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从阿雷西博到中国天眼射电望远镜:工业革命的接力

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科技导报 2021年第11期39卷 9-15页

作者：张承民崔翔翰杨佚沿王德华中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院FAST重点实验室北京100101 贵州师范学院物理与电子科学学院贵阳550018 贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550025

阿雷西博305 m口径射电望远镜在中国天眼(FAST)建成以前,曾经是世界最大的地面天文学装置,它创造了多项世界第一,例如参加阿波罗登月计划,发现首个地外行星,首次发现脉冲星双星系统并间接证实爱因斯坦预言的引力波存在,精确测定水星转... 详细信息

阿雷西博305 m口径射电望远镜在中国天眼(FAST)建成以前,曾经是世界最大的地面天文学装置,它创造了多项世界第一,例如参加阿波罗登月计划,发现首个地外行星,首次发现脉冲星双星系统并间接证实爱因斯坦预言的引力波存在,精确测定水星转动周期,实施雷达精确研究地球电离层的无线电传输特性等。阿雷西博于2020年12月意外倒塌,震惊了全世界。探究其建设背景和意义、取得的主要成就,对比中国大科学工程FAST的特色之处,介绍FAST的创新设计、工程建设方面的特点和科学探测上取得的主要成果,借此窥视中国科技的前进步伐。从科技史角度提出,FAST作为第四次工业革命的产物,预示着一个新时代的来临。

关键词：射电望远镜中国天眼阿雷西博工业革命

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脉冲星发现55年:中国天眼展望

科技导报 2022年第24期40卷 72-77页

作者：张承民崔翔翰王德华杨佚沿张见微余竞孙益洪王双强吴庆东潘元月周世奇叶长青中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院FAST重点实验室北京100101 贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550025 贵州师范学院物理与电子科学学院贵阳550018 中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830011 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105 中山大学物理与天文学院珠海519082

脉冲星的发现是人类认识宇宙的重要里程碑之一。介绍了脉冲星自发现至今55年来的研究进展,包括引力波与广义相对论的验证、毫秒脉冲星、脉冲星周期跃变、脉冲星射电辐射效率、快速射电暴与河外脉冲星等方面。展望了中国天眼(FAST)未来... 详细信息

脉冲星的发现是人类认识宇宙的重要里程碑之一。介绍了脉冲星自发现至今55年来的研究进展,包括引力波与广义相对论的验证、毫秒脉冲星、脉冲星周期跃变、脉冲星射电辐射效率、快速射电暴与河外脉冲星等方面。展望了中国天眼(FAST)未来发现新的特殊类型脉冲星的潜力,如黑洞脉冲星系统亚毫秒脉冲星/新型双脉冲星系统,依此实施更高精度验证引力波实验;利用FAST的高灵敏度、高精度研究脉冲星辐射的精细结构,深入了解其物理机制。

关键词：脉冲星中子星引力波中国天眼

Statistical properties of fast radio bursts elucidate their origins:magnetars are favored over gamma-ray bursts

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Research in Astronomy and Astrophysics 2021年第8期21卷 285-292页

作者：崔翔翰张承民王双强张见微李菂彭勃朱炜玮李查德王娜吴庆东叶长青王德华杨佚沿刁振琪 CAS Key Laboratory of FAST National Astronomical ObservatoriesChinese Academy of SciencesBeijing 100101China School of Astronomy and Space Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of Physical Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Xinjiang Astronomical Observatory Chinese Academy of SciencesUrumqi 830011China Department of Astronomy Beijing Normal UniversityBeijing 100875China NAOC-UKZN Computational Astrophysics Centre University of KwaZulu-NatalDurban 4000South Africa Key Laboratory of Radio Astronomy Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China Netherlands Institute for Radio Astronomy(ASTRON) Postbus 27990 AA Dwingeloothe Netherlands Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’ Faculty of Science University of Amsterdam1090 GE Amsterdamthe Netherlands TianQin Research Center for Gravitational Physics Sun Yat-sen UniversityZhuhai 519082China School of Physics and Electronic Sciences Guizhou Education UniversityGuiyang 550018China

