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一般具有包层结构的混合介质的等效介电常数

科学通报 1990年第7期35卷 495-498页

作者：金航林为干刘述章电子科学技术大学成都610054

据前人文献[1—4],本文采用自洽法,推导出计算对包层的厚度没有限制。一般包层结构的混合介质等效介电常数的方程。

关键词：包层结构混合介质等效介电常数

基于包层结构强化的高穿透性微创可采样微针研究

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基于包层结构强化的高穿透性微创可采样微针研究

作者：陈佳鸣上海交通大学

学位级别：硕士

在生物医药技术不断发展的当今,即时检验（Point of Care,POC）系统应运而生。该系统可在采样现场即刻进行分析,快速得到检验结果,这减少了患者周转时间和医院就诊次数,使患者可在家中定期进行健康监测,推动了公共卫生的进步。微针作为... 详细信息

在生物医药技术不断发展的当今,即时检验（Point of Care,POC）系统应运而生。该系统可在采样现场即刻进行分析,快速得到检验结果,这减少了患者周转时间和医院就诊次数,使患者可在家中定期进行健康监测,推动了公共卫生的进步。微针作为一种新的采样或者注射工具,因其使用过程为微创、微痛或者无痛,甚至无需接受专门的医疗培训而有潜力广泛应用于多种POC系统。同时,随着医疗技术的发展和人们日益增长的对自身美的追求,近年来,医疗美容技术快速发展。其中,微针制品是被大量应用于临床医疗美容的医疗器具,微针疗法的适应症范围也非常广泛。微针疗法因其疗效好、治疗过程痛苦程度低等优势而越来越受到患者的欢迎,拥有非常良好的发展前景。随着MEMS加工技术的不断进步,微针技术也得到了长足发展,其中微创、微痛或者无痛采样与注射微针是当前开发的重要方向,这方面应用要求介入人体组织的针管微细化的同时,不但必须拥有足够的长度以有效地刺入真皮组织,而且还要达到足够高的强度以克服皮肤黏弹性,技术难度高。本团队前期成功开发了一种同平面成型的金属基超细空心微针,针管纤细修长,具备微创采样/注射功能,但是两片叠合式结构容易在介入硬质皮层过程中分层,影响推广应用。针对上述问题,本文提出了基于包层结构强化的高穿透性微创采样/注射微针设计新方案,通过在两片叠合式微细针管的结合部构造跨缝包层结构,克服接缝部位结合强度偏低的缺点,解决微细针尖介入硬质皮层容易分层开裂的难题。针对上述方案,首先通过材料力学理论分析和有限元仿真论证包层结构强化方案的合理性,并结合MEMS工艺的特点,提出包层的具体结构形式,优化结构参数;然后针对上述设计方案,基于三维非硅微加工技术,提出合理的集成制造工艺流程设计方案,开发相应的单元工艺,完成工艺整合,形成包层结构强化空心微针集成制造的成套工艺;在此基础上,经反复试验,流片制造包层结构强化微针样品;接着对样品进行了强度测试和功能验证。测试结果表明,相比先前设计的两片叠合式金属微针,经包层结构强化后的微针的上下层结合强度提高了260%以上,轴向力承受极限提高了至少36.5%,且能以高于国际约定的安全系数成功刺入失水的猪皮,展现了十分良好的广泛适用性。另外,为了进一步改善细长空心微针的综合性能,克服MEMS同平面工艺对针管造型的限制,本文进一步融合聚合物湿法刻蚀、微模具复制和化学镀等新工艺要素,创新地提出了实现圆形包层圆形截面微针的关键工艺组合和全流程工艺设计方案,并对其中的部分关键工艺模块进行了探索性研究,初步完成了近圆形截面微针的样品制备,为同平面圆形截面微针集成制造打开了新思路。

关键词：空心微针机械强度 MEMS 包层结构圆形截面微针

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磁约束聚变堆次临界包层概念设计研究进展

强激光与粒子束 2015年第12期27卷 13-18页

作者：黄洪文彭述明李正宏钱达志马纪敏郭海兵刘志勇曾和荣王少华中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明... 详细信息

为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明该方案可将聚变能量放大10倍以上,氚增殖比大于1.15,具有天然的临界安全性和良好余热安全性能。立足于近中期可利用的聚变技术,力争实现聚变能源的提前商用,为我国能源可持续发展提供一种有竞争力的技术选项。

关键词：次临界包层物理设计包层结构热工水力

多物理场中不同结构特征FCI的力学行为分析

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应用数学和力学 2015年第3期36卷 252-261页

作者：李明健陈龙倪明玖张年梅中国科学院大学物理学院北京100190

流道插件(FCI)是ITER中包层模块的重要部件,起到电绝缘和热绝缘的作用,FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合,对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解,分析了磁... 详细信息

流道插件(FCI)是ITER中包层模块的重要部件,起到电绝缘和热绝缘的作用,FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合,对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解,分析了磁场效应对结构的影响,以及不同FCI壁厚和间隙流宽度等结构特征对包层的影响.计算结果表明,强磁场虽然会产生较强的MHD效应,但可以降低第一壁温度和FCI结构热应力;较厚的FCI可以降低第一壁上的最高温度,但也会增加FCI上的温度梯度和热应力;而较宽的间隙有利于降低第一壁上的最高温度,但会增加FCI的最大Mises应力.

