液氮温度下高T_c超导材料电阻率及零场电流密度测量装置

介绍了测量液氮温度下高T_c超导材料电阻率及零场下电流密度装置的原理及结构。装置适用于测量电阻小于10~(-9)Ω及临界电流大于600A的超导材料。由于采用了衰减法,所以精度较高。在液氮温度下,探头的线性度优于1％,放大器的漂移约为±1μV/h(折合到输入端),感应变压器可在超导环内产生1000A的感应电流。     

欧姆加热蒸镀Y-Ba-Cu-O薄膜的超导电性及其各向异性

我们利用欧姆加热共蒸发的方式,首次制备出了液氮温度以上的YBa_2CuO_(7-δ)超导薄膜。目前得到的结果是:起始超导转变温度95K;零电阻温度78.6K;转变宽度ΔT_c=12K。不同参量的测量结果表明,样品具有明显的各向异性。电阻测量表明,在超导转变前,电阻有一 谷值,我们认为这与电子局域化和氧原子的迁移有关。     

一种穆斯堡尔谱测量用的样品控温装置

我们研制成一种穆斯堡尔谱测量用的样品自动控温装置,并用该装置对不同样品分别在各种设定温度下测量了穆斯堡尔谱,得到了较为满意的结果。装置由三部分组成:1)JWK-702温度控制装置,用以测温和自动控制加热器功率;2)液氮罐,用以储存液氮等冷却剂;3)冷指系统。是一个真空室,紫铜样品架在真空室内,与伸出真空室外的紫铜棒相连;紧靠样品架设有测温铂电阻和加热器,真空室的外壁设有真空阀门和绝缘子,     

QWR铜铌溅射超导腔铜基频率的机械修正

对QWR铜铌溅射超导腔铜基进行频率修正时,需考虑温度导致的频率变化。本工作研究了铜基频率随温度的变化,并在液氮温度下进行实验验证,在此基础上确定了铜基频率的修正工艺。实验结果表明,150 MHz的QWR铜铌溅射超导腔修正后的频率与预期频率误差在2 kHz以内。     

离子注入用高低温变温靶室

本文介绍了一个在77-800K范围可变温度下进行离子注入和就地电学测量的靶室。该靶室曾为金属、硅化物以及某些超导材料的离子束混合实验在10W左右的束流功率下使用了几年,温度漂移在±3K。     

氧化物高温超导材料“YBa_2Cu_3O_(7-x)”超导相含量测量研究

描述了利用变温振动样品磁强计测量氧化物YBa_2Cu_3O_(7-x)磁转变温度。出现抗磁性温度和磁化率与温度变化的关系曲线,并对该材料超导相含量进行了计算。     

研究堆内材料释热率测量装置研制

为了探究材料释热率在研究堆孔道内的轴向分布规律,以高通量工程试验堆（HFETR）G7孔道为例,设计一种材料释热率测量装置。通过数值模拟方法得到释热率测量装置及试验段在载荷作用下的应变分布云图,采用物理计算得到量热计校对桥和测量桥的温度参数,并利用本装置在G7孔道开展释热率测量试验。结果表明,该装置整体结构满足强度要求,试验段量热计之间需加装保护管;计算得出样品、校对桥和测量桥的温度低于材料熔点,装置满足热工要求;试验测得的释热率值随堆功率变化规律性强,且不同材料在不同能量等级的γ射线环境下,对γ的吸收性是有区别的。因此,本装置可以作为HFETR释热率测量工具,为确定不同材料在堆内释热率分布情况提供保障。      

高温气冷堆环境模拟装置动态传热特性建模分析

清华大学核能与新能源技术研究院研制了模拟高温气冷堆温度、环境氛围的材料测试装置,可进行1 600℃及以下高温碳还原环境下的各类实验。通过对该实验装置的结构进行适当简化,建立了模拟其高温、真空条件下辐射、导热动态传热特性的二维数学模型。仿真结果与实验装置各测点的实测温度变化趋势一致,可解释实验时观察到的多种动态传热现象。此外,该模型可对材料测试区径向温度分布、不同加热功率条件下发热体最高温度等难以直接测量的重要参数进行估计,给出进一步实验的指导性建议。     