Fast radio bursts(FRBs) are extremely strong radio flares lasting several milliseconds,most of which come from unidentified objects at a cosmological distance.They can be apparently repeating or not.In this paper,we analyzed 18 repeaters and 12 non-repeating FRBs observed in the frequency bands of 400–800 MHz from Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment(CHIME).We investigated the distributions of FRB isotropic-equivalent radio luminosity,considering the K correction.Statistically,the luminosity distribution can be better fitted by Gaussian form than by power-law.Based on the above results,together with the observed FRB event rate,pulse duration,and radio luminosity,FRB origin models are evaluated and constrained such that the gamma-ray bursts(GRBs) may be excluded for the non-repeaters while magnetars or neutron stars(NSs) emitting the supergiant pulses are preferred for the repeaters.We also found the necessity of a small FRB emission beaming solid angle(about 0.1 sr) from magnetars that should be considered,and/or the FRB association with soft gamma-ray repeaters(SGRs) may lie at a low probability of about 10%.Finally,we discussed the uncertainty of FRB luminosity caused by the estimation of the distance that is inferred by the simple relation between the redshift and dispersion measure(DM).

关键词： transients:fast radio bursts methods:statistical stars:magnetars

Simulation of the gravitational wave frequency distribution of neutron star-black hole mergers

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Chinese Physics B 2021年第12期30卷 229-232页

作者：张见微张承民李菂崔翔翰杨伍明王德华杨佚沿毕少兰张先飞 CAS Key Laboratory of FAST National Astronomical ObservatoriesChinese Academy of SciencesBeijing 100101China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Department of Astronomy Beijing Normal UniversityBeijing 100875China School of Physics and Electronic Science Guizhou Normal UniversityGuiyang 550001China School of Physics and Electronic Science Guizhou Education UniversityGuiyang 550018China NAOC-UKZN Computational Astrophysics Centre University of KwaZulu-NatalDurban 4000South Africa

LIGO-Virgo has observed the gravitational waves(GWs)from the coalescence of binary black hole(BBH)and binary neutron star(BNS)during O1 and O2,and the ones from NS-BH are expected to be hunted in the operating O3 run.The population properties and mass distribution of NS-BH mergers are poorly understood now,thus researchers simulated their chirp mass(M)distribution by a synthetic model,in which the BHs and NSs were inferred by LIGO-Virgo(O1/O2),and obtained the values in the range of 2.1 M_(⊙)

关键词： gravitational waves statistical methods neutron stars black holes

考虑杂散参数影响的控制电缆绝缘电阻监测方法

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电力系统及其自动化学报 2024年第3期36卷 87-94页

作者：尹相国李洋崔翔国网宁夏电力有限公司超高压公司银川750011

为提高低压直流供电系统控制电缆绝缘电阻监测的准确度,本文在研究实际控制电缆杂散参数有限元计算方法的基础上,提出通过主动延时来剔除杂散参数影响的控制电缆绝缘电阻监测方法。首先,通过有限元对实际控制电缆进行仿真建模,得到绝缘... 详细信息

为提高低压直流供电系统控制电缆绝缘电阻监测的准确度,本文在研究实际控制电缆杂散参数有限元计算方法的基础上,提出通过主动延时来剔除杂散参数影响的控制电缆绝缘电阻监测方法。首先,通过有限元对实际控制电缆进行仿真建模,得到绝缘监测关注频段(0~10 kHz)内的实际控制电缆杂散参数;然后,将杂散参数代入某变电站电缆绝缘监测系统的PSCAD仿真模型,分析杂散参数引发的不平衡电桥测量电压振荡进而导致绝缘电阻监测误差问题;最后,提出通过主动延时以剔除杂散参数影响的绝缘电阻监测方法。该方法能够躲过因杂散参数导致的绝缘电阻监测不准而导致的误报事故,具有一定的工程实际意义。

关键词：绝缘监测电缆杂散参数有限元分析振荡时间

高压大功率IGBT器件绝缘结构的电场计算研究综述

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 214-230,I0018页

作者：刘招成崔翔李学宝马楚萱赵志斌新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

随着高压直流输电技术的发展,高压大功率绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件被广泛应用于各类高压大容量电力换流和控制装备中。然而,在高压大功率IGBT器件的研制过程以及工程应用中,器件内部局部放电现... 详细信息

