靶丸材料及氘氚冰层分布对冷冻靶温度场的影响

冷冻靶靶丸氘氚(DT)内冰层均匀性直接影响到惯性约束聚变(ICF)点火成功率,衡量冰层均匀性的重要指标为靶丸表面温度均匀性。本文利用CFD软件对球腔内的温度场与速度场变化进行模拟,包括恒定冷臂温度下的稳态工况和非稳态降温过程,研究了不同烧蚀层材料以及冰层形貌下的冷冻靶丸传热特性和温度场分布。结果表明,高导热性烧蚀层材料对于提高冷冻靶温度场均匀性具有积极作用,当材料的导热系数高于400 W/(m·K)时,该球形冷冻靶靶丸外表面温差已小于0.01 mK。在非稳态降温过程中,比热容和导热系数大的高密度碳(HDC)材料的靶丸外壁面温差比碳氢聚合物靶(CH)靶丸约减少81%。     

低温靶封口膜上铝镀层开裂对靶丸及冰层的影响分析

针对低温靶封口膜上铝镀层开裂现象,使用实验方法和CFD仿真方法研究了其对冰层均匀性和靶丸温度场均匀性的影响。通过实验方法确认了封口膜铝镀层开裂的原因是填充气体压力过高。通过CFD模拟方法对比了三种不同的开裂位置。结果表明,低温靶封口膜铝镀层开裂会使靶丸温度场均匀性变差,从而导致冰层均匀性恶化;为避免铝镀层开裂,应控制封口膜内外压差,对实验用靶来说应控制在10 kPa以内;实验中填充气体压力过高引起的铝镀层破裂方式应为整体开裂;封口膜中心区域铝膜开裂对靶丸温度场均匀性的影响最小,外围开裂影响最大。     

核聚变用靶丸材料研究进展

激光驱动惯性约束点火是实现核聚变的最有效途径之一,靶丸的设计与制备技术一直是激光惯性约束聚变研究中的核心技术。综述了目前靶丸材料体系的研究现状,重点介绍了理论计算十分有利于点火实验的纯B4C空心微球靶丸。最后,对B4C空心微球靶丸的制备成型工艺进行了展望。     

惯性约束聚变靶丸的研究进展

综述了惯性约束聚变靶丸的研究进展.对玻璃微球和聚合物微球2种制靶材料、靶材料的掺杂以及液滴炉、干凝胶炉和微封装3种主要制靶工艺进行了论述.     

激光微型靶丸位置检测中的图像分析与精度测试

在高功率激光实验装置中,为了实现多路激光精确瞄准到实验靶上,需对实验靶进行高精度定位。根据检测装置需要,建立了一套基于视觉系统的实验靶位置测量模拟系统,从而实现高精度靶瞄准与靶定位检测。本文从利用改进的均值漂移(MeanShift)算法对靶丸图像进行预处理出发,分析光照变化对靶丸中心点检测的影响,并通过相关系数模板匹配方法对靶丸端面中心进行计算分析,利用图像聚焦度分析离焦量对靶丸中心位置检测的影响。实验结果表明,图像检测系统分辨率为0.4μm,最小位移测量精度为1.2μm;当靶面图像离焦量在-10～30μm范围内时,靶丸中心位置的漂移量小于1μm,能够满足靶丸位置检测误差不大于8μm的要求。     

HT—6M和HT—7托卡马克的多发靶丸注入试验研究

最大发射能力为８ 发的多发 “原位” 靶丸注入装置已在中科院等离子体所建成。在 Ｈ Ｔ－ ７ ,中国第一座超导托卡马克和 Ｈ Ｔ－ ６ Ｍ 上进行了单发及多发试验。其差分单元及控制单元稳定可靠, 试验中测量了靶丸的尺寸和速度, 观察到显著而典型的物理现象, 实现了深度加料。加料效果显著,在单发靶丸注入时中心弦平均密度增长约５０ ％ ,双发注入时约１００ ％ 。实验中也观察到了明显的电子温度中空分布。文章介绍了系统的结构及操作,给出了实验现象及初步的物理分析结果。     

靶准直器悬臂调整机构装配误差分析

靶准直器(TAS)是惯性约束核聚变(ICF)靶场中的重要部件,其在靶室中的位姿是保证靶定位瞄准精度的主要因素之一。为了实现微米级的定位瞄准精度,需要利用调整机构对靶准直器位姿进行调整。为了实现高精度定位,有必要进行误差分析。本文采取直接线性化(DLM)方法对靶准直器调整机构末端的装配偏差进行研究。通过DLM分析了TAS的各个零件的形位公差敏感度系数,计算出了末端的装配偏差;同时分析出了对末端装配偏差造成较大影响的相关参数,并通过实验验证。对装配偏差影响较大的相关参数的研究,有助于后续TAS做出了合理的装配调整,减少装配偏差。     

