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辐射加工技术是继机械加工、热加工和化学加工等加工技术之后的一门有着广阔前景的加工技术[1]。辐射加工技术在国际上的讨论已经有100多年的历史[2],在中国的发展相对缓慢,21世纪初尚处在起步阶段。近十几年,辐射加工技术在国内发展迅速,中国被公认为是世界发展最快的国家之一。辐射加工设备主要有放射源和电子加速器,由于放射源在辐射安全、废源处理以及成本等多方面问题日益突出,辐射加工市场对电子加速器的需求越来越迫切[20]。本文将辐射加工用电子直线加速器作为研究对象,研究设计加速器的控制系统。本文研究的重点:1.辐射加工用电子直线加速器的原理。研究了加速器及其重要组成部分调制器的工作原理,以及电子加速的物理机制。2.辐射加工用电子直线加速器控制系统的整体方案在掌握加速器的工作原理的情况下,按照设计目标研究了加速器控制系统的总体方案和控制流程。加速器控制系统采用了分布式控制方式,将其分为主机子系统、调制器子系统、真空子系统、水冷子系统和传输线子系统。各子系统之间采取PROFINET通讯方式交换数据。随后设计并详细描述了各部分控制的具体方案。3.辐射加工用电子直线加速器的调制器子系统的控制方案本课题根据调制器在加速器中所起作用的不同,将调制器分为充电分机和放电分机两部分,重点研究了充电分机的控制方案。研究了谐振逆变充电方式的原理,结合本文设计的谐振逆变充电电路对其进行了数学推导,得出恒流充电的结论。对比谐振逆变充电方式和另外两种充电方式的优缺点,综合考虑选择了谐振逆变充电方式。针对10Me V、15KW的加速器,计算了调制器的重要参数,给出了充电分机的控制方案,经过仿真及试验验证了方案的正确性,并通过进一步的优化设计提高了充电分机的充电稳定度。本课题将充电分机和放电分机的控制功能集成在充电控制板上,并在文中详细的介绍了各项功能。本课题所研究的辐射加工用电子直线加速器控制系统在继承北京机械工业自动化研究所有限公司(北自所)加速器控制系统稳定可靠的基础上,又有新的改进,如调制器的充放电方式。目前方案已进行试验验证,能使加速器稳定、可靠运行。

关键词：辐射加工加速器控制方案调制器

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铅锌冶炼区水库沉积物中重金属累积特征及历史反演

铅锌冶炼区水库沉积物中重金属累积特征及历史反演

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作者：陈雪贵州大学

学位级别：硕士

我国西南喀斯特地区的黔西北是重金属地质高背景与铅锌冶炼污染叠加典型区域。区域水系沉积物中的重金属在长期接受自然风化输入的同时,也受到土法炼锌历史遗留、农业活动等污染影响,重金属累积严重,亟需对水库沉积物重金属累积特征研... 详细信息

我国西南喀斯特地区的黔西北是重金属地质高背景与铅锌冶炼污染叠加典型区域。区域水系沉积物中的重金属在长期接受自然风化输入的同时,也受到土法炼锌历史遗留、农业活动等污染影响,重金属累积严重,亟需对水库沉积物重金属累积特征研究、重金属来源解析和生态风险评价。本研究以典型土法炼锌污染区冒水（MS）水库为研究对象,以相同地质背景未受冶炼活动影响的杨湾桥水库（YWQ）为对照,使用富集系数（EF）、地积累指数(I)、连续化学提取、PMF模型结合同位素示踪和同位素定年对沉积物重金属累积特征、来源进行分析,评价生态风险,同时对沉积历史进行反演,结果如下:（1）MS水库表层沉积物重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的含量范围分别为10.30～27.30、41.90～97.70、515.10～1318.60、19.10～142.00、87.20～223.00、36.90～67.80、1723.80～3735.70 mg/kg,其中Cd、Pb、Zn、As、Cu的平均含量分别比YWQ水库高4.62、13.97、11.36、2.74、2.43倍,沉积柱重金属Cd、Pb、Zn、As的平均含量分别比YWQ高18.11、8.2、9.1、2.75倍。EF和I评价结果均显示MS水库沉积物重金属Cd、Pb、Zn累积程度远高于YWQ水库,全部点位均位于强累积以上。（2）MS水库沉积物重金属Cd、Pb、Zn生物利用度相对较高,主要赋存形态分别为弱酸提取态（68%）、可氧化态（38%）、可还原态（42%）。生态风险评价（RAC）和生物毒性评价（SQGs）结果显示MS水库沉积物重金属Cd、Zn、Pb分别处于极高风险、高风险和中等风险,且所有点位都具有潜在生物毒性,赋存形态相较于YWQ水库沉积物重金属生物有效性占比较高,对照YWQ水库除Cd和Pb具有较高的生物可利用性外,其余重金属均以残渣态为主,在水库沉积物中相对稳定,对环境的风险较低或无风险,生物毒性整体处于中低级危害。（3）基于PMF模型结合相关性分析解析结果表明,MS水库沉积物重金属受冶炼活动（46.6%）、地质源（20.7%）、大气沉降（13.1%）、农业源（19.6%）多重来源影响,相较于YWQ水库,MS水库重金属来源受铅锌冶炼和农业活动影响较大,这与Pb、Cd同位素示踪结果一致,同位素示踪冶炼活动对沉积物中Pb累积贡献率为43.9%,对沉积物中Cd累积贡献率为43.7%。（4）定年结果显示MS水库沉积物记录了研究区四十多年的沉积历史,平均沉积速率为1.0 cm/a,沉积物重金属含量特征变化与矿冶活动时间一致,于1994年前后土法炼锌活动高峰期含量最高,但表层沉积物重金属含量变化显示受冶炼废渣堆积和周边农业活动影响,重金属Pb、Zn累积程度还较高。铅锌冶炼区水库沉积物Cd、Pb、Zn等重金属含量高,活性强,生态风险大,历史反演显示重金属主要来源于铅锌冶炼活动和地质源。需要对区域水库沉积物进行治理和风险管控。

关键词：铅锌冶炼区水库沉积物重金属累积特征 210Pb定年 PMF模型同位素示踪

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