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基于场反位形的磁约束氘氘脉冲聚变中子源方案设计 被引量：1
1
作者 潘垣 王之江 +6 位作者 武松涛 张明 陈志鹏 饶波 朱平 杨勇 丁永华 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期205-213,共9页
聚变中子源可以真实反映材料在聚变中子辐照下的特性变化,对于开展聚变堆材料测试具有重要意义。基于加速器打靶原理的国际聚变材料辐照装置(IFMIF)与理想聚变中子源在聚变中子能谱等方面仍有一定差异,因此需对聚变中子源方案进行新的... 聚变中子源可以真实反映材料在聚变中子辐照下的特性变化,对于开展聚变堆材料测试具有重要意义。基于加速器打靶原理的国际聚变材料辐照装置(IFMIF)与理想聚变中子源在聚变中子能谱等方面仍有一定差异,因此需对聚变中子源方案进行新的思索。本文围绕磁约束聚变中子源开展了磁场位形、加热方案设计与相关计算,分析了场反等离子体在两级级联磁压缩后的等离子体温度、密度演化过程及相应的中子产额,并研究了考虑双流体效应与有限拉莫尔半径效应后场反等离子体倾斜模、旋转模等磁流体不稳定性的抑制情况,最终给出了氘氘脉冲聚变中子源的关键物理参数。研究结果表明,该中子源有望获得年均2 MW/m2以上的高通量密度的聚变中子,能够满足商业聚变示范堆材料测试要求;经功率估算显示,基于场反位形进行两级级联磁压缩的新型聚变中子源方案还具备成为氘氘脉冲聚变能源的应用前景。 展开更多
关键词 聚变中子源 场反等离子体 磁压缩 氘氘反应
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基于遗传算法的磁压缩电源参数设计方法
2
作者 叶少华 杨勇 +1 位作者 饶波 张明 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第3期76-86,共11页
磁压缩电源主要用于为压缩磁体供电,以形成压缩场反等离子体所需的磁场位形,是磁压缩系统中的重要组成部分。压缩磁体线圈数量众多,线圈之间耦合关系复杂,导致求解形成目标磁场所需的电源参数非常困难,对电源设计带来一定挑战。提出了... 磁压缩电源主要用于为压缩磁体供电,以形成压缩场反等离子体所需的磁场位形,是磁压缩系统中的重要组成部分。压缩磁体线圈数量众多,线圈之间耦合关系复杂,导致求解形成目标磁场所需的电源参数非常困难,对电源设计带来一定挑战。提出了一种基于遗传算法的磁压缩电源参数设计方法,以提高参数设计效率。根据磁压缩电源工作电路拓扑及线圈之间的耦合关系,推导了磁压缩电源系统的物理模型。在物理模型的基础上,提出了基于遗传算法的磁压缩电源参数设计方法,并阐明了该方法的基本原理。编写了算法代码并建立了MATLAB仿真模型,在理想情况及实际工程两种设计情况下对HFRC磁压缩系统电源参数进行了优化设计,得到了优化磁场与目标磁场位形基本一致的结果。同时建立了MAXWELL仿真模型对比分析,两种模型的输出结果吻合度很高,验证了该方法在电源设计时的有效性和准确性。 展开更多
关键词 场反等离子体 磁压缩电源 电源设计 耦合模型 遗传算法
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屏蔽层对双差模线缆回路电磁串扰的影响
3
作者 彭宁 杨勇 +2 位作者 张明 饶波 张正卿 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第3期110-119,共10页
屏蔽层在抑制电磁干扰应用中被广泛使用,但目前少有研究聚焦于屏蔽层对独立的功率回路与信号回路构成的双差模回路间电磁串扰的影响。提出了一种基于多导体传输线理论的双差模带屏蔽线缆回路间的串扰分析模型。该方法首先建立了多导体... 屏蔽层在抑制电磁干扰应用中被广泛使用,但目前少有研究聚焦于屏蔽层对独立的功率回路与信号回路构成的双差模回路间电磁串扰的影响。提出了一种基于多导体传输线理论的双差模带屏蔽线缆回路间的串扰分析模型。该方法首先建立了多导体系统单位长度等效电路模型,然后利用有限差分的思想并依据基尔霍夫电压定律和电流定律列写出系统的传输线方程组,最后求解得到串扰结果。将计算结果与CST软件仿真结果进行对比,验证了该模型和计算方法的可行性与有效性。对感性耦合和容性耦合进行单独计算,研究了屏蔽层对线缆间串扰的影响,得到了抑制串扰的方法,可为实际应用中电缆选型以及屏蔽层接地方式的选择提供指导。 展开更多
关键词 多导体系统 传输线理论 双差模回路 屏蔽层 电磁串扰
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双差模非屏蔽线缆回路的电磁串扰研究 被引量：3
4
作者 彭宁 杨勇 +2 位作者 张明 饶波 张正卿 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期119-126,共8页
随着电气化的发展,电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视,为了消除或抑制电磁耦合的影响,实现设备或元件电磁兼容的工作,有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电... 随着电气化的发展,电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视,为了消除或抑制电磁耦合的影响,实现设备或元件电磁兼容的工作,有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型,并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理,首先建立单位长度五导体传输线等效模型,然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组,最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比,验证了该模型和计算方法的可行性与有效性,经计算分别研究了感性耦合与容性耦合,分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律,可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导,体现出该模型的先进性。 展开更多
关键词 传输线理论 五导体 双差模回路 串扰 有限差分法
