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HL-3装置7 MW中性束传输效率研究

核技术 2024年第5期47卷 102-108页

作者：杨宪福魏会领万银祥周博文余珮炫罗怀宇周红霞唐珮钦耿少飞核工业西南物理研究院成都610225

中性束注入加热是磁约束聚变实验中非常有效的辅助加热方法,已建成的5 MW中性束在中国环流三号(HL-3)托卡马克1 MA等离子体电流高约束模式放电中起到了重要的作用。为了实现HL-3装置2.5 MA的H模放电,计划建造3条中性束注入加热系统,总... 详细信息

中性束注入加热是磁约束聚变实验中非常有效的辅助加热方法,已建成的5 MW中性束在中国环流三号(HL-3)托卡马克1 MA等离子体电流高约束模式放电中起到了重要的作用。为了实现HL-3装置2.5 MA的H模放电,计划建造3条中性束注入加热系统,总加热功率达到20 MW。为HL-3设计了7 MW中性束注入器,从中性化效率和束功率沉积两方面研究束传输效率。基于蒙特卡罗方法分析了两种束流参数下中性化器性能,给出了最佳中性化效率所需的气体靶厚,并以功率沉积的方法分析了两种束流的传输性能。结果表明:当中性化送气分别为0.6 Pa·m^(3)·s^(-1)和1.1 Pa·m^(3)·s^(-1)时,束流达到最佳中性化效率;当束散角为1.2°时,两种束流参数得到的中性束功率分别为7.2 MW和6.8 MW,束传输效率分别为0.4和0.35。因此,7 MW中性束离子源参数将优选100 kV/45 A,但注入器仍保留了提供120 keV氘束的能力。

关键词：中性束传输效率中性化效率束散角功率密度

金属离子源磁过滤器磁场位形的设计与实验研究

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真空科学与技术学报 2013年第7期33卷 696-699页

作者：赵杰唐德利耿少飞成都理工大学工程技术学院乐山614007 核工业西南物理研究院成都610041

根据磁过滤器对磁场的要求,利用水冷铜管产生的反向磁场,设计一个轴向磁场较弱的磁镜式磁过滤器。由数值模拟和实验研究的结果可知:磁过滤器磁场位形是一个轴向较弱的磁镜式磁场分布;并且在磁过滤器的出口处,磁场强度的均匀性较好;还增... 详细信息

根据磁过滤器对磁场的要求,利用水冷铜管产生的反向磁场,设计一个轴向磁场较弱的磁镜式磁过滤器。由数值模拟和实验研究的结果可知:磁过滤器磁场位形是一个轴向较弱的磁镜式磁场分布;并且在磁过滤器的出口处,磁场强度的均匀性较好;还增强了水冷铜管和磁过滤器壁之间的磁场。由离子束测试实验可知在加反向磁场时离子束的均匀性比没有反向磁场时高很多。

关键词：金属离子源磁过滤器离子束磁场强度

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圆柱形霍尔推力器内等离子体数值模拟

固体火箭技术 2010年第1期33卷 54-57,67页

作者：赵杰唐德礼耿少飞成都理工大学工程技术学院乐山614007 核工业西南物理研究院成都610041

利用一维磁流体动力学模型,对圆柱形霍尔推力器的放电等离子体进行了数值模拟。考虑了等离子体的电离、中和、碰撞、玻姆扩散及阳极鞘层的影响,由龙格-库塔方法得到离子速度、离子数密度、电子的温度等分布,其与实验结果有很好的一致性... 详细信息

利用一维磁流体动力学模型,对圆柱形霍尔推力器的放电等离子体进行了数值模拟。考虑了等离子体的电离、中和、碰撞、玻姆扩散及阳极鞘层的影响,由龙格-库塔方法得到离子速度、离子数密度、电子的温度等分布,其与实验结果有很好的一致性。经分析可知,此分布与电磁场的分布、粒子碰撞及电子阻抗等因素有关,并分析了电子温度分布、电子速度与电磁场的关系。结果表明,离子数密度沿通道方向增加,但在出口附近略有下降;而中性粒子数密度逐渐降低;离子速度在出口达到最大值,电子速度在下游有较大的梯度分布。

关键词：等离子体圆柱形霍尔推力器磁流体动力学龙格-库塔方法

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圆柱形霍尔推力器的内磁极刻蚀研究

宇航学报 2009年第2期30卷 690-694页

作者：赵杰唐德礼耿少飞成都理工大学工程技术学院乐山614007 核工业西南物理研究院成都610041

由实验后的圆柱形霍尔推力器来看,内磁极刻蚀是影响霍尔推力器寿命以及效率的主要因素之一。主要结合实验结果,从理论上分析刻蚀以及刻蚀形貌形成的原因。并利用PIC粒子模拟跟踪离子的轨迹来解释内磁极的刻蚀问题。结果表明:推力器的工... 详细信息

