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阳极结构对过模返波振荡器长脉冲工作特性的影响

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强激光与粒子束 2016年第5期28卷 35-39页

作者：杨俊飞黄启俊李正红李原李志春武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 成都信息工程大学电子工程学院成都610225

针对过模返波振荡器中泄漏微波在二极管区谐振,造成微波脉冲缩短的现象,设计了内置吸波材料的阳极结构来抑制这种泄漏微波对器件输出的影响。利用粒子模拟软件对不同阳极结构下过模返波管微波输出特性进行模拟研究,模拟结果表明,带吸波... 详细信息

针对过模返波振荡器中泄漏微波在二极管区谐振,造成微波脉冲缩短的现象,设计了内置吸波材料的阳极结构来抑制这种泄漏微波对器件输出的影响。利用粒子模拟软件对不同阳极结构下过模返波管微波输出特性进行模拟研究,模拟结果表明,带吸波材料的阳极结构可以减小泄漏微波对微波输出功率、器件工作模式及脉冲宽度的影响。在长脉冲过模返波振荡器实验中,电子束参数为(800kV,7kA)时,器件输出微波频率为8.58GHz,效率为30%。通过模拟计算和实验验证,这种带吸波材料的阳极结构有效降低了泄漏微波对过模返波管微波输出的影响,将器件输出微波脉冲宽度从70ns提高到110ns。

关键词：高功率微波返波振荡器阳极结构束波互作用长脉冲

不同阳极结构二维PSD的电流-位置输出特性

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光电子．激光 2001年第8期12卷 795-798页

作者：黄梅珍林斌唐九耀施隆照陈钰清浙江大学福州大学电子科学与应用物理系福建福州350002

本文介绍了四边形电极结构 ,四边形电极改进结构和带电阻边框的方框形电极结构 3种二维位敏器件 (PSD)的结构和工作原理 ,导出了 3种结构 PSD的输出电流理论表达式和位置线性度网络图。结果表明 :四边形电极结构 PSD的位置偏差最大 ,中... 详细信息

本文介绍了四边形电极结构 ,四边形电极改进结构和带电阻边框的方框形电极结构 3种二维位敏器件 (PSD)的结构和工作原理 ,导出了 3种结构 PSD的输出电流理论表达式和位置线性度网络图。结果表明 :四边形电极结构 PSD的位置偏差最大 ,中央 6 0 %光敏区域内最大位置误差约 10 .0 % ,与实验结果相符 ;四边形电极改进结构 PSD在中央 6 0 %光敏区域内最大位置误差约 5 .0 % ;带电阻边框的方框形电极结构 ,当边框电阻很小时 ,位置信号与输出电流之间满足线性关系 ,实验测得中央 79%光敏区域内的均方根位置误差小于 0 .3%

关键词：位置敏感探测器位置误差阳极结构电流-位置输出特性

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被动式直接甲醇燃料电池阳极结构的研究

被动式直接甲醇燃料电池阳极结构的研究

作者：武慧娟苏州大学

学位级别：硕士

直接甲醇燃料电池(DMFC)作为便携式移动电源的热门候选成为人们关注的热点。本论文主要聚焦于对被动式DMFC阳极结构的研究，旨在抑制甲醇渗透、降低MEA中贵金属的载量、最大化三相反应界面和减少阳极碳腐蚀。研究内容主要如下：（i）... 详细信息

直接甲醇燃料电池(DMFC)作为便携式移动电源的热门候选成为人们关注的热点。本论文主要聚焦于对被动式DMFC阳极结构的研究，旨在抑制甲醇渗透、降低MEA中贵金属的载量、最大化三相反应界面和减少阳极碳腐蚀。研究内容主要如下：（i）为了发挥能量密度高的优势，DMFC需要以纯甲醇为燃料。我们设计了钛基阳极集成结构，它包括多孔钛板、渗透蒸发膜、甲醇汽化室和CO2管理通道。采用这种结构，可以实现DMFC直接以纯甲醇为燃料高效、稳定的运行。（ii）为了在不牺牲电池性能的情况下，降低MEA中贵金属的载量，我们采用电聚合的方法在碳纸上原位制备聚吡咯(PPy)纳米网，以此作为新的阳极微孔层。DMFC采用这种新微孔层后，当阳极催化剂载量降至常规载量的一半时，电池性能仍与常规性能相当。（iii）为了提高催化剂利用率，最大化三相反应界面和减少阳极碳腐蚀，通过在多孔钛板表面构筑PPy纳米棒阵列，形成纳米有序无碳阳极结构。

关键词：多孔钛板聚吡咯纳米网聚吡咯纳米棒阵列阳极结构被动式 DMFC

稀土电解槽阳极结构优化及其腐蚀消耗规律研究

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稀土电解槽阳极结构优化及其腐蚀消耗规律研究

作者：叶楠江西理工大学

学位级别：硕士

稀土电解企业在电解生产中所采用的石墨阳极为垂直柱面形,这类阳极存在消耗速率快,有效使用时间短,残余浪费量大,并且由于电解过程中阳极发生消耗,导致电解槽内物理场分布不合理等问题。因此在阳极结构方面的改进优化对减少阳极残余浪... 详细信息