变负荷电流引线的设计

超导核聚变实验装置(EAST)的极向场超导磁体常常运行在空载、变电流条件下,将这种电流引线设计成过载电流引线可以进一步降低低温系统的热负荷。本文计算了不同材料制作的电流引线在额定电流和过载情况下的漏热、温度分布等参数,在分析计算的基础上给出了制造电流引线时的选材原则以及过载运行的条件。     

应用穆斯堡尔谱学方法研究水合氧化钛吸附剂中铁的状态

本文用穆斯堡尔效应对海水提铀吸附剂水合氧化钛中铁(～2％)的存在状态进行了研究。对水合氧化钛原始样品及180℃、340℃、1000℃下煅烧后的样品进行了室温和液氮温度下的穆斯堡尔谱的测量,确认Fe以γ-FeOOH形式存在。它们的穆斯堡尔谱不论煅烧与否,都呈现出一个双峰。在室温和液氮温度下其穆斯堡尔参数:同质异能移位分别等于0.37mms~(-1),0.49mms~(-1);四极分裂分别等于0.62mms~(-1),0.68mms~(-1)。样品在加热到1000℃时未观察到由γ—FeOOH分解生成的Fe_2O_3的六指谱,本文对其原因作了分析。煅烧后在室温和液氮温度下的穆斯堡尔参数:同质异能移位分别等于0.39±0.02mms~(-1),0.45±0.02mms~(-1);四极分裂分别等于0.70±0.02mms~(-1),0.71±0.02mms~(-1)。此结果与X-射线衍射和差热分析一致。本文还对γ-FeOOH在吸附铀性能上可能起的两种作用进行了探讨。     

230 MeV超导回旋加速器超导线圈系统运抵原子能院

正230 MeV超导质子回旋加速器的超导线圈系统采用液氦零挥发的冷却方式,由线圈绕组、低温恒温器、低温制冷机、液氦阀箱,以及真空系统、电源系统及失超保护系统组成。经过近一年半的艰苦攻关,超导线圈系统于2016年12月初在加工厂家完成了装配及过程中的一系列测试,超导磁体经过液氮及液氦淋浴降温,经过不到1周时间线圈降温到4.2K,如图1所示。超导线圈系统一次性成功励磁到场,并完成了不带铁芯的磁场测量与理论设计的磁场吻合。并于2017年的1月完成了源地验收。之后又进     

低温气体分离装置的建立

基于不同气体饱和蒸汽压的差异,研制了一套低温气体分离装置(图1),用以分离短寿命放射性惰性气体Kr、Xe等。分离装置工作容器的外部主体为耐压杜瓦瓶,工作容器外围缠绕电阻丝,用以加热改变工作容器温度。液氮容器以自增压方式将液氮压入杜瓦瓶中,并将工作容器冷却,由电阻丝加热     

HL-2A激光汤姆逊散射实验方案

简要描述了激光汤姆逊散射测量等离子体电子温度的基本原理,较详细阐述了用于HL-2A装置等离子体电子温度时空分布测量的汤姆逊散射系统(TLSS)的设计构思和发展规划。     

模块式套管型随堆辐照考验装置的研制

为进行材料在高γ释热区的辐照考验,研制了模块式套管型随堆辐照考验装置(MTIR)。该随堆辐照考验装置具有辐照温度测量和调节功能,在高γ释热率条件下能够对试验段进行强化冷却。堆内验证试验表明,该装置能够实现材料样品的辐照考验指标,可使高通量工程试验堆(HFETR)内层辐照孔道得到有效利用,缩短材料堆内辐照试验周期,提高HFETR辐照能力。     

