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中能段电子束离子阱真空控制系统研制

真空科学与技术学报 2024年第1期44卷 20-27页

作者：曾超赵宇红张洪明杨洋吕波符佳王福地宾斌黄世涵计华健林子超毛立宇范玉孙波胡奎南华大学电气工程学院衡阳421001 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 复旦大学现代物理研究所上海200433 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026 安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601

电子束离子阱(Electron Beam Ion Trap,EBIT)是一种用于研究高电离态离子物理过程的实验装置。中能段紧凑型EBIT实验平台能够产生30 keV的电子束能量,电子束流达到20 mA,对于研究未来聚变堆杂质离子输运行为研究具有重要意义。为了产生... 详细信息

电子束离子阱(Electron Beam Ion Trap,EBIT)是一种用于研究高电离态离子物理过程的实验装置。中能段紧凑型EBIT实验平台能够产生30 keV的电子束能量,电子束流达到20 mA,对于研究未来聚变堆杂质离子输运行为研究具有重要意义。为了产生单一高电荷态离子,中能段EBIT装置阱区需要工作在超高真空(10−8 Pa)环境下。低温超导磁体需工作在10^(−5)Pa真空环境下以维持超导状态,因此真空度直接影响着中能段EBIT的工作性能,有必要研制一套稳定高效的真空控制系统以提升中能段EBIT装置稳定性与可靠性。文章基于RS485总线结构和Python编程语言开发了一套中能段EBIT真空控制系统,实现了对中能段EBIT真空系统的远程控制、数据采集和系统联锁保护。可为中能段EBIT装置提供稳定可靠的超高真空的实验环境,对中能段EBIT装置的稳态运行具有重要意义。

关键词：电子束离子阱真空控制系统 RS485 Python

Wavelength calibration and spectral analysis of vacuum ultraviolet spectroscopy in EAST

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Plasma Science and Technology 2024年第8期26卷 37-43页

作者：计华健张洪明吕波 Cheonho BAE 何梁林子超尹相辉沈永才戴舒宇 Institute of Plasma Physics Chinese Academy of SciencesHefei 230031People’s Republic of China Science Island Branch Graduate SchoolUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230031People’s Republic of China College of Electrical Engineering University of South ChinaHengyang 421001People’s Republic of China School of Physics and Materials Engineering Hefei Normal UniversityHefei 230601People’s Republic of China School of Physics Dalian University of TechnologyDalian 116024People’s Republic of China

A vacuum ultraviolet(VUV)spectroscopy with a focal length of 1 m has been engineered specifically for observing edge impurity emissions in Experimental Advanced Superconducting Tokamak(EAST).In this study,wavelength calibration for the VUV spectroscopy is achieved utilizing a zinc *** grating angle and charge-coupled device(CCD)position are carefully calibrated for different wavelength *** wavelength calibration of the VUV spectroscopy is crucial for improving the accuracy of impurity spectral data,and is required to identify more impurity spectral lines for impurity transport *** spectra of EAST plasmas have also been obtained in the wavelength range of 50–300 nm with relatively high spectral *** is found that the impurity emissions in the edge region are still dominated by low-Z impurities,such as carbon,oxygen,and nitrogen,albeit with the application of fulltungsten divertors on the EAST tokamak.

关键词： vacuum ultraviolet spectroscopy wavelength calibration impurity spectra

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基于FPGA的极紫外光谱图像处理系统

核技术 2024年第3期47卷 55-64页

作者：孙波刘冲张洪明吕波尹相辉林子超沈永才计华健符佳王福地胡奎范玉毛立宇曾超南华大学电气工程学院衡阳421001 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230031 合肥师范学院物理与材料工程学院合肥230601 安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601

东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)全超导托卡马克装置上极紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光谱诊断系统采用电荷耦合器件(Charge Coupling Device,CCD)探测器集光谱图像数据,硬X射线对CCD产生的干扰造成光谱数据中存在大量的单像素噪声,这为准确分析聚变等离子体杂质辐射带来极大的困难。针对这一问题,设计了一套基于可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的EUV光谱图像处理系统,来快速去除硬X射线产生的噪声干扰。该系统基于限幅滤波算法,并引入标准差和离均差替代固定限幅阈值和样本偏差;通过融合限幅滤波算法和数据判别法,外加设置算法工作区间来分阶段对光谱图像数据进行相应处理。同时设计了仿真测试模块,使用EUV光谱图像转化的视频数据模仿采集流程进行系统的功能测试。最后,为了检验该系统对有效光谱数据的保护能力,将图像数据转换成更加直观的谱线图进行对比分析。实验测试结果表明:该系统能够有效去除光谱图像中的噪声点,并较好地保持了光谱数据的完整性,从而提升了光谱数据的可观测性。

