Geobel模型的ECRIT离子源性能计算分析

利用Geobel模型对电子回旋共振离子推力器的离子源性能进行了计算,分析工质利用率与放电损耗的关系、电子温度与离子源性能的关系、离子源长度和栅极有效透明度对放电损耗和工质利用率的影响。采用Geobel模型对电子回旋共振离子推力器性能的计算结果为:20 cm ECRIT离子源在100 mm轴向长度、80%栅极有效透明度条件下,工质利用率为90%,放电损失为203 W/A;10 cm ECRIT离子源在40 mm轴向长度、80%栅极有效透明度条件下,工质利用率为86%,放电损失为300 W/A。结果表明:采用Geobel模型算法计算结果与国外文献数据的相对误差小于5%,利用该模型对电子回旋共振离子推力器离子源性能分析的方法有效、合理。     

变极板间距的平行板离子引出的实

离子引出的研究在原子蒸气法激光同位素分离(AVLIS)工程中具有重要意义,离子引出时间直接关系到整个系统的离子引出效率。平行板静电场法是AVLIS离子引出中最基本的内容。利用由YAG四倍频脉冲激光(266 nm)多光子电离产生的空气等离子体进行离子引出实验,研究离子引出时间的变化规律。通过对实验数据的分析,发现离子引出时间随极板间距增大而增加,随引出电压变大而减小,验证了离子引出时间的经验公式,发现影响离子引出时间更本质的因素是平行板间电场强度。     

一种新的离子引出方法——射频共振法

在传统的静电场离子引出中,由于等离子体屏蔽的存在,限制离子引出时间,降低了离子引出率。为了削弱静电场方法中等离子体屏蔽对离子引出的影响,提出了射频共振的方法。射频共振法是利用等离子体回路阻抗与外加射频电场频率之间的相互关系,通过调节射频电场频率,使射频电场与等离子体达到共振状态。当达到共振时,等离子体阻抗最小,电场可以穿透等离子体,提高了离子引出效率。共振法缩短了离子引出时间,提高了离子引出效率,并且可以通过对外加磁场的调节来控制等离子体密度。本文介绍了目前射频共振理论的模拟计算和实验研究情况。     

激光致等离子体中离子引出的空间

对于原子法激光分离同位素(AVLIS),离子引出的特性研究具有十分重要的意义。采用YAG脉冲激光的四倍频输出与两平行平面极板间空气相互作用产生等离子体。极板间加几百伏电压,使离子从极板间的等离子体中引出。采用特殊设计的极板结构和实验装置,研究了电荷收集量在极板上的分布。通过对数据的分析,总结了离子引出过程中等离子体扩散效应,并发现离子引出的空间分布与极板间距有关,而与极板间电压基本无关。     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激先解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的分辨率,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出(Delay Extraction,DE)新技术的实验研究,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用40MH_z瞬态记录仪的情况下,测得环十肽(m/z=1214)分辨率为1734,胰岛素(m/z=5375)分辨率为2124。     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪 ( MALDI- TOF- MS)的分辨率 ,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出的( Delay Extraction,DE)新技术的实验研究 ,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验 ,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用 40 MHz瞬态记录仪的情况下 ,测得环十肽 ( m/z=1 2 1 4)分辨率为 1 734,胰岛素 ( m/z=5375)为 2 1 2 4。     

原子激光同位素分离的离子引出技术

介绍了离子引出的几种方法 ,包括平行板电极法、交替偏压平行板电极法、线状阳极对称电极法、Π 状电极法、M状电极法、射频共振法等 ,并对这些技术进行了简要的评述。重点介绍了射频共振引出的理论模型和模拟实验方法。选择合适的离子引出参数 ,射频共振法比平行板电极法的离子引出效果更好     

质谱仪离子导向装置的原理、应用和进展

离子导向装置（ion guide）是传输离子的重要手段。在质谱仪器中,离子导向装置是离子光学（ion optics）系统的重要组成部分,是联络处于低真空（或大气压）电离源和质量分析器的桥梁。离子导向装置不仅用于传输离子,还可降低离子的空间发散度和能量分散度,使离子最大限度到达质量分析器。本工作主要对一些常用的离子导向装置的原理、应用和进展进行了评述,并展望了未来的发展。     

