离子源及厚靶参数对氘氚反应中子源中子产额的影响

用厚靶氘氚(D-T)反应中子产额的计算方法模拟计算了入射氘离子能量为120 keV时D-T中子源的中子产额。研究了氘离子源产生的束流中单原子氘离子(D+)及双原子氘离子(D2+)比例对中子产额的影响。结果表明,提高D+比例,同时降低D2+比例将有效提高中子产额。另外还研究了不同靶膜材料及组分引起的中子产额变化。表明中子产额与靶膜中氚的含量成正比,与靶膜元素的原子质量成反比。同时分析讨论了离子源品质及靶参数对中子源整体性能的影响,得出离子源束流品质的提高对中子源整体的设计至关重要。最后,模拟计算了靶膜表面有氧化层情况下中子产额的变化,并与实验结果作了对比。在此基础上提出了一种新的靶设计方案,并对其物理可行性进行了研究。     

PEMFC建模及性能分析控制

探明质子交换膜燃料电池(PEMFC)输出性能尤为重要,现有PEMFC模型复杂,内部阐述不详细。以Srinivasan模型为基础,建立欧姆极化电压、浓度差极化电压、活化极化电压、各自详细模型及输出电压模型,分析其与电流密度的关系。以控制变量法研究电堆温度、氢气压力、氧气压力、极限电流等关键参数对单体电池电压影响。考虑PEMFC实际应用情况,设计了采用电压电流双闭环控制的Buck变换器,基于状态空间平均法,建立变换器S域小信号模型,得出被控对象传递函数,加入补偿控制器,改善输出电压性能。通过PSCAD/EMTDC仿真验证所建模型及控制策略的有效性、正确性。结果表明,气体(氢气、氧气)压力、电推温度及极限电流的增大,使得输出电压增加。应用该控制策略,额定电压(70 V)输入时,调整时间5.5 ms到达目标值(35 V),负载由30Ω突变为15Ω时,扰动电压尖峰5.4 V,重新稳定在目标值时间64 ms。该策略稳/动态特性良好,正确有效,对工程设计有一定参考意义。     

基于磁偏转的真空弧离子源成分诊断

采用磁偏转的方法,对金属氢化物电极真空弧离子源放电产生的等离子体进行了成分诊断。采用了Ti D2电极材料进行放电,测量了在30-80 A弧流情况下的各离子的组分。实验结果表明,弧流越大时等离子体的密度越大,在现有引出结构下,由于等离子体发射面的凹凸变化导致测得的离子信号出现双峰。通过增加栅网可以减少等离子密度,双峰情况会有所减少。另外,随着弧流增大,氘所占比例会有所增加,弧流达到60 A以上氘含量增幅不明显。     

碳中和目标下可再生能源的3种应用模式

介绍了当前CO₂催化氢化技术,跟踪最新CO₂转化研究进展,提出化工园区多能互补的CO₂转化循环系统。采取铁配合物Fe-PNP催化氢化CO₂代替传统贵金属催化剂,高效制备甲醇和甲酰胺,实现了氢、电、碳、热、水的多能互补。海岛环境下,通过海洋养殖贝类、藻类等生物固碳,构建兼顾发电、经济养殖、以种植海水稻供粮的耦合结构。利用可再生能源的余电进行黑碳提取和回收并将其施入土壤,改善土壤肥力,增加绿色植物种植面积,提出了通过植物的光合作用吸碳的构想。最后对可再生能源实现碳中和的途径和方案进行了展望。     

真空弧离子源的电阻触发工作方式

介绍了真空弧离子源的一种电阻触发工作方式。有别于典型金属蒸汽真空弧(Metal vapor vacuum arc,MEVVA)离子源的触发工作方式,该方式不需要高压触发脉冲发生器和高压隔离脉冲变压器,简化了电源系统。实验测量了采用电阻触法20-200A主弧电流下的引出离子流,结果表明离子流随主弧流增大。研究了不同阻值触发电阻的起弧情况,实验结果表明在一定电阻阻值范围内,触发电阻越大,触发越难成功。电阻增大使得触发时间增长,主弧上升沿变缓,但是对引出的离子流几乎没有影响。     

IDDS：一种双链结构传染病数据共享区块链模型

现有传染病预防信息系统在工作过程中存在数据难以流通和共享等问题。为了解决这些问题,借由区块链的去中心化、不可窜改和集体维护等特点,提出了一个基于DPoS共识算法的传染病数据共享模型。该模型采用双链结构作为区块链架构,提高了工作效率;结合IPFS获得大容量存储空间,解决了区块数据存储面临的空间问题,保障了数据存储稳定性与共享安全性;提出了疾病防控共识算法,实现了传染病数据共享模型的高效运行。此外,通过与其他数据共享模型的对比,突出了该模型在数据存储与共享安全等方面的优势。     

热阴极逸出功非均匀性对本征发射度的影响

热阴极广泛应用真空电子器件、加速器、自由电子激光等各类束流装置,热阴极表面状态非均匀性对束流本征发射度有着显著的影响.本文推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度理论形式,并分析了逸出功非均匀性及其统计效应对本征发射度的影响.针对逸出功径向和一维余弦分布模型,计算了均方根发射度与逸出功非均匀性关系的理论数值解;基于有限差分法粒子仿真技术,开发了专用于阴极仿真的程序YY-PICMC,并验证了理论形式的正确性;针对逸出功二维余弦分布模型进行了理论和仿真分析,结果表明逸出功分布空间频数对均方根发射度涨落有显著影响,当空间频数趋于无限大时,发射度增长系数趋于1,即逸出功均匀阴极的情形;最后,分析了最接近真实阴极表面状态的二维逸出功随机分布模型,仿真结果表明随着空间频数增加,发射度增长系数统计方差逐渐减小,符合余弦模型结果的预期.本文建立的理论形式和仿真方法可以用于评估各类阴极表面逸出功空间非均匀性特征对束流本征发射度的影响程度.     

Transient Behavior of Negative Hydrogen Ion Extraction from Plasma

For plasma source,the extraction of negative ions is quite diferent from that of positive ions.To understand the efect of extraction field on plasma,the time-dependent behavior of negative hydrogen ion extraction from a negative ion source has been studied by particle-in-cell simulation in the collisionless limit.The simulations have shown that,due to the diference in dynamics between electrons and ions,the imbalance of the numbers of charged particles occurs in the source,results in the broadening of plasma sheath and the great increase of plasma potential.The resultant high sheath field and the ambipolar electric field in plasma make the negatively charged particles congregate inside the sheath and move toward the extraction outlet.The emission area of negative ions is much smaller than that of the extraction aperture,which is in sharp contrast to the case of positive ion extraction.