摘要：中国自主研发的超声分子束注入技术在国际聚变装置中广泛应用,其中有效距离(即注入器出口至第1马赫盘的距离)是关键设计指标,尤其需保证此距离大于注入器至等离子体边界间的距离。本文针对中国环流三号(HL-3 Tokamak)的超声分子束系统进行了有效距离的深入研究。仿真结果显示,实际运行条件下,影响有效距离的关键因素是气源压力。模拟揭示了有效距离与气源压力间存在1/2幂指数关系,与常规超声分子束束流的定标规律相符,但在高压力比条件下,原定标关系可能低估有效距离。通过修正后的定标关系,研究表明中国环流三号装置中超声分子束系统的有效距离即使在小气源压力9×10^(4) Pa下也能满足注入器至等离子体边界距离的要求。

摘要：超声分子束注入(supersonic molecular beam injection, SMBI)是磁约束核聚变装置中的一种等离子体加料技术.为进一步优化SMBI束流特性、提升SMBI加料性能,本文利用纹影诊断系统开展了不同工况下的注入器测试实验,并对束流特性参数依赖性开展了研究.研究结果表明,束流寂静区长度(又称束流注入有效距离)与束流发散半角依赖于系统工况及注入器特征参数,且本文给出了束流特性参数的定量变化规律.此外,普通圆孔注入器与自研一体式注入器的对比测试结果表明,自研的一体式注入器在束流注入有效距离和束流聚束性能上均优于普通圆孔注入器.该研究工作为不同磁约束核聚变装置上的超声分子束注入器设计和束流优化提供了数据支撑和参考.

摘要：将介电电泳(DEP)效应与生物分子亲和性捕获结合,利用负向介电电泳力克服细胞捕获过程中没有识别能力的非特异性吸附力的方法,减小非靶细胞吸附,提高捕获纯度。根据介电电泳原理,设计并制备了插齿电极结构的细胞捕获微流控芯片,电极宽度为10μm、电极间距为40μm,通过单株细胞样品捕获的实验优化了施加于电极上的交流电参数,并将峰峰值电压为5 V、频率为20 kHz的交流电用于混合细胞株样品的分离及捕获实验中,以验证介电电泳提高捕获纯度的效果。实验结果表明:靶细胞HCT-116细胞的捕获纯度可从60.2%±5.01%提高到94.7%±2.77%,介电电泳能够提高以生物分子亲和性为基础的微流控芯片的细胞捕获纯度。