电子回旋共振离子推力器放电室等离子体静电探针诊断

电子回旋共振离子推力器是一种无阴极静电型推进装置,具有比冲高、无电极烧蚀和寿命长的优点,可用于深空探测和长寿命卫星。在其放电室内存在着复杂的、紧密耦合在一起含电子回旋共振区的静磁场、微波电磁场和等离子体流场,弄清放电室内复杂的场结构对于推力器的结构和性能优化有着重要的作用。为此认为放电室中的离子未被磁化,采用朗缪尔探针直接诊断放电室内的电子温度和离子密度,再根据等离子体的准中性原则,认为离子密度就反映了电子密度。根据诊断结果可以分析出放电室内的氩等离子体场结构。气体流量分别为3 sccm和8 sccm、微波功率分别为10 W和34 W时,实验诊断得到电子温度分布在1 eV～6.8 eV范围内、离子密度分布在2×1016/m3～2.8×1017/m3范围内。     

等离子与反应离子刻蚀终点的在线监测——光学反射法

叙述了用光学反射法在线监测LSI等离子及反应离子刻蚀过程和终点的监测原理与具体实施。所设计的仪器获得了优于80Å的动态监测精度及小于0.3cm²的最小监测面积。比较了用光学反射法和等离子发射光谱法得到的监测结果, 指出了影响光学反射法监测精度的因素, 提出了切实可行的解决办法。     

考夫曼型离子源工作稳定性研究

用于离子束辅助轰击镀膜的考夫曼型变孔径球面栅离子源,由于缩小了体积,散热条件不好,离子源启动后温度迅速上升,陶瓷绝缘子的绝缘强度迅速降低,永久磁铁的磁场强度也下降,致使离子源的连续有效工作时间不足半小时。采用多处屏蔽后,延长了陶瓷绝缘子和磁棒处于较低工作温度的时间,使离子源的连续有效工作时间达到了一小时,基本满足了辅助轰击镀膜的要求。     

基于Microsoft.NET的有限元应用网格门户研究

为了实现Microsoft．NET平台下分布式有限元分析资源共享和集成,在对有限元应用网格门户基本要求分析的基础上,提出了三层结构的有限元应用网格门户总体框架,并详细分析了其功能和结构。为了实现该框架模型,给出了基于用户角色和身份验证可信度的网格门户安全访问机制,分析了网格作业管理器工作原理并提出了实现方案,给出了基于OGSI．NET网格服务容器实现ANSYS有限元网格服务的方法。网格门户框架和实现方法研究的成果为有限元网格门户的深入研究提供了基础,将促进下一步的网格门户开发。     

日本电子JMS-S3000的开发——具有螺旋状离子轨道的MALDI-TOF/TOF-MS

日本电子开发了一种具有螺旋状离子轨道的新型离子光学系统,它超越了现在市场上多数采用的反射式离子光学系统的基本性能;而且还开发了MALDI-TOF/TOF-MS（型号为JMS-S3000）,在第1个TOF MS中采用螺旋状轨道离子光学系统,第2个TOF MS中采用反射式离子光学系统,从而实现了以前的质谱仪器达不到的高质量分辨率和高母离子选择性。JMS-S3000质谱图显示：在m/z2093质量分辨率不仅超过60,000（FWHM）,而且在很宽的质量范围也能达到高质量分辨率。JMS-S3000具有高母离子选择性,只选择母离子的单一同位素离子,所以各个断裂途径的峰在子离子谱图上能够清晰地被看到其对应的信号峰,使得子离子谱图的解析变的更加简单明确。     

基于最小二乘支持向量机的锂离子电池的SOC估算

由于储能系统是微电网中必不可少的一部分,锂离子电池因其寿命长、使用效率高和储能密度大等优点,成为微电网中较为理想的储能装置。在电池的使用过程中,由于要求对电池的容量有精确的判断,因此应检测电池的SOC。本文在分析了不同的SOC估算方法的基础上,针对微电网中储能使用的锂离子电池,提出了使用最小二乘支持向量机的方法估算其SOC,并进行了具体的试验验证。试验显示,预测数据与实际数据的最大误差约为6%,充分证明了该方法是可行和有效的。     

一种应用标准刻线与CCD直接获取运动位移的方法

将标准刻线应用到对微细物体进行高精度定位的交流伺服驱动控制系统中,提出了一种新的直接获取运动位移的方法。调整光路使CCD获取清晰的光栅图像,对图像进行分析处理,计算出栅距与像素之间的映射关系,再对工作台移动前后的光栅图像进行对比,采用基于李萨如图的相位差比率算法获取它们的像素位置差,从而计算出工作台的实际运行位移。试验结果表明,该方法能简单快速地实现微电子加工领域亚像素级的测量。     