由实验后的圆柱形霍尔推力器来看,内磁极刻蚀是影响霍尔推力器寿命以及效率的主要因素之一。主要结合实验结果,从理论上分析刻蚀以及刻蚀形貌形成的原因。并利用PIC粒子模拟跟踪离子的轨迹来解释内磁极的刻蚀问题。结果表明:推力器的工作状态、电磁场位形是影响内磁极刻蚀及刻蚀形貌的主要因素。最后针对刻蚀原因提出了相应的减小刻蚀的方法,并比较了各种方法所起的作用。

关键词：圆柱形霍尔推力器内磁极刻蚀电磁场等离子体 PIC

圆柱形阳极层霍尔等离子体加速器的质点网格方法模拟

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物理学报 2009年第8期58卷 5520-5525页

作者：耿少飞唐德礼赵杰邱孝明核工业西南物理研究院成都610041

对圆柱形阳极层霍尔加速器内的放电等离子体运用二维质点网格方法(particleincell)进行数值模拟,用蒙特卡罗碰撞方法处理带电粒子与中性粒子之间的碰撞.得到了放电通道内离子与电子的分布以及离子流的运动,并且对出口外侧的能量分布进... 详细信息

对圆柱形阳极层霍尔加速器内的放电等离子体运用二维质点网格方法(particleincell)进行数值模拟,用蒙特卡罗碰撞方法处理带电粒子与中性粒子之间的碰撞.得到了放电通道内离子与电子的分布以及离子流的运动,并且对出口外侧的能量分布进行了统计.结果发现圆柱形阳极层等离子体加速器的磁场对电子有明显的约束作用,电子集中于阳极附近很小的区域内.由于电磁场的特殊分布,离子流呈现出双峰式的分布.离子能量范围从放电电压的20%到接近放电电压,平均能量在放电电压的40%—50%之间.

关键词：质点网格方法蒙特卡罗碰撞数值模拟阳极层霍尔等离子体加速器

政府购买青少年社会工作服务研究——以山西省为例

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政府购买青少年社会工作服务研究——以山西省为例

作者：耿少飞山西大学

学位级别：硕士

在中共中央国务院印发的《中长期青年发展规划(2016-2025)》中确切提到过,青少年是国家的未来、民族的希望。青少年蓬勃发展,民族则繁荣昌盛。促进青少年更好更快地成长发展,是国家的基础性工作,也是我国的一项战略型工程,有必要把青少... 详细信息

在中共中央国务院印发的《中长期青年发展规划(2016-2025)》中确切提到过,青少年是国家的未来、民族的希望。青少年蓬勃发展,民族则繁荣昌盛。促进青少年更好更快地成长发展,是国家的基础性工作,也是我国的一项战略型工程,有必要把青少年社会工作服务列入政府购买服务的指导目录,并组织实施青少年社工服务项目。政府购买青少年社会工作服务就是政府利用市场机制,依照一定的方法和程序,与具备承接能力的青年社会组织商讨并签订购买公共服务项目的合同,将原来由政府直接为青少年提供的一些服务交付给有能力有条件的青年社会组织来生产提供,政府根据合同向其支付一定的费用。转变政府职能,带动社会力量共同参与社会治理。近些年,全国部分地区在政府购买青少年社会工作服务领域已经进行了相关的实践和探索,在取得一定成效的同时也依然存有政策制度不够健全、体制机制不够完善、规模范围较小等问题。本文以政府购买社会公共服务为大背景,综合运用文献研究法和案例分析法对山西省政府购买青少年社会工作服务的实践进行分析,有针对性的提出了山西省在进行政府购买青少年社会工作服务时在法律制度、信息公开、青年社会组织承接力和监督评估机制等方面的问题。在结合国内外部分其他地方政府的实践内容的基础上,提出健全法律制度、提升信息公开透明度、提高青年社会组织承接能力和完善监督评估机制等可行性改进措施,帮助提高政府购买青少年社会工作服务的服务质量和购买效率。

关键词：政府购买服务青少年社会工作青年社会组织

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某车型车门结构分析及优化

某车型车门结构分析及优化

作者：耿少飞广西科技大学

学位级别：硕士

汽车科技的进步很大程度上是由鲜血和事故换来的,所以汽车的进步多是出于安全问题考虑的。从汽车碰撞引发的死亡率和受伤率的历史数据来看,侧面碰撞是排第一位的。虽然在方向盘和车门上安装了安全气囊和安全带作为防护措施,但由于车门... 详细信息

