摘要：针对EAST上2.45GHz低杂波,完成了低杂波平行波数测量磁探针的设计、仿真与测试。利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics 5.2对磁探针尺寸进行仿真优化,确定了单匝环、矩形缝以及陶瓷片厚度等影响磁探针耦合性能的关键尺寸。测试结果表明,该磁探针对2.45GHz低杂波有良好的耦合性能和鉴别波极化的能力,与仿真结果一致。研究结果为EAST装置上低杂波平行波数测量诊断系统的建立提供重要的参考依据,从而为进一步开展高密度低杂波电流驱动实验研究提供必要的实验数据。

摘要：超导托卡马克聚变实验装置(EAST)极向场电源为极向场超导线圈供电,实现各种不同要求的等离子体位形和不同运行模式下等离子体的产生、加热、平衡以及控制。为了检测极向场电源系统中变流器的电流,本文设计了由具有低漂移特性的新型积分器和具有电磁感应功能的罗柯线圈组成的电流检测系统,可获取与检测电流成正比的电压信号,用于计算极向场电源系统参数并诊断故障。作为电流检测系统的核心部分,新型积分器具有低误差、低漂移、高信噪比、输入输出电气隔离等优点。目前已成功设计安装100路积分器,可在极向场电源系统中同时检测多个测试点的电流。

摘要：液态铅铋合金(LBE)是铅冷快中子反应堆(LFR)和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料(如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等)在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀(LMC)和应力腐蚀的问题,这些问题给钢结构材料的安全服役带来隐患。阐述了钢材铅铋腐蚀类型及机理,归纳了材料设计与处理(元素成分、热处理、加工制造和表面处理)和腐蚀条件(氧质量分数、腐蚀温度和腐蚀时间)对钢材铅铋腐蚀行为的影响机制;澄清了LBE环境下的应力腐蚀与金属脆化机制,总结了内外因素(材料种类、表面缺陷、热处理、氧质量分数、腐蚀温度和拉伸速率)对钢材拉伸性能的影响,并展望了未来铅铋反应堆结构材料的研究方向。建议面向未来的铅铋堆用钢应优化材料设计和处理方式(提高Si、Al等元素的含量、表面镀膜和热处理)同时控制LBE中环境参数(温度、氧质量分数和腐蚀时间)以提高钢材的耐铅铋腐蚀性能。

摘要：PLC逻辑控制是HL-2A中央控制系统的重要组成部分,改造前的逻辑控制系统基本使用硬连接,维护耗时耗力,结合新一代实时工业以太网PROFINET为HL-2A逻辑控制系统的改造设计了环形冗余网络;采用8台西门子交换机SCALANCE X200通过光纤依次连接成环,交换机的电口连接S7-400和上位机,与等离子体放电相关的重要信号仍走硬连接,其他所有信号都走网络传送;中控系统作为管理站对其他7个子系统进行集中化管理,中控可以轻松快速地获取每个子系统的状态,在等离子体放电错误时能很快的预测事故地点和故障分析;根据放电实验结果表明,光纤环网非常适用于设备分散的慢控制系统,整个控制系统逻辑关系清楚,后期扩展和改造也非常方便;改造后的逻辑控制系统能满足HL-2A和HL-2M两套装置的慢控制,维护简便,事故定位快准,提高了放电效率。

摘要：针对传统混合堆具有系统复杂、乏燃料处理困难等特点,介绍了一种新型的聚变-裂变混合堆次临界能源包层的结构,提出了该包层的有限元模型的建模方法。利用ANSYS Workbench软件建立了次临界能源包层的三维接触模型。对该新型的混合堆次临界包层在静载荷、热负载荷与流体载荷同时作用下的接触应力进行了仿真计算,得到了次临界能源包层各个零件的接触应力和变形的分布。结果表明各零件的接触应力和变形都在许用范围内。接触应力分析的结果对该包层的设计与改进具有一定的指导意义。

摘要：针对工程设计中形变部件的限元模型的碰撞检测问题,提出了一种基于AABB树的快速碰撞检测算法.对于需要分析的有限元,对几何表面进行三角化,随后建立AABB包围盒,并采用优化的AABB树算法进行空间划分;利用AABB树与包围盒排除不相交图形,采用Devillers算法测试三角形相交,并利用并行方式加快计算.实验结果表明,本算法有效提高了碰撞检测的效率,适用于复杂有限元模型的碰撞检测.

摘要：设计了一个两轴倾角测量器,倾角测量器通过CANopen协议进行组网,并且符合CiA410子协议,可以方便地接入现有的CANopen分布式网络。硬件设计多选用高集成度小封装芯片,整个倾角测量器尺寸为30mm×45mm×10mm,非常适合空间受限的应用。采用面向对象的方法设计CANopen协议栈,结构清晰、易于使用。

摘要：介绍了紧凑针孔中性粒子分析器(CP-NPA)标定系统,包括一套高能量、小流强的中性粒子束线源和一个配套旋转平台。束线源由高频离子源、电单透镜、速度选择器、加速管、电四极透镜和中性化室组成。高频离子源已经完成研制,并顺利建立起等离子体。单透镜已经完成仿真、制造和测试。实验中引出电压为1.0kV时,调整单透镜聚焦电压最高可以引出36.4μA束流。速度选择器、加速管、聚焦电四极透镜和中性化室也已完成概念/工程设计。

摘要：四极电子管可以作为射频四级场(radio frequency quadrupole,RFQ)加速器的射频功率源,而阴极和栅极作为四极电子管的关键电极,其结构参数直接影响四极电子管的输出功率和增益等主要性能参数。利用有限元分析软件ANSYS,对RF频率为195 MHz~600 MHz、输出功率为500 kW的四极电子管的栅极等关键部件进行了热分析计算。为模拟工作状态,首先施加阴极组件给定的功率,观测阴极和栅极组件的温度分布情况,然后进行抑制栅极散热翼片的结构优化与设计,仿真结果显示:栅极最高温度从289.29℃下降至268.21℃,达到优化抑制栅极的散热效果,并使用ANSYS的热-结构联合模块对其进行耦合计算分析,验证了优化后栅极结构的可行性,改善了四极管的散热需求,从而保证四极管能在合适的工作温度下稳定运行。

摘要：为了保护实验人员安全,避免HL-2A主机大厅在放电期间存在许多危险因素,比如高电压、危险气体、电磁辐射、电离辐射等对人身安全的危害,确保放电期间任何人不会出现在主机大厅,因此参考ITER CODAC的安全保护设计,并结合HL-2A装置的工程需要,搭建了专用的安全联锁网络,设计了一套基于EPICS的人身安全联锁保护系统;该系统采用EPICS CA协议和西门子S7nodave驱动实现了软IOC读取PLC变量,并结合SQL数据库和C#编程实现了对主机大厅门禁访问系统的控制,保障了主机大厅设备和实验人员的安全,经三年多的投入使用,该系统提高了HL-2A的安全保护级别和放电效率。