新型飞行时间质谱离子移除装置的研制

本文介绍了一种用于飞行时间质谱离子检测器选择性移除非目标检测离子的脉冲电场装置。通过调节脉冲电压时序、优化脉冲电压值,实现对非目标检测离子的有效移除,使离子选择性地进入离子检测器,减少离子检测器的消耗,延长其使用寿命。结果表明,除了由脉冲上升沿和下降沿引起的质谱信号振荡对相邻飞行时间区域内的离子产生一定的影响外,该装置和方法可以选择性地、有效地移除非目标检测离子,以减少MCP离子检测器的消耗,延长其使用寿命,为飞行时间质谱非目标离子的移除提供一种简单、可行的方法。     

Contouring algorithm for ion figuring

Ion beam figuring provides a highly deterministic method for the final precision figuring of optical components with advantages over conventional methods. The ion-figuring process involves bombarding a component with a stable beam of accelerated particles, which selectively removes material from the surface. The specific figure corrections are achieved by rastering the fixed-current beam across the workpiece at varying velocities. Unlike conventional methods, ion figuring is a noncontract technique that avoids such problems inherent in traditional fabrication processes as edge roll-off effects, tool wear, and force loading of the work piece. Other researchers have demonstrated that ion beam figuring is effective for correcting of large optical components. This work is directed toward the development of the precision ion-machining system (PIMS) at NASA's Marshall Space Flight Center (MSFC). This system is designed for processing small ( 10 cm diameter) optical components. The ion-figuring process involves obtaining an interferometric error map of the surface, choosing a raster pattern for the beam, and determining the velocities along that path. Because the material removed is the convolution of the fixed ion beam removal and the rastering velocity as a function of position, determining the appropriate velocities from the desired removal map and the known ion beam profile is a deconvolution process. A unique method of performing this deconvolution was developed for the project, which is also applicable to other mathematically similar processes, including computer-controlled polishing. This paper presents the deconvolution algorithm, a comparison of this technique with other methods, and a simulation analysis. Future research will implement this procedure at MSFC.     

用于低质荷比离子传输的射频四极杆导向装置的研制

离子传输系统是质谱仪的重要组成部分,主要作用是将离子高效率地传输到质量分析器。本工作研制了一种用于质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOF MS）系统的射频四极杆离子导向装置,四极杆长80 mm,杆半径2.6 mm,内切圆半径2.25 mm,该装置可针对性地实现低质荷比挥发性有机化合物（VOCs）离子的聚焦传输。利用SIMION 8.1离子光学模拟平台对装置的运行环境进行仿真,然后在自行搭建的测试平台上对装置的工作条件,如气压、频率和电压幅值进行测试。结果表明,仿真和测试结果具有较好的一致性,装置的工作气压范围较宽,在0.2~0.3 Pa时的传输效率最高;当频率为3~4 MHz,电压幅值（V_p-p）为500 V左右时,对丙酮、甲苯等低质荷比VOCs（相似文献   

Ion optics of RHIC electron beam ion source

RHIC electron beam ion source has been commissioned to operate as a versatile ion source on RHIC injection facility supplying ion species from He to Au for Booster. Except for light gaseous elements RHIC EBIS employs ion injection from several external primary ion sources. With electrostatic optics fast switching from one ion species to another can be done on a pulse to pulse mode. The design of an ion optical structure and the results of simulations for different ion species are presented. In the choice of optical elements special attention was paid to spherical aberrations for high-current space charge dominated ion beams. The combination of a gridded lens and a magnet lens in LEBT provides flexibility of optical control for a wide range of ion species to satisfy acceptance parameters of RFQ. The results of ion transmission measurements are presented.     

普林斯顿大学荣誉制度及启示

美国普林斯顿大学作为美国高校中追求学术诚信的典范,其荣誉制度不仅在本校学生的学术管理和学术诚信教育中发挥了关键的作用,而且,其所传承的“荣誉精神”对美国其他高校都有着影响。普林斯顿大学的荣誉制度致力于保障学术诚信和促成信任气氛遍布整个大学校园,旨在建立学生个体的自律和学生群体的自我管理理念。荣誉制度主要通过学生学术诚信手册体现,其内容主要包括荣誉声明、荣誉准则、组织机构、违规处理程序和惩罚机制等几个方面。事实上,普林斯顿大学的荣誉制度已经超越了一种制度的本身,它所展现的是普林斯顿大学的一种文化、价值观和精神。其产生、发展、具体内容、组织机构和实施程序等方面兼具独特性和普遍性,在理论和实践两个层面上积累了丰富的大学学术诚信教育经验,为我国当前高校学生学术诚信教育提供了有益的启示。