汽车科技的进步很大程度上是由鲜血和事故换来的,所以汽车的进步多是出于安全问题考虑的。从汽车碰撞引发的死亡率和受伤率的历史数据来看,侧面碰撞是排第一位的。虽然在方向盘和车门上安装了安全气囊和安全带作为防护措施,但由于车门与人相距较近,若车门结构不合理或其强度太低,那么这些安全措施也无法很好的保证乘客安全。另外,车门作为乘客和乘客舱的唯一进出通道,必须能保证足够的开闭性,在交通事故中车辆即使被挤压变形,也要保证车门能够正常的开启。所以本文在国内外大量的研究基础上,针对我实验室某车型白车身的车门,在保证各部件刚度的有效范围内,进行静力学、动态、刚度和模态分析。同时,针对低阶模态,在力求避开发动机、路面等激励频率的条件下,对该车门进行结构优化和轻量化设计等方面的研究。以下为具体内容:(1)车门结构的有限元模型。叙述了建模的具体过程,材料属性,厚度等参数,并在建模基础上进行网格划分,最终确定出有限元模型。(2)车门的模态分析及模态试验。阐述了模态分析的相关理论,并在有限元软件中对车门进行约束模态的分析,然后对其前几阶模态和振型进行了模态分析,为了验证建立的有限元模型的正确性,通过对实体车门进行模态试验,证明了有限元模型的正确性。(3)车门的刚度分析。利用Hypermesh商业有限元软件对不同工况和不同载荷下的车门进行分析,得出了各工况下车门的扭转刚度和下沉刚度。(4)灵敏度分析。本文基于灵敏度分析方法提出了一种标准化处理方法和正交化试验相结合的多指标综合评价方法,筛选出对车门性能影响较大的车门零部件。(5)车门的结构优化设计。使用最优拉丁超立方试验设计方法对优化设计变量原始厚度20%的进行了样本采样,其次使用有限元模型计算,得到了完整的样本空间,用此样本建立了近似模型,继而对车门开展了优化设计和轻量化等工作,最后以优化结果为准,对有限元模型进行了改进,以提高近似模型的可靠性。

关键词：有限元建模灵敏度分析正交化试验优化设计

圆柱形阳极层霍尔推力器内轮辐效应的实验研究

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推进技术 2019年第7期40卷 1676-1680页

作者：赵杰唐德礼李平川耿少飞核工业西南物理研究院四川成都610041 成都理工大学工程技术学院四川乐山614000

为了研究圆柱形阳极层霍尔推力器内关于电子反常输运的轮辐效应(Rotating Spoke),分别采用高速相机和静电探针来捕捉圆柱形阳极层霍尔推力器内的轮辐效应图像和等离子体震荡频率。结果表明:在放电电压350V,放电电流3.5A,阳极上表面处的... 详细信息

为了研究圆柱形阳极层霍尔推力器内关于电子反常输运的轮辐效应(Rotating Spoke),分别采用高速相机和静电探针来捕捉圆柱形阳极层霍尔推力器内的轮辐效应图像和等离子体震荡频率。结果表明:在放电电压350V,放电电流3.5A,阳极上表面处的磁场强度为125Gs,工作气压为2×10-2Pa时,由测得轮辐效应的放电图像和波形可知,轮辐效应的频率为10kHz^12.5kHz。当磁场强度增加到205Gs,放电电流增加到4A时,轮辐效应的频率增加到25kHz,并且轮辐效应出现分裂和合并现象。此研究结果表明,圆柱形阳极层霍尔推力器内不仅存在轮辐效应现象以及角向电场,而且不同的工作参数会有不同的轮辐效应模式和频率。

关键词：轮辐效应等离子体霍尔推力器电子输运霍尔漂移

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圆柱形阳极层霍尔推力器的内磁极刻蚀研究

真空科学与技术学报 2018年第8期38卷 708-718页

作者：赵杰唐德礼李平川耿少飞核工业西南物理研究院成都610041 成都理工大学工程技术学院乐山614007

本文重点研究引起圆柱形阳极层霍尔推力器的内磁极刻蚀的入射离子能量和入射角分布,仿真中考虑入射离子能量和入射角分布大小的变化,进而得到相应的刻蚀速率。由仿真结果可知,放电电压400 V,阳极表面磁场强度175×10^(-4)T,中心最大刻... 详细信息

本文重点研究引起圆柱形阳极层霍尔推力器的内磁极刻蚀的入射离子能量和入射角分布,仿真中考虑入射离子能量和入射角分布大小的变化,进而得到相应的刻蚀速率。由仿真结果可知,放电电压400 V,阳极表面磁场强度175×10^(-4)T,中心最大刻蚀速率为3×10^(-9)m/s。磁场提高到205×10^(-9)T时,中心附近刻蚀速率增加到原来的1.3倍左右,边沿处的刻蚀速率基本相同。在175×10^(-9)T的磁场强度时,把放电电压从400提高到600 V时,中心附近的刻蚀速率从3×10^(-9)提高到12.1×10^(-9)m/s,刻蚀速率增加了4倍多。此仿真结果与150 h的实验结果一致。此研究方法和结果有助于圆柱形阳极层霍尔推力器的设计和寿命评估工作。

关键词：刻蚀速率推力器等离子体入射能量入射角余弦值