为了提升兰州空间技术物理研究所研制的一种5 k W霍尔推力器LHT—140的性能,采用ANSOFT软件进行了磁场优化设计,将磁场径向分量的轴向梯度提高了47%,相同励磁激励下放电通道中的磁场强度提高了38%。建立了一个R-Z平面内的二维particle-i...为了提升兰州空间技术物理研究所研制的一种5 k W霍尔推力器LHT—140的性能,采用ANSOFT软件进行了磁场优化设计,将磁场径向分量的轴向梯度提高了47%,相同励磁激励下放电通道中的磁场强度提高了38%。建立了一个R-Z平面内的二维particle-in-cell(PIC)等离子体模型,对磁场优化后推力器的性能进行了仿真分析,预估其在300~800 V放电电压、10~15 mg/s流率范围内,推力提升了9.6%~22.1%,效率提升了8.7%~19.3%。性能验证试验表明磁场优化后在相同放电电压与流率下,性能提升的测试值高于仿真值。展开更多
磁约束核聚变粒子网格法(particle in cell,PIC)回旋动理学模拟代码VirtEx具备研究聚变产物Alpha粒子约束及输运的能力,是聚变能实现的关键.Alpha粒子回旋动理学模拟相比电子模拟,访存量更大、更复杂,同时包含非规则访问和原子写操作,...磁约束核聚变粒子网格法(particle in cell,PIC)回旋动理学模拟代码VirtEx具备研究聚变产物Alpha粒子约束及输运的能力,是聚变能实现的关键.Alpha粒子回旋动理学模拟相比电子模拟,访存量更大、更复杂,同时包含非规则访问和原子写操作,对访存性能依赖较高,在面向高计算密度特征的天河新一代超算平台异构处理器MT-3000进行移植及性能优化时具有巨大挑战.考虑到异构加速器架构和PIC算法特性,设计并实施了一些优化方法,如中间变量的即时计算、定制化的软件缓存设计、缓存空间局部性优化、热点函数合并,显著地提高了热点函数的计算访存比.通过中等规模的回旋动理学离子基准算例测试显示了在热点函数Push,Locate,Charge上分别有10.9,13.3,16.2倍的速度提升,同时在扩展性测试中的3840个节点的5898240个加速核上显示了良好的扩展性,并行效率为88.4%.展开更多
空间环境中复杂的高能粒子和电磁辐射要求太阳电池在具备较高功质比的同时,还必须具备优良的抗辐照性能和可靠性。钙钛矿太阳电池(perovskite solar cell,PSC)凭借其低成本、优异的耐辐照性和轻质特性,在空间应用中展现出广阔的前景。...空间环境中复杂的高能粒子和电磁辐射要求太阳电池在具备较高功质比的同时,还必须具备优良的抗辐照性能和可靠性。钙钛矿太阳电池(perovskite solar cell,PSC)凭借其低成本、优异的耐辐照性和轻质特性,在空间应用中展现出广阔的前景。国内外研究者已在PSC的空间应用领域开展了广泛的探索性研究与实证工作。回顾了该领域的最新研究进展及面临的主要技术瓶颈。重点总结了PSC在粒子辐照、高真空和强光照等复杂条件下的实验研究成果,分析了现有空间实测案例,归纳了PSC在空间应用中所面临的挑战,并提出了针对性的解决方案和未来研究方向,旨在为相关技术的发展提供有价值的参考。展开更多
文摘为了提升兰州空间技术物理研究所研制的一种5 k W霍尔推力器LHT—140的性能,采用ANSOFT软件进行了磁场优化设计,将磁场径向分量的轴向梯度提高了47%,相同励磁激励下放电通道中的磁场强度提高了38%。建立了一个R-Z平面内的二维particle-in-cell(PIC)等离子体模型,对磁场优化后推力器的性能进行了仿真分析,预估其在300~800 V放电电压、10~15 mg/s流率范围内,推力提升了9.6%~22.1%,效率提升了8.7%~19.3%。性能验证试验表明磁场优化后在相同放电电压与流率下,性能提升的测试值高于仿真值。
文摘磁约束核聚变粒子网格法(particle in cell,PIC)回旋动理学模拟代码VirtEx具备研究聚变产物Alpha粒子约束及输运的能力,是聚变能实现的关键.Alpha粒子回旋动理学模拟相比电子模拟,访存量更大、更复杂,同时包含非规则访问和原子写操作,对访存性能依赖较高,在面向高计算密度特征的天河新一代超算平台异构处理器MT-3000进行移植及性能优化时具有巨大挑战.考虑到异构加速器架构和PIC算法特性,设计并实施了一些优化方法,如中间变量的即时计算、定制化的软件缓存设计、缓存空间局部性优化、热点函数合并,显著地提高了热点函数的计算访存比.通过中等规模的回旋动理学离子基准算例测试显示了在热点函数Push,Locate,Charge上分别有10.9,13.3,16.2倍的速度提升,同时在扩展性测试中的3840个节点的5898240个加速核上显示了良好的扩展性,并行效率为88.4%.
文摘空间环境中复杂的高能粒子和电磁辐射要求太阳电池在具备较高功质比的同时,还必须具备优良的抗辐照性能和可靠性。钙钛矿太阳电池(perovskite solar cell,PSC)凭借其低成本、优异的耐辐照性和轻质特性,在空间应用中展现出广阔的前景。国内外研究者已在PSC的空间应用领域开展了广泛的探索性研究与实证工作。回顾了该领域的最新研究进展及面临的主要技术瓶颈。重点总结了PSC在粒子辐照、高真空和强光照等复杂条件下的实验研究成果,分析了现有空间实测案例,归纳了PSC在空间应用中所面临的挑战,并提出了针对性的解决方案和未来研究方向,旨在为相关技术的发展提供有价值的参考。
