输出功率50 W的脉冲染料激光放大器

推导了准稳态下横向抽运的脉冲染料激光放大器的简化速率方程,提出了双侧横向抽运方式的脉冲染料激光放大器的设计原则和设计方法.应用高功率脉冲染料激光放大器的物理设计结果,研制了输出功率为50 W的脉冲染料激光放大器的实验装置.采用铜蒸气激光(CVL)作为抽运光,在此染料激光放大器上进行了实验研究,获得染料激光输出功率为52 W,抽运激光功率提取效率为41%.给出了染料激光波长、注入染料激光功率以及抽运激光的时间和空间匹配特性与染料激光放大器输出激光功率和抽运激光功率提取效率的相互关系,讨论了染料溶液浓度对双侧横向抽运方式的脉冲染料激光放大器的输出光束质量的影响.     

带附加供料的准理想级联模型及其在回收铀浓缩中的应用

建立带附加供料的准理想级联的数学模型,提供求解该类级联方程的数值方法,并得到方程的解析解。推导带附加供料的准理想级联中相对产品流、相对贫料流、级联中总物质流量及产品流和贫料流中组分丰度的解析表达式。用带附加流的准理想级联模型对回收铀浓缩进行级联计算,其中天然铀作主供料,回收铀作附加供料。     

单纯形法在准理想级联优化中的应用

已知目标组分的精料和贫料丰度,确定准理想级联的结构,即确定级联流量分布、级联总级数以及供料级位置,是约束条件下的多变量优化问题。通过罚函数法把约束条件下的多变量优化问题转化为无约束优化问题,并用单纯形法对后者进行了求解。利用该优化方法对浓缩回收铀的级联进行了计算。     

带附加供料流的准理想级联的优化

某些同位素分离任务(比如回收铀的浓缩、轻杂质的净化等)需要借助带附加供料流的级联来完成。这类级联的设计目标之一是针对已知的目标组分的精料和贫料丰度,确定级联的结构参数,即确定级联总级数、主供料级以及附加供料级位置。为对该类级联进行理论设计,建立了准理想级联的数学优化模型。优化问题的目标函数为级联中总的物质流量,通过罚函数法把约束条件下的多变量优化问题转化为无约束优化问题,并用单纯形法对后者进行求解。利用该优化方法对浓缩回收铀的级联进行了计算。     

级联中部设置净化级的可行性研究

级联分离同位素的过程中,不可避免的存在轻杂质,需要在级联的中间设置净化级。如果工质中轻杂质含量较多,运行级联较长时,轻杂质的存在会影响级联的正常运行。为探索在级联中部设置净化级的可行性,采用非定常态法计算求解级联分离方程组,研究净化级的位置、净化比和级联分流比对产品中轻杂质和目标组分丰度的影响。结果表明,在级联中部设置净化级,通过选取合适的级联参数,可以提高目标组分丰度,同时去除轻杂质,实现分离和净化。     

带附加流的多组分矩形级联的稳态算法

提供一种带附加流的多组分矩形级联的稳态算法,该算法基于对级联主方程的准线性化,通过对级联分离因子逐渐逼近来加速收敛过程。数值计算表明,由稳态法和瞬态法得到的计算结果吻合完好,但稳态法相对于瞬态法能大为缩短计算时间,适合于计算带附加流的矩形级联或其它诸如阶梯形级联等更为复杂的级联。     

存在损耗的多组分级联的改进模型

本工作建立了损耗同时存在于级联各级供料流、精料流与贫料流中的多组分级联的数学模型,提出了求解该类级联方程的数值方法。各级组分分流比不变的多组分级联称为准理想级联,得到了计算存在损耗的准理想级联中相对产品流、相对贫料流、级联中总物质流量以及产品流和贫料流中组分丰度的解析表达式。     

回收铀分离级联计算

乏燃料中回收铀的再利用能节省天然铀资源.轻水堆回收铀的分离必须综合考虑铀235的浓缩、铀232的稀释及因铀236引起的燃耗深度损耗的补偿.基于多组分同位素分离级联理论,提出了分离回收铀的几种不同的级联方案.对各种级联方案进行了理论计算.计算结果表明,利用运载气体的双级联方案为最佳的级联方案.     

多组分同位素分离级联的优化

以级联中总流量最小为优化标准,以目标同位素贫料浓度和决定级联流离量分布的参数M~*为优化参量,对多组分同位素分离的准理想级联进行了二维优化。优化结果表明,把目标同位素浓缩到某一给定的浓度值,存在一个目标同位素贫料浓度值和M~*值的最佳组合,在该组合下,级联的总流量最小。     

浓缩回收铀的M级联的近似算法

浓缩回收铀最有效的级联形式是带附加供料流的级联,它以天然铀为主供料,回收铀为附加供料。基于回收铀浓缩的特殊性,提供一种用于浓缩回收铀的带附加供料流的M级联的近似算法。数值计算表明,近似算法与工程优化算法得到的结果非常接近,最大相对偏差不超过0.1%。近似算法相对于工程优化算法更简单、方便和快速。