随着高压直流输电技术的发展,高压大功率绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件被广泛应用于各类高压大容量电力换流和控制装备中。然而,在高压大功率IGBT器件的研制过程以及工程应用中,器件内部局部放电现象乃至击穿现象频繁发生,给器件绝缘设计带来巨大挑战。要想实现良好器件绝缘设计,就需要获得器件内部的电场分布,因此实现器件内部电场的准确计算至关重要。文中全面回顾器件内部绝缘结构的建模和计算方法的发展历程,从封装绝缘电场计算、芯片绝缘电场计算以及芯片和封装绝缘耦合电场计算3个方面介绍相关研究的发展历程、适用范围以及相应的不足,最后展望未来器件内绝缘结构电场计算的发展方向。

关键词：绝缘栅双极型晶体管器件绝缘封装结构芯片终端电场计算模型边值问题

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可控电流源型换流器功率解耦控制策略

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3619-3631,I0024页

作者：陈龙龙魏晓光张闻闻汤广福崔翔高冲新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京市昌平区102209

可控电流源型换流器(current source converter,CSC)是高压直流输电技术重要研究方向,随着逆阻型IGCT器件的发展,推动其应用技术上已经可行。但由于其电流源特性,大部分研究主要考虑定直流电流策略,针对定直流电压下的功率控制策略研究... 详细信息

可控电流源型换流器(current source converter,CSC)是高压直流输电技术重要研究方向,随着逆阻型IGCT器件的发展,推动其应用技术上已经可行。但由于其电流源特性,大部分研究主要考虑定直流电流策略,针对定直流电压下的功率控制策略研究较少,严重制约其工程化发展。该文首先建立可控CSC的数学模型,获得有功、无功的影响变量。接着,对电容电压的d-q轴分量进行解耦,提出换流器内环和外环控制策略。然后,以直流电压和调制比为约束条件,对换流器的功率运行范围进行分析。最后,搭建基于常规直流和可控电流源的混合输电系统,对所提的控制策略进行分析,重点对单位功率因数运行和定直流电压时策略下功率调节特性进行仿真分析,对CSC在单相接地故障下抵御换相失败能力和向孤岛系统送电进行仿真。研究结果表明:所提的功率控制策略,能够实现有功、无功的解耦控制,以及对功率的有效调节,具备抵御换相失败的能力。

关键词：高压直流输电系统电流源型换流器功率控制解耦控制

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《四书管窥》的编纂过程及版本源流

图书馆研究与工作 2024年第5期 90-96页

作者：崔翔复旦大学哲学学院

《四书管窥》是元儒史伯璿积三十年之功力而成的一部学术反思型著作，虽现存版本较多，但大多残缺不全、错讹颇多，版本流传情况亦不明晰。实际上，该书自明初即为两个版本系统并行，以孙诒让玉海楼钞本为代表的民间系统为早期版本，而... 详细信息

《四书管窥》是元儒史伯璿积三十年之功力而成的一部学术反思型著作，虽现存版本较多，但大多残缺不全、错讹颇多，版本流传情况亦不明晰。实际上，该书自明初即为两个版本系统并行，以孙诒让玉海楼钞本为代表的民间系统为早期版本，而《四库全书》本所代表的内府系统为修订本。两大版本系统之间存在大量异文，而这些版本异文也是判断版本系统的直接证据。《四书管窥》一书的编纂经历了一个十分漫长的过程，即便是至正六年（1346年）定稿之后，史伯璿也仍在进行该书的修订工作，这也间接造成了传世两大版本系统之间的内容差异。

关键词：史伯璿版本异文玉海楼《四书管窥》《敬乡楼丛书》

计及金属氧化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的柔直换流阀组件可靠性评估方法

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电工技术学报 2024年

作者：张午宇齐磊张翔宇崔翔郭宁明新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 中电普瑞电力工程有限公司电力规划总院有限公司

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备，随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展，其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合... 详细信息

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备，随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展，其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合关系，造成评估结果不准确。为此，本文提出了计及金属化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的可靠性评估方法。IGBT模块寿命采用威布尔分布，考虑了换流阀运行过程中的任务剖面变化；基于wiener过程对金属化薄膜电容器的可靠性进行了评估，利用Copula理论将容值退化程度与IGBT模块寿命之间的耦合关系进行了建模。本文所提可靠性评估方法修正现有不考虑相关性方法对柔直换流阀可靠性评估结果，平均无故障时间从4.05年修正为5.20年，评估结果更加精确。

关键词：柔性直流换流阀可靠性评估金属化薄膜电容器 IGBT模块 Copula理论