摘要：极化中子散射技术是中子散射实验技术中的一种,是当前探索物质微观结构的有力手段.在极化中子散射实验中,磁场是重要的环境因素直接影响中子极化率的传播和样品所处的环境.用于极化中子的零磁场环境是实现完全极化分析和精确极化调控的必要条件,需要通过精确的磁场屏蔽和约束实现.针对目前前沿的混合材料磁屏蔽原理,开展磁场屏蔽的有限元分析,同时通过中子极化动力学计算进行验证.研究展示经过优化的极化中子零磁场屏蔽体的屏蔽效果,以及设计参数与屏蔽效果的关系,并对屏蔽体的实际磁场约束效果进行了测量验证.

摘要：常温下FC D515探测器的读出时间在30 μs以内,为其设计了一套数据获取系统.并且详细介绍了组成该系统的数采、驱动、控制三个板卡的具体功能与电路设计.通过一个模拟脉冲星的实验对400 kHz和100 kHz两种驱动频率下的数据获取系统作了分析比较,表明系统周期搜索的精度在10-2ns数量级,而且400 kHz比100 kHz能提高7%的精度.且具有良好的短期和长期稳定性.

摘要：荧光探针在细胞环境检测中发挥着独特的作用,而细胞中微环境pH值的变化已成为潜在疾病的重要标志。在这项工作中,我们设计了基于典型的咔唑单元的探针TSS。在选择性实验中,TSS在若干种生物分析物中显示出对pH的极高选择性。随体外pH值变化,发射峰的强度与峰位也会发生显著变化。此外,MTT分析的结果表明,TSS对细胞毒性低,因此该探针在活体系统中具有成像能力。用NH4Cl处理细胞后发现,与未处理的细胞相比,荧光仅在绿色通道中的荧光强度呈现显著降低。由此可见,TSS这一独特的性能使其有可能应用于疾病诊断和相关医学领域。

摘要：X射线弯晶谱仪作为托卡马克装置等离子体温度和旋转速度等参数诊断测量的重要手段之一,通常利用单晶体衍射分光来测量某种特定杂质的特征谱,这也限制了弯晶谱仪所能测量的等离子体温度范围。为解决更高温度等离子体测量问题,有效提高目前弯晶谱仪诊断系统温度测量范围,用双晶体代替原有单晶体,通过选择合适的晶体和Bragg衍射角组合,利用同一个探测器同时测量类氢和类氦的氩离子光谱,实现更高更宽温度范围测量。本文就东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)弯晶谱仪双晶体应用方面的设计和技术实现进行了阐述,并首次在EAST装置上成功实现了氩离子类氦和类氢谱线的测量,利用类氦线和类氢线拟合得到的氩离子温度非常接近,验证了双晶体结构的可行性。

摘要：扩散泵由于其大抽速、连续稳态工作的优点,有望应用于未来聚变堆的偏滤器抽气系统中,以降低目前托卡马克装置中广泛采用的捕集式低温泵所带来的高氚存储量问题。由于氚相容性的限制,目前的商业油扩散泵无法直接应用于聚变堆中,水银将是理想的扩散泵工作介质。为了支持未来聚变堆偏滤器抽气系统的水银扩散泵设计,需要针对水银扩散泵开展设计优化研究。本文采用直接模拟蒙特卡洛方法,基于KT-150扩散泵结构,研究了喷嘴角度对水银扩散泵的抽气速度及水银返流率的影响。结果表明喷嘴角度为45°时能够达到最佳的抽气速度1.53m^3/s,同时返流率没有显著提升。

摘要：红外探测器具有把物体辐射的光子信息转换为电信号的能力,拓宽了人们观察自然环境与人类活动的边界.当前,长波及甚长波红外探测器已在大气监测、夜间侦查、深空探测等领域有诸多应用.随着各国对高端红外探测器要求的快速提升,传统红外探测器难以兼顾高响应率、高响应速度以及多维探测等性能指标的瓶颈日益凸显.基于微纳光学理论设计的人工微纳结构,可实现其与红外光子的高效耦合,综合调控红外光场的振幅、偏振、相位及波长等自由度.为拓展红外探测器额外的调控自由度,进而在实现高量子效率的同时,兼顾较高的响应速率与优异的偏振或波长选择性,集成红外探测器与人工微纳结构的研究思路近年来被广泛应用.本文讨论了人工微纳结构在长波及甚长波红外探测领域的应用进展,详述了表面等离激元、局域等离激元、谐振腔结构、陷光结构、超透镜、赝表面等离激元、间隙等离激元和声子极化激元等机制的应用现状及各机制固有的优劣势,进而指出了人工微纳结构在长波及甚长波红外探测应用的发展前景与方向.