关键词：极紫外光图像处理可编程门阵列图像降噪

EAST辐射偏滤器条件下杂质浓度快速评估方法研究

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EAST辐射偏滤器条件下杂质浓度快速评估方法研究

作者：计华健南华大学

学位级别：硕士

偏滤器是托卡马克装置上负责排除和屏蔽杂质粒子的重要部件。托卡马克装置长脉冲高功率运行条件下,来自主等离子体的高温粒子流会流向偏滤器靶板位置,当高温粒子撞击偏滤器靶板表面时,会造成靶板热负荷急剧升高,使靶板表面受到强烈溅射... 详细信息

偏滤器是托卡马克装置上负责排除和屏蔽杂质粒子的重要部件。托卡马克装置长脉冲高功率运行条件下,来自主等离子体的高温粒子流会流向偏滤器靶板位置,当高温粒子撞击偏滤器靶板表面时,会造成靶板热负荷急剧升高,使靶板表面受到强烈溅射而导致损伤。与此同时,靶板溅射产生的高Z杂质同样会通过输运过程进入主等离子体区域,影响主等离子体约束,甚至导致等离子体破裂。如何有效降低偏滤器靶板热负荷是下一代托卡马克装置必须解决的最关键问题之一。目前降低靶板热负荷的有效方法之一是通过在偏滤器位置充入适量的杂质气体(如氖或氩)与来自主等离子体高能粒子相互碰撞,利用电荷交换降低撞击至靶板的粒子能量,来减低偏滤器靶板的损伤。同时,也可以减少从偏滤器上溅射出来的杂质。这种运行模式就称为辐射偏滤器运行模式。目前,东方超环(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak,EAST)托卡马克装置也成功实现了辐射偏滤器运行模式。在辐射偏滤器运行模式下,偏滤器靶板的热负荷显著降低,达到保护偏滤器靶板的目的。但是如果充入的杂质气体过量,杂质粒子同样会沿着最外闭合磁面(Last Closed Flux Surface,LCFS)进入主等离子体。因此,杂质浓度评估方法对于评价脱靶等离子体的性能有重要意义。一般情况下杂质浓度的精确计算依赖于对杂质输运的分析。通过在极短时间内引入杂质,随后对整个过程杂质的时间演化以及辐射剖面进行重建,从而获得相应杂质的输运系数,该过程较为复杂。因此,发展一种高效且可靠的杂质浓度估算方法来快速评估辐射偏滤器条件下等离子体杂质含量,对于提高实验运行效率有很大参考价值。本文针对不同种类的杂质,分别基于碰撞-辐射(CR)模型和有效核电荷数(Z)的测量,对辐射偏滤器运行模式下等离子体中的钨杂质和氖杂质浓度进行估算。通过采用新的浓度估算方法,降低了杂质浓度计算对杂质输运系数的依赖度,从而简化了整个杂质浓度计算过程。此外,为了实现对偏滤器位置杂质辐射的快速测量,EAST装置上发展了一套面向偏滤器区域杂质辐射测量的空间分辨真空紫外(Vacuum Ultraviolet,VUV)光谱诊断系统。同时,为了实现对偏滤器区域杂质的快速测量,对辐射偏滤器实验进行快速有效的反馈控制,在该VUV谱仪上研制了一套超快速时间响应和极高灵敏度的光电倍增管(PMT)探测器系统。该PMT探测器光电探测系统主要由滨松R8486光电倍增管构成,频率响应达到1MHz,在115-320 nm波长范围内都具有相对较高的量子效率。本文对PMT探测系统各模块进行了详细介绍,并对该系统的噪声、频率响应以及光源强度响应进行了离线测试。

关键词：辐射偏滤器辐射反馈控制光电倍增管探测器杂质浓度计算

EAST托卡马克激光吹气杂质注入系统控制系统设计及测试

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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核技术 2023年第12期46卷 55-64页

作者：范玉赵宇红张洪明吕波林子超沈永才尹相辉王福地符佳计华健曾超毛立宇孙波南华大学电气工程学院衡阳421001 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230031 合肥师范学院物理与材料工程学院合肥230601

开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的... 详细信息

开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气(Laser Blow-off,LBO)微量杂质注入系统。本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果。该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子。该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制,且激光光斑直径可调,以改变杂质注入量。测试结果显示,系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时,激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm,达到激光吹气杂质注入实验要求。本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义。

关键词：激光吹气杂质注入系统杂质输运 STM32 控制系统

EAST辐射偏滤器运行模式下等离子体杂质浓度评估方法

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核技术 2022年第3期45卷 59-66页

作者：计华健张洪明杨秀达尹相辉李克栋何梁符佳王福地沈永才万顺宽吕波龚学余龚先祖臧庆王嵎民林新王守信南华大学电气工程学院衡阳421001 中国科学院合肥物质研究院等离子体物理研究所合肥230031 合肥师范学院物理与材料工程学院合肥230070 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230031

通过在偏滤器区域充入适量氖气(Ne)或氩气(Ar),东方超环(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak,EAST)托卡马克装置实现了辐射偏滤器运行模式。在辐射偏滤器运行模式下,靶板热负荷显著降低,有效缓解了高能粒子流对偏滤器靶板... 详细信息