稀土电解企业在电解生产中所采用的石墨阳极为垂直柱面形,这类阳极存在消耗速率快,有效使用时间短,残余浪费量大,并且由于电解过程中阳极发生消耗,导致电解槽内物理场分布不合理等问题。因此在阳极结构方面的改进优化对减少阳极残余浪费及降低生产成本、提高阳极的更换周期和电解槽电解效率具有较高的理论意义和实际应用价值。本文以某企业8kA稀土电解槽为原型,在现有电解槽结构基础上,基于电场理论、传热和传质理论和二次电流电化学腐蚀理论,运用辅助仿真设计平台对阳极结构参数进行优选,具体研究内容如下:(1)对实际稀土电解槽电解过程中阳极的腐蚀消耗过程进行研究,分析阳极腐蚀消耗之后发生的形状变化,结合生产数据分析阳极消耗对稀土金属产量的影响,以及分析阳极消耗的机理。(2)采用有限元分析法,建立了稀土电解槽三维电场模型,模拟得到了稀土电解槽内三维电场的分布结果,分析了阳极消耗和不同阳极结构对三维电场分布的影响。并对阳极全倾角?和半倾角?进行了优化,同时在此基础上进一步对阳极插入深度h进行了优化,得到了电场分布较为合理的两个阳极倾角和插入深度参数组合。(3)建立了电热耦合模型,模拟得到了电解槽内热场的分布结果,分析了阳极消耗和不同阳极结构对三维热场分布的影响。模拟结果表明采用优化之后的两组阳极结构,电解槽内电解温度处于最佳电解温度的范围更大,验证了这两个阳极结构参数组合的合理性。(4)在阳极结构优化基础上,建立了二次电流电化学腐蚀模型,对电解槽电解过程进行了电化学腐蚀瞬态仿真,得到了阳极在电解过程中的腐蚀消耗规律,并发现模拟结果与实际生产数据较为吻合,验证了该模型的正确性。同时发现阳极结构优化后,能延长其有效使用时间,并且采用对角阳极更换顺序能提高阳极的耐消耗能力。

关键词：稀土电解槽阳极结构电热场耦合电化学腐蚀阳极消耗

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喷枪阳极结构对等离子射流及粒子行为的影响

材料研究与应用 2022年第1期16卷 29-39页

作者：文魁刘学璋邵祉谏刘太楷宋琛毛杰范秀娟王先彬邓春明郭伟科刘敏广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651 江西科技师范大学材料与机电学院江西南昌330013 沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110027 广东省科学院智能制造研究所广东广州510070

喷枪阳极是等离子喷涂系统中的关键部件之一,其通过电弧的运动行为直接影响等离子射流流动及粒子的加热加速历程,最终决定了涂层的综合性能.为了深入理解大气条件下锥形Laval和标准圆柱形阳极喷嘴制备涂层性能之间存在较大差异的原因,... 详细信息

喷枪阳极是等离子喷涂系统中的关键部件之一,其通过电弧的运动行为直接影响等离子射流流动及粒子的加热加速历程,最终决定了涂层的综合性能.为了深入理解大气条件下锥形Laval和标准圆柱形阳极喷嘴制备涂层性能之间存在较大差异的原因,在前期制备涂层工作的基础上继续开展相关的数值模拟工作.基于计算流体动力学理论针对等离子喷涂过程建立包括喷枪内外区域的数学物理模型,系统探究两种阳极产生等离子电弧、射流特征及喷涂粒子的飞行行为.结果表明:在相同的喷涂条件下,锥形Laval阳极内产生的等离子电弧电压低、消耗电功率小,大电流密度区和等离子速度明显较标准圆柱形阳极的小;在喷嘴出口处,标准圆柱形阳极具有更高的等离子射流温度和速度,但锥形Laval阳极的等离子射流在喷枪外具有较小的衰减速率和较大的空间尺寸;在相同喷距位置,锥形Laval阳极的喷涂粒子速度要比标准圆柱形的小得多,但相应的升温和降温速率却更大,熔化也更充分.因此,标准圆柱形阳极适合制备致密且结合强度高的涂层,而锥形Laval阳极则更适合用于制备高沉积效率的多孔涂层.