高温气冷堆环境模拟装置热电偶信号波动问题研究

清华大学核能与新能源技术研究院研制了模拟高温气冷堆堆内温度、环境氛围的材料测试装置,可进行1 600℃及以下高温碳还原环境下的各类实验。实验装置的中心大电流加热产生的强电磁场对测试区内的热电偶温度信号施加了很大的干扰,使温度信号附加了幅度达几十度的高频无规则波动。基于NI高速同步采集技术,进行了信号干扰的分析实验,明确了干扰源及干扰途径。本文针对干扰信号的自身规律,提出了相应的软件抗干扰措施,较好地解决了高温堆环境模拟装置中的热电偶信号波动问题,保证了测试区内温度的精确稳定控制及测量。     

EAST全超导托卡马克上硅漂移探测器软X射线能谱诊断

采用性能优越的15道硅漂移探测器（SDD）阵列,在EAST全超导托卡马克上建立了1套较为完善的软X射线能谱诊断系统,用以测量等离子体在软X射线辐射能段(1～20keV)的能谱。该诊断系统的观测范围基本覆盖了整个等离子体空间,因此,可满足EAST不同放电位形下电子温度测量的要求。利用该诊断系统,可获得时间分辨达50ms、空间分辨约为7cm的电子温度剖面。通过对比发现,由该诊断系统所得到的电子温度与其它电子温度诊断系统所测量的电子温度基本一致。此外,该诊断系统还可监测在软X射线能量范围内出现的一些金属杂质的特征线辐射。     

稳态超导磁镜装置工程调试进展

本文扼要地介绍了稳态超导磁镜装置的概貌。给出了在1977——1982年期间装置真空系统、电气系统、粒子束物理对中、离子注入器、碳弧中性化室和捕集室低温超导系统的局部调试和装置联合工程调试的结果。通过对装置的局部调试和联调,达到了第一期工程指标。离子源能量100keV,引出总离子流0.7A,H_2~ 束在透镜入口达120mA,注入到捕集室中心为26mA,最高注入中性束等效流强为7.2mA。捕集室超导磁体在4.2K液氦条件下实现超导9h,当磁体升流133A时,捕集室中心磁场达21.7kGs。采用了冷凝吸附抽气技术,捕集室静真空度最高达4.8×10~(-9)Torr,注束时动真空度为3.5×10~(-8)Torr。     

PKU-SCAF 1.3GHz超导腔超流氦冷却循环设计及运行温度优化

超导腔的BCS表面电阻是温度的指数函数,降低超导腔工作温度可以减少超导腔的射频功率损失,但同时制冷设备的效率也会急剧降低.本文以北京大学超导加速器实验装置(PKU-SCAF)1.3 GHz的9壳型超导加速腔为例,对1.3 GHz超导腔采用的压力为3.13 kPa的饱和态超流氦冷却循环方案及运行温度进行了分析研究.从提高超流氦冷却系统的制冷系数、降低超导腔的动态损耗出发,通过对5种超流氦冷却循环方案以及超流氦冷却循环的效率和超导腔低温系统的能耗进行数值模拟和分析,得出了适合PKU-SCAF主超导腔的最佳工作温度为1.95K.     

Y-Ba-Cu-O超导体的声子异常

利用中国原子能科学研究院重水反应堆旁的Be过滤探测器中子非弹性散射谱仪,测量了Y-Ba-Cu-O超导体在298K和87K两种温度下的广义声子谱,结果如图1所示。当温度在低于超导转变温度T_e(90.5K)的87 K时,声子谱在能量小于6 meV处出现了较强的声学模,而在289 K 时10 neV和19 meV处呈现的两个低频模消失了,也可能     

北京正负电子对撞机重大改造工程中超导磁体电流引线设计

北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）中超导聚焦四极磁体(SCQ)共有6对电流引线，输送4种不同大小的电流。超导探测器磁体(SSM)由1对4000A的电流引线输送电流。本文为SCQ和SSM两个超导磁体设计多层套管结构的电流引线。引线通过在低温端增加大质量铜座的方法来延长当冷却氦气消失时低温端温度上升到超导导线失超温度的时间。给出了多层套管结构电流引线稳态与非稳态大型CFD软件Fluent6.0数值模拟结果。