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基于超级电容器的充放电电路系统研制及其在EAST限制器探针测量中的应用

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物理学报 2024年第6期73卷 258-269页

作者：张问博刘少承廖亮魏文崟李乐天王亮颜宁钱金平臧庆中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026

EAST限制器探针安装在低场侧限制器,在环向上共有两个阵列,可以同时工作在悬浮电位测量、离子饱和流测量和扫描单探针模式.当朗缪尔静电探针运行在离子饱和流测量模式时,需要为其提供稳定的偏压.本文采用大容量电容器为探针提供偏压,相... 详细信息

EAST限制器探针安装在低场侧限制器,在环向上共有两个阵列,可以同时工作在悬浮电位测量、离子饱和流测量和扫描单探针模式.当朗缪尔静电探针运行在离子饱和流测量模式时,需要为其提供稳定的偏压.本文采用大容量电容器为探针提供偏压,相比于其他磁约束聚变装置上使用的9 V干电池组,大容量电容器具有电压设置灵活、易于维护和环保等优点.为此,研发和测试了整套超级电容器的充放电控制电路.本文还基于Python语言开发了超级电容器充放电控制电路的控制软件,通过该软件可以实现对电路的远程控制和自动控制.经实验测试,电容器充放电控制电路可以在长脉冲放电条件下为探针输出稳定的偏压,适用于磁约束聚变的复杂电磁环境.通过将超级电容器充放电控制电路应用于EAST限制器探针诊断,测量了2.45 GHz和4.6 GHz两种低杂波加热条件下刮削层等离子体离子饱和流、悬浮电位、电子温度和密度等特征参数的三维分布,发现2.45 GHz低杂波加热时刮削层电子密度较高,而双波协同加热时刮削层电子密度最高.这一系列测试与物理实验充分验证了超级电容器充放电控制电路的可靠性和稳定性.

关键词：朗缪尔探针超级电容器磁约束聚变等离子体托卡马克

Kinetic equilibrium reconstruction with internal safety factor profile constraints on EAST tokamak

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Plasma Science and Technology 2024年第4期26卷 61-67页

作者：樊皓尘李国强钱金平张学习邬潇河储宇奇朱翔连辉刘海庆吕波金仡飞臧庆黄佳 Institute of Plasma Physics Hefei Institutes of Physical ScienceChinese Academy of SciencesHefei 230031People’s Republic of China University of Science and Technology of China Hefei 230031People’s Republic of China Shenzhen University Shenzhen 518060People’s Republic of China University of California Los Angeles Los Angeles 90095United States of America

Reconstruction of plasma equilibrium plays an important role in the analysis and simulation of plasma experiments. The kinetic equilibrium reconstruction with pressure and edge current constraints has been employed on EAST tokamak. However, the internal safety factor(q) profile is not accurate. This paper proposes a new way of incorporating q profile constraints into kinetic equilibrium reconstruction. The q profile is yielded from the Polarimeter Interferometer(POINT)reconstruction. Virtual probes containing information on q profile constraints are added to inputs of the kinetic equilibrium reconstruction program to obtain the final equilibrium. The new equilibrium produces a more accurate internal q profile. This improved method would help analyze EAST experiments.

关键词： equilibrium reconstruction tokamak data analysis kinetic equilibrium q profile polarimeter-interferometer

Impact of T_(i)/T_(e )ratio on ion transport based on EAST H-mode plasmas

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Plasma Science and Technology 2024年第4期26卷 68-78页

作者：刘建文臧庆梁云峰陈佳乐邬潇河 Alexander KNIEPS 扈嘉辉金仡飞张斌储宇奇刘海庆吕波段艳敏李妙辉陈颖杰龚先祖 the EAST Team Institute of Plasma Physics Chinese Academy of SciencesHefei 230031People’s Republic of China University of Science and Technology of China Hefei 230026People’s Republic of China Forschungszentrum Jülich GmbH Institut für Energie-und Klimaforschung-PlasmaphysikPartner of the Trilateral Euregio Cluster(TEC)Jülich 52425Germany

At the EAST tokamak, the ion temperature(T_(i)) is observed to be clamped around 1.25 keV in electron cyclotron resonance(ECR)-heated plasmas, even at core electron temperatures up to 10 keV(depending on the ECR heating power and the plasma density). This clamping results from the lack of direct ion heating and high levels of turbulence-driven transport. Turbulent transport analysis shows that trapped electron mode and electron temperature gradient-driven modes are the most unstable modes in the core of ECR-heated H-mode plasmas. Nevertheless, recently it was found that the T_(i)/T_(e)ratio can increase further with the fraction of the neutral beam injection(NBI) power, which leads to a higher core ion temperature(Ti0). In NBI heating-dominant H-mode plasmas, the ion temperature gradient-driven modes become the most unstable modes.Furthermore, a strong and broad internal transport barrier(ITB) can form at the plasma core in high-power NBI-heated H-mode plasmas when the T_(i)/T_(e)ratio approaches ~1, which results in steep core Teand Tiprofiles, as well as a peaked neprofile. Power balance analysis shows a weaker Teprofile stiffness after the formation of ITBs in the core plasma region, where Ticlamping is broken,and the core Tican increase further above 2 keV, which is 80% higher than the value of Ticlamping in ECR-heated plasmas. This finding proposes a possible solution to the problem of Ticlamping on EAST and demonstrates an advanced operational regime with the formation of a strong and broad ITB for future fusion plasmas dominated by electron heating.