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离子风的应用研究进展 被引量：17
5
作者 张明 李丁晨 +2 位作者 李传 李家玮 杨勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期2749-2766,共18页
离子风又称“电流体(EHD)”,是气体放电产生的高能电子推动中性粒子运动,从而在宏观上表现为流体的一种现象。由于离子风具有低噪声、低功耗、响应速度快和无机械运动部件等优点,在过去的数十年中,离子风的研究和应用取得了很大发展。... 离子风又称“电流体(EHD)”,是气体放电产生的高能电子推动中性粒子运动,从而在宏观上表现为流体的一种现象。由于离子风具有低噪声、低功耗、响应速度快和无机械运动部件等优点,在过去的数十年中,离子风的研究和应用取得了很大发展。该文主要从实际应用和激励器结构改进两个方面,总结和分析近年来离子风的研究结果。离子风的实际应用主要集中在食品干燥、温度控制、推进、助燃、空气净化等诸多领域,并对各领域存在的问题提出了解决方案。离子风激励器结构的改进主要解决了离子风在以上应用领域所存在的放电副产物、离子风强度低、带电粒子的影响、占用空间大和电极腐蚀等问题。最后,对离子风的未来研究做出了展望,为离子风的研究提供了思路。 展开更多
关键词 离子风 电晕放电 介质阻挡放电 应用现状 结构改进
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基于负离子的中性束注入器加速极逆变型高压电源控制策略 被引量：5
6
作者 张明 周澜 +4 位作者 王姝 马少翔 章雪亮 于克训 潘垣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期67-73,共7页
ITER中性束注入器加速极需要一套逆变型直流高压电源系统。该电源采用三相三电平(TPTL)直流变换器作为基本单元,通过占空比控制实现对输出电压的快速调节。针对三相三电平直流变换器在小占空比模式下输出电压纹波大的缺点,提出了一种全... ITER中性束注入器加速极需要一套逆变型直流高压电源系统。该电源采用三相三电平(TPTL)直流变换器作为基本单元,通过占空比控制实现对输出电压的快速调节。针对三相三电平直流变换器在小占空比模式下输出电压纹波大的缺点,提出了一种全新的控制策略。该策略通过协调直流母线电压的大小和逆变器占空比的变化对输出电压进行调节。为了验证新的控制策略的性能,搭建了200kV/60A的MATLAB/Simulink仿真模型和400V/6A的原理样机。仿真结果和样机实验结果表明,新的控制策略可以实现逆变型高压电源在输出电压快速可调的情况下降低输出电压纹波。 展开更多
关键词 高压电源 中性束注入器 控制策略 三相三电平直流变换器 占空比控制
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分布式带电粒子催化人工降雨雪远程综合控制系统 被引量：1
7
作者 杨洲 吴其其 +3 位作者 张明 郑玮 王昱星 艾鑫坤 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第4期1-4,67,共5页
为了解决传统人工降雨技术存在的限制和不足,各国都在积极开展新型人工降雨技术的研究,带电粒子催化人工降雨技术就是新型人工降雨技术的一种,该方法通过架设在野外的带电粒子发生器基站产出带电粒子催化降雨。进行带电粒子催化人工降... 为了解决传统人工降雨技术存在的限制和不足,各国都在积极开展新型人工降雨技术的研究,带电粒子催化人工降雨技术就是新型人工降雨技术的一种,该方法通过架设在野外的带电粒子发生器基站产出带电粒子催化降雨。进行带电粒子催化人工降雨雪实验需要远程控制基站中的各个实验设备,并对实验区域内的气象数据进行实时监测,因此需要实现一个综合控制系统。根据实验的具体需求实现了该系统,系统与不同类型设备连接的软件接口基于大型实验系统控制框架CFET开发,可以便捷地添加设备和管理设备。该系统被设计为通过网络连接的分布式系统,能满足多个实验点集中控制的需求。 展开更多
关键词 人工降雨雪 控制系统 数据采集
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Tikhonov算法在相干成像辐射率和流速反演中的应用
8
作者 李兵利 王天博 +8 位作者 聂林 龙婷 张霄翼 王灏 张晓龙 焦少东 青万钧 田野 潘垣 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期158-163,共6页
介绍了Tikhonov算法对HL-2A装置辐射率反演的应用,在修正了HL-2A装置相机定位造成的视弦偏移等问题后,采用Tikhonov算法获得了J-TEXT装置的辐射率和流速的反演图像。
关键词 Tikhonov算法 正则法反演 HL-2A装置 J-TEXT装置
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J-TEXT托卡马克高速单色成像系统研制
9
作者 张巍巍 程芝峰 +3 位作者 张晓龙 焦少东 张霄翼 J-TEXT团队 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期26-32,共7页
在J-TEXT托卡马克上研制了一套高速单色成像系统用于研究等离子体杂质行为与磁流体力学(MHD)不稳定性之间的关系。用STRAH代码模拟估算了碳杂质(CV227.09nm,CIII464.7nm)辐射强度。采用光纤耦合方法设计了系统光路结构,光路覆盖高场侧区... 在J-TEXT托卡马克上研制了一套高速单色成像系统用于研究等离子体杂质行为与磁流体力学(MHD)不稳定性之间的关系。用STRAH代码模拟估算了碳杂质(CV227.09nm,CIII464.7nm)辐射强度。采用光纤耦合方法设计了系统光路结构,光路覆盖高场侧区域0.3a~0.95a(a为小半径),其空间分辨率为1.3cm。选用光电倍增管(PMT)作为系统的探测器,结合跨阻电路与有源滤波器的电路方案,系统实现5×10^(5)V×A^(-1)电流增益,其电路带宽为100k Hz,时间分辨率达到10μs。初步实验结果表明,系统可以监测到J-TEXT中等离子体MHD不稳定性放电中CV分布的变化。 展开更多
关键词 单色成像 杂质辐射 MHD不稳定性 光电倍增管
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