ICF靶丸表面形貌及球度误差检测

为了对ICF靶丸的表面形貌及球度误差进行高精度测量,开发了一台五轴坐标测量机,并采用锥光全息技术的激光测头实现对靶丸表面的高精度、非接触检测。首先,根据靶丸表面的结构特点,改进了基于最小二乘的球度误差评价算法;然后,介绍了作为实验平台的五轴坐标测量机的整体配置,推导了该坐标测量机的测量数学模型,该坐标测量机可实现在多个姿态下对靶丸的非接触取点测量;最后,在相同条件下,进行了5次实验测量,其结果表明:靶丸球度误差测量的均值为0.0021 mm,标准差为2.07 x10^-4 mm。该检测方法可以满足对靶丸表面形貌及球度误差高精度、高稳定性的测量要求。     

冷冻靶降温过程的数值分析

利用CFD软件的传热和Boussinesq模型分析了系统的传热规律,研究了不同降温方式影响靶丸冷冻过程中的温度分布,得到了慢速降温中降温速率对温度分布的影响,并研究了阶梯降温技术对靶丸温度场的影响。结果发现:阶梯降温中,靶丸外表面最大温差的最大振幅值由降温段的降温速率和时间决定;当降温耗时与稳定段耗时之比大于2.3可使得靶丸外表面最大温差获得最小振幅值。     

液滴法在惯性约束聚变靶丸制备技术中的应用

综述了液滴法用于制备惯性约束聚变（ICF）物理实验靶丸中的历史、现状与发展，评述了液滴法制备玻璃微球、塑料微球、泡沫微球和金属微球的优缺点和弥补技术，初步探讨了液滴法作为ICF靶丸制备技术的方向。     

Influence of process variables and formulation composition on sphericity and diameter of Ca-alginate-chitosan liquid core capsule prepared by extrusion dripping method

ABSTRACT

The influence of process variables and formulation composition on the sphericity and diameter of the alginate capsules which contained dual cations (Ca-and-chitosan) are characterized in this study. Capsule sphericty was not influenced by needle diameter but instead, capsule diameter increased proportionally with the needle diameter. The combined effects of the liquid core solution and alginate solution on the sphericity of the capsules are tabulated. Spherical capsules can be produced when the following criteria were fulfilled: stirring speed is in the range of 240–300 rpm; calcium chloride concentration is >5 g/L; viscosity of liquid core solution is >203 mPa.s; as well as viscosity of alginate solution is in between 47 and 386 mPa.s. The capsule diameter was predicted using a modified Tate’s law equation and an error analysis was conducted to evaluate the equation. The predicted diameter was well correlated with the experimental data with an average absolute deviation <3.6%.     

基于Faster R-CNN改进的数粒机系统

目的解决目前数粒机只能计数不能同时分拣残损药粒的问题。方法设计以Faster R-CNN深度神经网络为核心的药粒数粒机系统。在原有的数粒机基础之上,更换CCD线阵相机为面阵相机,以满足图像采集的需求,进一步使用图像分割和多线程技术加快图像处理速度。最终通过训练好的Faster R-CNN网络检测出目标并分拣。结果经过测试集的验证,正常药粒识别率达到了95.47%,残损药粒识别率达到了97.94%,单幅图像处理达到了65 ms的实时速度。结论该方法在传统的计数基础上很好地融合了先进的深度学习技术,实现了目标的自动分拣。     

以MnCO3为模板的聚电解质胶囊的制备

通过沉淀反应制备MnCO3，以乙醇为添加剂成功制备出分散性好的、具有所需尺寸和很窄的粒径分布的球形MnCO3微粒。采用MnCO3粒子为模板吸附相反电荷聚电解质再除去核来制备纯净中空聚电解质胶囊。对组装到MnCO3上制备出来的中空聚电解质胶囊作了研究。结果表明：这种胶囊代表了仅含有所需物质的微米尺度的独立式的聚电解质膜。粒子表面结构决定了所制备的胶囊的形态和胶囊壁厚度。     

农药微胶囊壁材设计研究进展

目的 通过综述农药微胶囊制备过程中壁材的选择、组成、结构性质对微胶囊性能的影响,以期为农药微胶囊的制备提供设计依据和思路。方法 梳理近年来报道的5类不同农药微胶囊壁材体系的研究进展,包括天然高分子材料、半合成高分子材料、非降解合成高分子材料、可降解合成高分子材料、无机材料,最后提出未来的研究方向。结果 近年来农药微胶囊的研发已取得了许多成果,但制备性能优异及满足现代化农业绿色发展的农药微胶囊仍需进一步探究。结论 传统农药在农药市场会持续占据较大份额,但农药微胶囊是未来农药的新方向。     

胶囊微机电无线能量传输系统设计与试验研究

首先介绍了胶囊微机电无线电能传输系统的原理和系统的基本构成,然后设计了以松耦合变压器为基础的无线电能供给系统,采用互相正交的二维线圈来接收能量并进行试验研究.结果表明:不管体内微机电系统处在何种位置和姿态,都可以有效接收能量,特别在初级绕组窗口宽度内,次级绕组接收能量可以高达110～240 mW.最后研制了胶囊微机电无...     