关键词： ion temperature clamping transport neutral beam injection stiffness internal transport barrier

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煤气化水系统腐蚀与防护研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第1期44卷 27-37页

作者：刘静远臧庆安孙长军张翠清李晓峰北京低碳清洁能源研究院北京102211 国家能源集团化工部北京100011 国能新疆化工有限公司乌鲁木齐831404

阐述了水系统腐蚀机制,其中包括冲刷磨损,气蚀,CO_(2)、H_(2)S、HCOOH等酸性介质引发的电化学腐蚀,Cl^(-)引发的氯化物应力腐蚀以及NH_(4)^(+)、CN^(-)等含氮离子引发的多重腐蚀作用,并介绍了水系统中的腐蚀易发部位。同时,从材质选择... 详细信息

阐述了水系统腐蚀机制,其中包括冲刷磨损,气蚀,CO_(2)、H_(2)S、HCOOH等酸性介质引发的电化学腐蚀,Cl^(-)引发的氯化物应力腐蚀以及NH_(4)^(+)、CN^(-)等含氮离子引发的多重腐蚀作用,并介绍了水系统中的腐蚀易发部位。同时,从材质选择、装置/工艺设计和监测管理3方面结合煤气化装置实际调研情况,分析总结了应对腐蚀的防护措施,提出建立设备/管道腐蚀风险智能预测系统,以期为煤气化行业腐蚀现状的改进提供参考。

关键词：煤气化水系统腐蚀防护

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中职学生德育教育中信息化技术的运用分析

中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第1期 79-82页

作者：臧庆缄昭通市职业教育中心云南昭通657000

旨在对中职学生德育教育信息化技术进行深入的探讨。首先,通过丰富多样的学习资源,满足不同学生的学习需求,信息化技术的个性化定制为学生提供了更加贴合个体差异的学习体验。这方面的运用,使德育教育在提高学习针对性和效果的同时,更... 详细信息

旨在对中职学生德育教育信息化技术进行深入的探讨。首先,通过丰富多样的学习资源,满足不同学生的学习需求,信息化技术的个性化定制为学生提供了更加贴合个体差异的学习体验。这方面的运用,使德育教育在提高学习针对性和效果的同时,更多地照顾到每一位学生的学科兴趣、学习速度和个性特征。其次,强调互动参与的原则,促使学生对德育活动的参与更加直接,使师生关系更加紧密,互动平台更加紧密。这样既有利于加强学生对德育内容的实际体会,又能培养学生主动参与的态度,可谓一举多得。三是多媒体展示,赋予德育教育以生动活泼的形式,增强学生对德育工作的感悟和体会。学生通过图像、音频等多元媒介的呈现,增强了学习的趣味性和感染力,对抽象的理解也变得更加容易。最后,通过实时的数据分析,全程监控和反馈原则,让德育管理更加精细化,让老师对学生的学习状况更加清晰,做到有的放矢。

关键词：中职德育教育信息化技术

Comparison of transport coefficients before and after density pump-out induced by resonant magnetic perturbation using a BOUT++ six-field model on the EAST tokamak

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Plasma Science and Technology 2024年第6期26卷 111-119页

作者：邓成成刘子奚夏天阳刘彦君厉鹏程龙飞飞高翔王守信李国强刘海庆臧庆李玖瑛杨康宁吴茗甫尹晓宇李弘谢锦林兰涛毛文哲刘阿娣周楚丁卫星庄革刘万东 the EAST Team Department of Plasma Physics and Fusion Engineering University of Science and Technology of ChinaHefei 230026People’s Republic of China Institute of Plasma Physics Chinese Academy of SciencesHefei 230031People’s Republic of China

Many experiments have demonstrated that resonant magnetic perturbation(RMP) can affect the turbulent transport at the edge of the tokamak. Through the Experimental Advanced Superconducting Tokamak(EAST) density modulation experiment, the particle transport coefficients were calculated using the experimental data, and the result shows that the particle transport coefficients increase with RMP. In this study, the six-field two-fluid model in BOUT++ is used to simulate the transport before and after density pump-out induced by RMP,respectively referred as the case without RMP and the case with RMP. In the linear simulations,the instabilities generally decreases for cases with RMP. In the nonlinear simulation, ELM only appears in the case without RMP. Additionally, the particle transport coefficient was analyzed,and the result shows that the particle transport coefficient becomes larger for the case with RMP,which is consistent with the experimental conclusion. Moreover, its magnitude is comparable to the results calculated from experimental data.

