函数形式: 小波函数反馈控制器为: 应用它的离散控制方式对束晕-混沌进行了控制,达到了很好的效果。该方法采取了灵活多样的控制策略,先应用小波函数反馈控制器进行单周期反馈控制,使束达到一定的近似平稳控制效果:然后改用多周期离散反馈继续控制,一直到最佳控制结果:两种控制方式结合,既实现了有效控制,又便于实际应用和减少经济费用。以初始条件遵从K-V分布的质子     

强流束传输中束晕的形成

放射性洁净核能系统的强流加速器中，绕束核外围的束晕最容易损失在机器壁上，产生超标的放射性，弄清束晕形成的机制，寻找尽量降低束损的加速器设计方法，对于建造这样的强流加速器至关重要。文章人束晕理论 方法等方面进行了综合论述，并在其中给出一些初步研究结果。最后，讨论了束晕研究中尚待解决的课题。     

若干束晕-混沌的非线性控制方法的稳定性分析

强流加速器产生的离子束有着广泛的重要用途,但在强流质子流下会产生束晕-混沌现象,离子因此容易打到加速器壁和其他部件上,从而产生超标的放射性剂量并损坏加速器的结构元件等。如何实现对束晕-混沌的有效控制是极富挑战的一个课题。迄今我们已提出了6种对束晕-混沌进行控制的有效方法:一般非线性反馈控制法、小波反馈控制法、变结构控制法、延迟反馈控制法、参数自适应控制法、神经网络自适应控制法等。在多种控制方法中非线性反馈控制法是理论基础,小波函数反馈控制法和变结构控制法只是特殊的非线性反馈形式。大量的数值模拟已证明非线…     

束晕-混沌的神经网络自适应控制

首先研究了强流离子束在周期磁场聚焦通道中传输时产生的束晕-混沌动力学行为,采用的周期磁场聚焦强度形式为与实际相近的余弦函数形式。然后利用神经网络方法对非线性复杂系统控制的优越性,提出前馈反传神经网络方法对强流离子束中束晕-混沌进行自适应控制。通过适当选择的神经网络控制结构和线性反馈系数以及自适应调整神经网络的权系数,可将强流离子束的包络半径达到束匹配半径的控制目标,且束包络的抖动大小明显减少,同时束晕-混沌现象得到了明显的抑制。     

束晕-混沌的神经网络自适应控制

研究了强流离子束在周期磁场聚焦通道中传输时产生的束晕-混沌动力学行为，采用周期磁场聚焦强度形式为与实际相近的余弦函数形式。利用神经网络方法对非线性复杂系统控制的优越性，提出前馈反传神经网络方法对强流离子束中束晕-混沌进行白适应控制。通过适当选择的神经网络控制结构和线性反馈系数以及自适应调整神经网络的权系数，可将强流离子束的包络半径达到束匹配半径的控制目标，且束包络的抖动大小明显减少，同时束晕-混沌现象得到了明显的抑制。     

加速器驱动的核能系统

【世界核协会网站2009年3月报道】传统核电机组是通过铀-235和钚-239的可控链式裂变反应来产生热量，然后将热量用于产生蒸汽，最终使用蒸汽来驱动汽轮发电机。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时释放中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并释放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。