A Semantic Supervision Method for Abstractive Summarization

In recent years, many text summarization models based on pre-training methods have achieved very good results. However, in these text summarization models, semantic deviations are easy to occur between the original input representation and the representation that passed multi-layer encoder, which may result in inconsistencies between the generated summary and the source text content. The Bidirectional Encoder Representations from Transformers (BERT) improves the performance of many tasks in Natural Language Processing (NLP). Although BERT has a strong capability to encode context, it lacks the fine-grained semantic representation. To solve these two problems, we proposed a semantic supervision method based on Capsule Network. Firstly, we extracted the fine-grained semantic representation of the input and encoded result in BERT by Capsule Network. Secondly, we used the fine-grained semantic representation of the input to supervise the fine-grained semantic representation of the encoded result. Then we evaluated our model on a popular Chinese social media dataset (LCSTS), and the result showed that our model achieved higher ROUGE scores (including R-1, R-2), and our model outperformed baseline systems. Finally, we conducted a comparative study on the stability of the model, and the experimental results showed that our model was more stable.     

The preparation and characteristics studies of microencapsulated cholesteric liquid crystals (I)

Abstract

This paper deals with the enmicrocapsulation of cholesteric liquid crystals by the colloid coaversation process. This incident light reflection study reveals that the encapsulated liquid crystal films sustain highly sensitive and precise temperature gradients with responding abilities determined by their iridescent coloration.     

被动式胶囊内窥镜在小肠内运动的力学分析

将蠕动过程中的小肠简化为不可压缩弹性薄膜,结合旋转壳体的薄膜应力平衡方程,研究小肠蠕动推进被动式胶囊内窥镜的力学行为。对推导公式进行了数值分析,分析表明：在小肠蠕动过程中,小肠对于胶囊内窥镜的推力与其直径的平方成正比;综合考虑患者感受、检查成功性,胶囊内窥镜的直径应该设计为7～15 mm;在假设胶囊行进速度为常数时,粘滞阻力和其直径与长度乘积呈线性关系,但数值较小。     

Endoscopic capsule robots using reconfigurable modular assembly: A pilot study

Ingestible capsule endoscopy provides a method of imaging the gastrointestinal (GI) tract with increased patient comfort compared to traditional tube‐based endoscopy. However, many capsule endoscopic platforms lack locomotion and inherent size‐restrictions prohibit the implementation of high‐order functionality other than image acquisition. To overcome these limitations, we proposed a modular system of robots containing steerable locomotive elements with unique functionalities that are capable of assembling into a larger and more complex robot via mutual docking. The prototype capsules were approximately the size of D‐cell batteries. The three sets of radio‐controlled modular robotic capsules were designed to move using a combination of continuous‐rotational servos and angular servos for steering and locomotion. A docking mechanism was achieved by permanent magnets (attached to the linear servo installed in the capsule) while a structural slit allowed for correct docking orientation. Additional center capsules were capable of rotational locomotion or image transfer via a housed camera and three docking ports for the capsules to dock. When fully assembled, a four‐capsule assembly exhibited controlled locomotion and wireless video transmission. With potential integration with wireless power transmission, as demonstrated by the acoustic power transmission via focused ultrasound, the proposed reconfigurable robotic capsule platform may provide unique opportunities in administering minimally invasive theragnostic applications.     

基于HCD的适老化胶囊包装设计

目的 探索基于HCD(Human-centered Design,以人为中心设计)的适老化理念在产品设计领域的运用。方法 运用HCD中的同理心(Empathy),对老年人进行观察,结合文献阅读、调研统计分析,以及典型用户访谈等方法,找寻产品痛点;运用戈登法(Gordon Method)和符号学方面的知识,对问题进行层层分解,挖掘其本质,并运用材料学领域的缓释技术,对问题进行创新性解决。结果 设计出一款适合老年人的可变色胶囊包装,该设计获得“红点设计奖”。结论 适老化设计的核心是人,不仅要强调以人为本,更要关注老年人在安全、易用、情感等方面的特殊需求。对产品问题的解决也不能仅停留在浅表层次,而需要具有透过现象看本质、挖掘问题本质的能力。学科之间的交叉与融合有利于问题的创新性解决。