关键词：数值模拟等离子喷涂阳极结构等离子射流喷涂粒子行为

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仿栅栏结构阳极的构建及其在海底沉积物型微生物燃料电池中的产电性能评价

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应用化工 2020年第S2期49卷 155-159页

作者：张宇邱峥辉赵婷郑纪勇蔺存国海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室山东青岛266237

研究了模拟实海环境下的阳极材料、阳极面积以及阳极埋置深度对海底沉积物型微生物燃料电池(Benthic microbial fuel cell,BMFC)产电性能的影响。优选出碳板为阳极材料,并基于碳板材料设计了具有栅栏状结构的阳极,将其应用于BMFC中,电... 详细信息

研究了模拟实海环境下的阳极材料、阳极面积以及阳极埋置深度对海底沉积物型微生物燃料电池(Benthic microbial fuel cell,BMFC)产电性能的影响。优选出碳板为阳极材料,并基于碳板材料设计了具有栅栏状结构的阳极,将其应用于BMFC中,电池的最大输出功率可达到3.7 mW,结合升压模块将电池两端的输出电压提高到5.2 V,成功驱动了小型温湿度传感器。此外,栅栏状结构的阳极具有体积小易部署,便于构建电池单元组等优点,为BMFC在实海环境中的应用及扩大化提供了更加便利的解决方案。

关键词：海底沉积物型微生物燃料电池阳极结构升压转换器传感器

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铝电解槽阳极炭块顶面结构的对比研究

世界有色金属 2019年第2期44卷 259-260页

作者：刘靖东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学设计研究院(有限公司) 辽宁沈阳110166

基于Ansys多物理场耦合软件对不同上顶面结构的阳极炭块进行研究,针对直角型、棱角型、圆弧型、波浪型等几种上顶面结构,找出其结构差异对温度分布、电流分布、热应力分布及电压降值等影响能力。结果显示,波浪式的上顶面结构在各项因素... 详细信息

基于Ansys多物理场耦合软件对不同上顶面结构的阳极炭块进行研究,针对直角型、棱角型、圆弧型、波浪型等几种上顶面结构,找出其结构差异对温度分布、电流分布、热应力分布及电压降值等影响能力。结果显示,波浪式的上顶面结构在各项因素综合对比中较优异,可以作为后续降低阳极毛耗工作的基础。

关键词：铝电解槽阳极结构阳极毛耗

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碳纤维阳极构造对微生物燃料电池性能的影响

化工学报 2014年第8期65卷 3250-3254页

作者：潘彬孙丹刘伟凤叶遥立郭剑成少安浙江大学热能工程研究所浙江杭州310027

微生物燃料电池（MFCs）阳极性能受生物膜的影响，而生物膜则直接与阳极表面积有关。以不同长度和数量的碳纤维丝作为阳极，研究了阳极构造和表面积对MFC输出功率的影响。当阳极为单根长度为1 cm碳纤维丝时，MFC产生的最大功率密度最高... 详细信息

微生物燃料电池（MFCs）阳极性能受生物膜的影响，而生物膜则直接与阳极表面积有关。以不同长度和数量的碳纤维丝作为阳极，研究了阳极构造和表面积对MFC输出功率的影响。当阳极为单根长度为1 cm碳纤维丝时，MFC产生的最大功率密度最高，为10.50 W·m-2，随着碳纤维丝长度逐渐增加（2～14 cm），MFC产生的最大功率显著下降。以多根的长度为2 cm碳纤维丝构成阳极时，MFC的功率与根数（1～4根）呈正比，当采用4根2 cm纤维丝时，MFC的最大功率密度为2.92 W·m-2，该数值为单根8 cm碳纤维丝的2.78倍。观察碳纤维丝长度方向上的生物膜的分布表明：受碳纤维欧姆电阻的影响，在碳纤维丝电流引出端附近的生物量明显大于碳纤维其他地方，这说明：增加纤维丝长度虽可提高阳极的表面积，但并不能提高阳极的产电性能。

关键词：微生物燃料电池碳纤维材料阳极结构生物量

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高稳定性电弧等离子体超声速喷管流动装置

实验流体力学 2005年第2期19卷 45-48页

作者：岳斌乐嘉陵鲍伟仪西南科技大学理学院四川绵阳621002 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

笔者在已研制的壁稳电弧等离子体发生器基础上,改进了阳极结构、加置Laval喷管,建立了一套可长期连续运行的高稳定性电弧等离子体超声速喷管流动装置,超声速电弧射流的不稳定度为1%(纯氩)和3%(氮氩),电弧射流具有很好的稳定性、再现性... 详细信息

笔者在已研制的壁稳电弧等离子体发生器基础上,改进了阳极结构、加置Laval喷管,建立了一套可长期连续运行的高稳定性电弧等离子体超声速喷管流动装置,超声速电弧射流的不稳定度为1%(纯氩)和3%(氮氩),电弧射流具有很好的稳定性、再现性和对称性。测量表明:超声速电弧射流的电子温度沿流动方向呈现出波浪形周期升降的变化规律。

关键词：喷管流动高稳定性超声速装置电弧等离子体发生器 Laval喷管阳极结构连续运行不稳定度变化规律流动方向电子温度射流对称性再现性波浪形