通过在偏滤器区域充入适量氖气(Ne)或氩气(Ar),东方超环(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak,EAST)托卡马克装置实现了辐射偏滤器运行模式。在辐射偏滤器运行模式下,靶板热负荷显著降低,有效缓解了高能粒子流对偏滤器靶板的损伤。但是在偏滤器区域充入过量杂质气体时,杂质粒子会沿着磁力线进入主等离子体,影响主等离子体的约束性能,甚至导致等离子体破裂。因此,有必要研究偏滤器区域等离子体杂质浓度的估算方法,分析充入杂质气体时该区域杂质的定量变化,以此来评估充入的杂质气体对芯部等离子体约束性能的影响。本文针对不同的杂质种类,建立了不同的杂质浓度估算方法。对于钨杂质,通过极紫外光谱(Extreme Ultraviolet Spectroscopy,EUV)诊断系统测量偏滤器区域钨杂质的辐射强度,再根据碰撞-辐射模型对该区域的钨杂质浓度进行了估算。对于Ne杂质,则通过等离子体有效电荷数(Z_(eff))的变化进行了Ne杂质浓度估算。基于估算结果,对辐射偏滤器条件下的芯部杂质行为进行了讨论。上述杂质浓度评估方法对开展辐射偏滤器条件下等离子体约束性能研究,优化辐射偏滤器运行参数有重要意义。

关键词：杂质浓度杂质输运脱靶运行极紫外光谱仪有效电荷数

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论生成式人工智能的法律风险与治理路径

北京理工大学学报（社会科学版） 2024年第3期26卷 134-143页

作者：宋华健华东政法大学经济法学院上海200042

以ChatGPT为代表的生成式人工智能在优化产业结构促进经济发展的同时也带来新的法律风险。语言模型训练中的风险主要包括侵害个人信息与作品著作权风险,内容生成过程中的风险则体现为人工智能“幻觉”导致的错误信息风险、算法偏见风险... 详细信息

以ChatGPT为代表的生成式人工智能在优化产业结构促进经济发展的同时也带来新的法律风险。语言模型训练中的风险主要包括侵害个人信息与作品著作权风险,内容生成过程中的风险则体现为人工智能“幻觉”导致的错误信息风险、算法偏见风险、“涌现”导致的算法失控风险以及人机互动中的算法滥用风险。《生成式人工智能服务管理暂行办法》提供基本的治理框架,但部分条款设置与具体治理方式上存在不足。生成式人工智能的性能取决于训练数据集的规模与质量,模型训练中的数据治理需要尊重其技术逻辑,实践中应拓展公共数据中著作权数据与个人数据的合理使用边界。内容治理可以借鉴“宪法人工智能”的基本理念,构建动态的内容反馈评估机制。

关键词：生成式人工智能风险治理合理使用宪法人工智能

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基于磁编码器和窄带解调的太阳轮故障检测

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 365-371,414页

作者：尹兴超郭瑜李震焘华健翔昆明理工大学机电工程学院昆明650500

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致... 详细信息

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致由其计算的瞬时角速度(instantaneous angular speed,简称IAS)信号中出现虚假冲击,并对基于IAS信号的故障特征提取造成干扰。针对此问题,提出一种基于绝对式磁编码器IAS估计和窄带解调的太阳轮故障检测方法。首先,为保证IAS信号的连续性与平滑性,提出基于最小二乘拟合与5次Hermite插值的方法,实现了对IAS信号的拟合估计和平滑处理;其次,结合窄带解调技术实现了对行星齿轮减速器太阳轮故障特征的有效提取;最后,通过对正常与故障太阳轮的绝对式磁编码器信号分析对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：磁编码器行星齿轮箱瞬时角速度信号窄带解调角域同步平均

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商业判断规则本土化:理论基础与实现路径

上海对外经贸大学学报 2024年第3期31卷 75-88页

作者：宋华健华东政法大学经济法学院上海200042

商业判断规则本质上是衡平法中公平审查原则在商业决策中的退让与妥协。该制度通过限制法官对商业决策实质评价的介入来鼓励董事冒险决策,体现了对董事善意履职的尊重,蕴含了商业决策中效率优先的价值取向。我国新一轮的《公司法》修订... 详细信息

商业判断规则本质上是衡平法中公平审查原则在商业决策中的退让与妥协。该制度通过限制法官对商业决策实质评价的介入来鼓励董事冒险决策,体现了对董事善意履职的尊重,蕴含了商业决策中效率优先的价值取向。我国新一轮的《公司法》修订秉持了弘扬企业家精神的基本理念,在部分条款的表达上体现了《公司法》向董事会中心主义转轨的趋势。作为平衡董事权责的重要机制,商业判断规则本土化的讨论有重要的现实意义。制度层面上,商业判断规则应当被视为一种司法克制要求,法院对商业决策的审查应当仅限于决策程序而非决策内容。商业判断规则本土化应当以新《公司法》第180条的阐述为基础,秉持对管理者决策司法谦抑的基本要求,在厘清争议问题的基础上通过司法解释的形式进行成文法化阐释。

关键词：商业判断规则本土化勤勉义务司法克制公司法

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