石英光纤束损监测系统在SXFEL上的应用

上海软X射线自由电子激光装置（Soft X-ray Free-Electron Laser facility,SXFEL）是我国第一台X射线相干光源,为了对其波荡器线束流损失进行监测,设计安装了一套基于切伦科夫辐射理论的石英光纤束损监测系统。由于石英光纤对高能γ射线不敏感,适应在SXFEL高辐射场环境中安装使用。该束损监测系统响应速度极快,覆盖整个波荡器线约180 m长区域,能够对整个波荡器沿线束流损失进行实时连续监测。本文介绍了该光纤束损监测系统原理与组成,按应用需求进行了系统位置标定与光纤衰减系数测量等实验,并在实际调束过程中考察了该系统的应用情况。结果表明：该系统具有良好的位置分辨能力,在上游位置分辨能力约为0.2 m,能够满足工作人员调束需求。     

基于组分特性的材料密度工业X射线CT定量检测

分析了材料组分、密度对射线衰减系数的影响,介绍了基于组分特性的材料密度工业X射线CT定量无损检测方法——线衰减系数对比法。以铝合金标准样品密度定量检测为例,研究了X射线“等效能量”的获取方法,建立了“等效能量”下CT值和线衰减系数的对应关系。通过线衰减系数和质量衰减系数实现了对铝合金材料密度的定量检测。试验研究表明。对于密度均匀的铝合金材料,基于组分特性的线衰减系数对比法测试精度明显优于密度对比法。     

用工业CT测量物质密度的ASTM标准方法

介绍了美国ASTM标准中推荐的一种利用工业CT测量物体质量密度的原理与方法以及一个应用案例，显示了该方法较高的测量精度。该法可在工业CT的实际应用与系统性能测定中参考使用。     

ClO2耦合超声波破解污泥回流SBR系统的隐性生长污泥减量研究

为了考察系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响,探讨实现污泥减量的机制,将70％剩余污泥经ClO2耦舍超声波处理后回流至SBR中试系统,运行30d,测定系统累计排泥量、系统出水水质、污泥活性、污泥沉降性能等指标。结果表明,经ClO2耦合超声波处理后的剩余污泥回流至系统后,产泥量减少了54．86％。污泥回流对SBR系统的SS、CODCr、NH3-N和TN去除效果无影响,对TP的去除率有所降低。当量表观污泥产率从对照组的0．410kg[SS]／kg[CODCr]降低到了0．186kg[SS]／kg[CODCr],当量衰减系数由对照组的0．0360d—I提高到0．0602d-1。系统能保证出水水质稳定。污泥减量效果显著。     

多频无线电波透视探测技术在煤层冲刷带探测中的应用

煤层冲刷带通常会引起煤层形态和厚度的变化,给煤矿开采带来不利影响。利用煤层冲刷带与煤层之间存在电性差异,采用多频无线电波透视探测技术可以有效圈定煤层冲刷带。结合不同频率及探测点距条件下电磁波透视探测成果,分析了不同条件下电磁波透视探测的适用性。实际探测成果表明,电磁波透视探测技术是一种有效的回采工作面地质异常体探测手段,在保证透射电磁波信号强度的前提下,探测频率与较小的探测点距能有效提高分辨率。     

岩爆的超声波监测及预测预报方法试验研究

针对岩爆监测研究的不足,开展了完整硬岩岩爆单轴压缩试验及全过程超声波监测,分析了完整硬岩岩爆破坏特征及超声波前兆规律,探讨了完整硬岩岩爆的预测预报。结果表明:对于完整硬岩岩爆,当加载载荷达到其峰值强度便产生噼啪声响,随之发生爆裂,通过分析碎片,发现试样靠近外部区域劈裂现象明显,越靠近试样内部其破裂面的粉化程度越严重,剪切现象越明显,是源于内部被约束程度的增加导致的强烈摩擦作用和高耗能的结果;通过对完整硬岩岩爆全过程超声波监测,发现波速由平稳不变发展到波动状态、首波波幅由微小的起伏波动发展到较大的起伏波动、衰减系数从增加转为下降均可作为岩爆发生的前兆;首波波幅由总体上减小转为明显增加也可作为岩爆发生的前兆,首波波幅由一直减小发展到微小起伏波动可作为岩爆发生的前兆;硬岩超声波频谱图可反映硬岩试样在载荷作用下其内部由变形发展到产生损伤再到破裂随即岩爆的过程。     

采空区渗透率演化规律及卸压开采效果研究

为了研究保护层开采过程中采空区渗透率的演化规律、分布特征以及对被保护层卸压增透效果,在充分利用淮南某矿1242(1)工作面抽采监测数据的基础上对地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯的流量计算模型进行了简化,结合达西定律给出了采空区等效渗透率的计算模型。在此基础上,通过拟合被保护层瓦斯抽采量得出各钻井的瓦斯衰减系数,并引入瓦斯涌出衰减系数减小倍数来反映保护层卸压增透效果。研究结果表明:1)采空区渗透率随着保护层工作面的推进经历急剧升高、缓慢降低以及稳定3个阶段,前2个阶段对应的工作面推进长度分别为19.24,186.2 m;工作面回采结束后,采空区中部渗透率最低,向边缘逐渐增大,呈横"O"型分布。2)被保护层瓦斯抽采同样经历3个阶段:急剧升高阶段、衰减阶段以及稳定阶段,前2个阶段经历的平均时间分别为10 d和125 d。3)1#钻井的瓦斯涌出衰减系数减小倍数高达7.7,表明了保护层卸压效果十分显著。     

水泥减振剂的研究

研究了聚合物作水泥减振剂的聚合物水泥（PMC）的振动衰减性能。研究结果表明：随着聚合物用量的增加,PMC的动弹模量降低,振动衰减系数增大,超声波衰减系数增大,PMC的减振能力增强。聚合物与水泥用量之比（P／C）在15％－20％的范围时,聚合物对水泥有最好的减振作用。     

岩石动态损伤特性实验及爆破模型

 探索岩石动态损伤参量及其演化表征方式以构造岩石爆破损伤模型。通过岩石冲击损伤实验,对冲击前后试件进行超声波测试, 得出岩石动态损伤与超声波衰减规律的关系。在考虑岩石冲击损伤过程的声波衰减规律及其与能量耗散率关系的基础上, 建立新的岩石爆破损伤模型。通过实验验证该模型的计算结果并实现了岩石台阶爆破数值计算。     

鼓泡柱臭氧传质动力学参数研究

在臭氧消毒过程中涉及到气相向液相传质的非均相反应,且通常情况下,气液传质和液相衰减往往控制着整个反应的速率,是臭氧消毒动力学研究及建模的基础。本文利用小试鼓泡柱试验装置,以传质理论为基础,对臭氧消毒的传质系数和衰减系数进行了研究测定,为下一步臭氧消毒动力学模型的建立提供了基础数据。