摘要：为解决大尺寸金刚石热导率的测试问题,本文在耐驰LFA467激光闪射仪的基础上,设计了垂直模式和In-Plane模式的φ100 mm测试样品架,从理论分析和实际测试两方面证明了φ100 mm样品架的可行性。从理论分析结果得出,新样品架带来的样品边界条件的变化对测试结果影响不大。从实际测试结果来看,垂直模式和In-Plane模式的φ100 mm样品架的热导率比标准样品架的热导率分别高3.6%和6.5%,仍在可接受范围内。本文设计的φ100 mm样品架最大能够测试φ100 mm的样品,有助于保护样品的完整性,实现激光闪射法大尺寸金刚石热导率的无损测试。

摘要：[目的]面向HL-3聚变大科学装置极端故障能量快速转移,配置短路保护用大容量旁路开关需求。[方法]基于HL-3磁体电源参数,结合电力电子变流技术及可控硅触发应用基础,针对快速冲击应用中多并联可控硅一致性导通及稳定均流的严苛工况,融合电力电子变流工程实践经验,经并联分支导电线路等长型式改良;并联元件参数一致性筛选,并联臂内元件位置与参数差异化选配;通过在可控硅侧附加串联电阻物理强迫均流,并对附加电阻热稳定性核算,并联桥臂电动力冲击验算;可控硅元件高频脉冲列强触发等手段和方法。[结果]推导设计了一种稳定的可控硅220 kA级大容量聚变用crowbar旁路保护电子开关系统,经试验模拟实测验证及实载160 kA冲击考验,实现了HL-3保护用大容量旁路开关的匹配要求。[结论]在做好热动、稳定性验算的基础上,采用线路改良,附加物理强迫均流,元件参数筛选及装配,触发模式调整等综合手段,实现大容量crowbar在聚变中的配套应用是完全可行的。

摘要：设计了适用于微流控系统的原位生成酸催化聚乙烯醇/戊二醛凝胶反应体系并用于g-C_(3)N_(4)多孔微球粒径与形貌的可控制备,以无机粘结剂和多孔微球为原料实现氚兼容的多孔g-C_(3)N_(4)块体的制备。考察了凝胶组成成分、煅烧模式对微球比表面积与机械强度的影响,以及无机黏合剂质量分数、微球粒径对g-C_(3)N_(4)块体比表面积与机械强度的影响。结果表明,微球粒径对块体材料性能有显著影响,在相同成型黏合剂质量分数下,微球粒径增加79.5%块体材料的比表面积提高205%,而机械强度仅降低了42%。4.5 K低温气体吸附实验结果表明,所制备的g-C_(3)N_(4)多孔块体吸附层对氢气和氦气的选择性系数可达13.02。

摘要：EAST实验运行期间,会产生超过1 PiB的庞大数据量,基于实验的实际需求和数据结构特点,建立了多个数据系统。随着数据规模和系统访问量的不断增长,现有系统在功能维护和扩展等方面逐渐暴露出局限性,同时缺乏数据状态的有效监测和统一的访问机制。基于微服务架构设计,构建了EAST集成数据访问系统。以EAST实验数据类型为基准,建立多个支持单独开发部署的数据微服务,通过Spring Cloud框架组件,实现微服务集成管理;以Kafka为消息中间件,构建数据引擎,完成实验数据状态信息的异步采集和处理;采用VUE技术,构建门户系统,实现数据服务的统一访问。该系统成功突破了单体架构的诸多限制,不仅实现了EAST实验数据的状态监测功能,还为用户提供了一个综合性的EAST数据服务访问平台,进一步确保了EAST数据系统的高可用性。

摘要：氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力载荷、冷却速度以及钎料厚度对接头残余应力的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,AlN/Cu钎焊接头中最大轴向应力均出现在AlN陶瓷棱边靠近钎料金属层处,最大剪切应力则出现在靠近外侧边的AlN陶瓷与钎料金属层界面处。压力载荷降低、冷却速度加快和钎料层厚度增加均会增大最大轴向应力和剪切应力,但应力分布较为一致。本研究可为大功率IGBT覆Cu AlN陶瓷基板的高可靠性封装提供理论指导。

摘要：等离子体位形控制是等离子体实验控制的重要组成部分,设计满足放电要求的等离子体平衡位形是等离子体控制系统的重要功能之一。根据位形计算原理、中国聚变工程实验堆等离子体控制系统用户界面集成原理及用户界面需求,采用开源的Python语言及PyQt库,设计开发位形编辑器,用于等离子体期望位形设计和优化;并提供期望位形输入数据,供其集成使用。对主要模块进行复用,开发可独立运行的位形编辑器,能够灵活适用于不同的托卡马克装置。测试结果显示,该编辑器能满足单机运行的需求,同时消除了必须登录等离子体控制系统才可进行位形设计工作的弊端。

摘要：使用EFIT程序设计了HL-3装置雪花偏滤器位形,研究了雪花位形对HL-3装置极向场(PF)线圈电流变化的敏感性。研究发现:当PF线圈电流变化达1%时,标准雪花偏滤器转变为雪花加位形或是雪花减位形;当PF线圈电流变化超过8.8%时,雪花减位形在大偏离度下能够获得平衡位形,而雪花加位形难以获得收敛结果。

摘要：详细介绍了ITER驱动的次临界包层结构设计,沿环向360°整个次临界包层被分成36瓣,单瓣包层以等离子工作腔为分界面被分为内、外两部分,分别由第一壁结构、支承结构、燃料区结构、产氚区结构和锆包壳结构等组成。有别于ITER装置现有的小模块包层结构,单瓣内、外包层被设计成一种整体式内置结构,从而减少了裂变燃料区中大量内嵌冷却剂压力管道接头数量、缩短了换料周期并节约了成本。同时考虑到ITER装置本体结构空间对次临界包层的限制,提出了一种既能满足包层热工-流体要求又能实现包层工程焊接安装的管道汇总结构。最后运用Pro/e建模软件建立了包层三维CAD结构图,为后续结构力学分析输出了有限元计算模型。

摘要：为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明该方案可将聚变能量放大10倍以上,氚增殖比大于1.15,具有天然的临界安全性和良好余热安全性能。立足于近中期可利用的聚变技术,力争实现聚变能源的提前商用,为我国能源可持续发展提供一种有竞争力的技术选项。

摘要：针对压力管式超临界水堆(PT-SCWR)新型62棒设计,其功率密度与燃料温度、冷却剂密度/温度紧密耦合,利用中子物理分析程序(WIMS-AECL)和子通道分析程序(ATHAS),对该设计堆芯进行核热耦合分析,并进行优化,结果表明该耦合方法是有效的。分析结果指出新型62棒燃料组件设计包壳最高温度和冷却剂出口温度都低于设计限值,满足设计目标;并且可以通过调整内外圈燃料富集度至5.5%和4.6%、调整燃料组件内圈棒束节圆由5.30cm到5.175cm,进行优化来获取一个均匀的温度分布;通过对比不同栅距下的慢化剂温度系数和空泡系数,得到一个最佳栅距为21cm。