关键词： BOUT++ resonant magnetic perturbation(RMP) transport coefficients

耐高低温柔性环氧树脂复合材料的制备与性能研究

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塑料科技 2022年第8期50卷 44-48页

作者：李春朋臧庆安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230039 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所安徽合肥230031

为了获得耐高低温柔性环氧树脂复合材料,以HY02L和HY08为不同环氧树脂(EP)基体,分别添加固化剂GH05,制备EP复合材料。研究固化剂的含量、固化工艺、硅烷偶联剂和无机纳米粒子的引入对不同EP复合材料的断裂伸长率、拉伸强度与耐高低温性... 详细信息

为了获得耐高低温柔性环氧树脂复合材料,以HY02L和HY08为不同环氧树脂(EP)基体,分别添加固化剂GH05,制备EP复合材料。研究固化剂的含量、固化工艺、硅烷偶联剂和无机纳米粒子的引入对不同EP复合材料的断裂伸长率、拉伸强度与耐高低温性能的影响。结果表明:在HY02L-GH05体系中,当固化剂的含量为35份,断裂伸长率可达127.5%,经过多次高低温(-70~100℃)循环,EP复合材料的拉伸强度损失低于7%,抗高低温循环性能良好。在HY08-GH05体系中,当固化剂的含量为40份,拉伸强度可达55 MPa。HY08-GH05体系中引入硅烷偶联剂,当w(KH550)=5%,其断裂伸长率达到120%以上。HY08-GH05(100∶50)和HY02L-GH05(100∶35)的拉伸剪切强度分别为26.5 MPa和27.1 MPa,达到普通胶黏剂水平。耐高低温柔性EP复合材料有望在托卡马克装置中应用。

关键词：环氧树脂断裂伸长率拉伸强度耐高低温性能

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大学英语教学中的文化意识培养

英语广场（学术研究） 2022年第26期 67-71页

作者：臧庆南京邮电大学外国语学院

全球化时代悄然而来,世界各国之间的交流与互动越来越频繁。为了帮助大学生更好地适应全球化浪潮的要求,高等院校要培养和提高大学生的文化意识。大学英语教学作为一门重要的通识课程,更要担负起培养学习者的文化意识的重任。本文基于... 详细信息

全球化时代悄然而来,世界各国之间的交流与互动越来越频繁。为了帮助大学生更好地适应全球化浪潮的要求,高等院校要培养和提高大学生的文化意识。大学英语教学作为一门重要的通识课程,更要担负起培养学习者的文化意识的重任。本文基于对文化意识重要性的理解,分析目前大学英语文化教学的常见问题,进而提出在大学英语教学中培养学习者文化意识的方法和途径。

关键词：文化意识文化教学大学英语教学

应用于EAST TS诊断的高能高频Nd:YAG激光器设计

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红外与激光工程 2022年第10期51卷 122-127页

作者：刘玮臧庆任梦芳韩效锋扈嘉辉周健肖树妹安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

设计了一台可输出1064 nm和532 nm激光脉冲的高能高频激光器,分别用于EAST汤姆逊散射诊断系统对芯部区域和边界区域等离子体电子温度和密度的诊断。该激光器采用电光调Q、卡塞格林非稳腔以及氙灯泵浦脉冲放大器实现频率为100 Hz的3.5 J@... 详细信息

设计了一台可输出1064 nm和532 nm激光脉冲的高能高频激光器,分别用于EAST汤姆逊散射诊断系统对芯部区域和边界区域等离子体电子温度和密度的诊断。该激光器采用电光调Q、卡塞格林非稳腔以及氙灯泵浦脉冲放大器实现频率为100 Hz的3.5 J@1064 nm激光输出。通过两级半导体侧泵浦模块对基频光能量放大,输出激光能量5.5 J@1064 nm。通过理论计算和分析,确定泵浦模块的放大能力,并与实验结果进行对照。采用LBO晶体对基频光进行倍频,输出能量为3 J@532 nm的脉冲激光,倍频效率为55%。输出基频光光斑直径约为14.51 mm,脉冲宽度11.90 ns,倍频光光斑直径约为17.81 mm,脉冲宽度9.92 ns,激光脉冲呈超高斯平顶分布。重复频率从1~100 Hz可调,汤姆逊散射诊断的空间分辨率达10 ms,为芯部和边界输运垒等微观物理问题的研究提供了条件。

关键词：固体激光器汤姆逊散射诊断 Nd:YAG 倍频