关键词：多物理场包层结构流道插件热应力流固耦合

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流道插件在高温和磁流体作用下的力学行为

中国科学院大学学报（中英文） 2016年第4期33卷 462-467页

作者：刘健健李明健陈龙倪明玖张年梅中国科学院大学物理学院北京100190

在国际热核聚变试验堆计划中,流道插件是包层模块中的一个重要部件,它的主要作用是隔热和电绝缘,它的力学行为受到高温、磁场、流体压力的共同作用,使得其响应分析成为一个多场耦合的问题.本文采用有限体积法和有限元法,对包层中流体传... 详细信息

在国际热核聚变试验堆计划中,流道插件是包层模块中的一个重要部件,它的主要作用是隔热和电绝缘,它的力学行为受到高温、磁场、流体压力的共同作用,使得其响应分析成为一个多场耦合的问题.本文采用有限体积法和有限元法,对包层中流体传热性能和流道插件的结构安全性能进行计算,其中详细分析一种典型工况下流道插件的应力状态;同时,对具有不同热导率的流道插件进行计算,得出其对包层结构的影响.计算结果说明流道插件厚度方向以及面内方向的压应力均比较安全,而较危险的则为极向面内拉应力和棱边的剪切破坏.采用具有较低热导率的流道插件时,可以使出口金属流体的平均温度提高,从而提高热效率,同时降低第一壁的最高温度,从而保证其结构安全,但流道插件内部的温度梯度会增加,结构热应力也更高.

关键词：多物理场包层结构流道插件热应力流固耦合

介质复合波导SPP传输特性及银膜SPP电流响应的研究

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介质复合波导SPP传输特性及银膜SPP电流响应的研究

作者：李龙哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

1905年，Einstein理论解释了光电效应，光子与电子的相互作用被提出。作为玻色子的光子具有诸多信号处理上的优势。纳米光子学是研究纳米结构中光子与电子相互作用机理和应用的光学分支学科。作为光与金属直接作用的表面等离激元（SPP... 详细信息

1905年，Einstein理论解释了光电效应，光子与电子的相互作用被提出。作为玻色子的光子具有诸多信号处理上的优势。纳米光子学是研究纳米结构中光子与电子相互作用机理和应用的光学分支学科。作为光与金属直接作用的表面等离激元（SPP）是存在于金属和介质界面上的表面电磁波。因其可以将电磁场束缚在远小于波长的尺度范围内，一直以来都受到科学届的广泛关注。直到今天，随着纳米技术的发展与成熟，纳米光子学器件已经开始逐步走向成熟化和商业化。表面等离激元波导作为基础的纳米光子学器件之一，一直以来收到研究者的关注。目前研究比较成熟的SPPs波导包括金属纳米线波导、纳米球链波导、沟槽型波导、楔形波导等。近几年来，介质SPPs波导以其低的弯曲损耗和传输损耗得到了迅速的发展。本文由麦克斯韦方程组和物质方程出发，利用经典理论讨论了金属的光频特性，表面等离激元的存在条件，色散关系和棱镜耦合;给出了波导研究中有效折射率、传输距离、模场面积、传输损耗等概念的明确定义，并针对衰减全反射共振峰与辐射损耗和吸收损耗的关系做了较为细致的讨论。通过高精度物理场模拟软件COMSOL，数值模拟了具有复合结构的介质SPP（Dielectric-Loaded SPP，DLSPP）波导。模拟了DLSPP波导的模式分布，给出了DLSPP波导有效折射率、传输距离、模场面积等传输特性参数的变化曲线。将包层结构引入到波导结构中，就包层材料折射率和厚度对波导传输特性的影响进行了细致和系统的研究。发现低折射率包层介质有助于改善波导的传输特性。大胆的将金属也视作包层材料，对金属包覆金属的复合结构DLSPP波导的传输特性进行了讨论。发现了两种金属组成的DLSPP波导其两个表面所对应的传输模式不同，且传输距离和模场面积随金属厚度比例不同在两侧呈现类似于磁滞回线的特点。这对于分析不同模式SPP之间的耦合有重要的意义。另一方面，由于SPPs的产生和传播与金属内部的自由电子息息相关，电子会在外电场的作用下受到限制。本文通过给金属薄膜表面加电流的方式，通过样品ATR曲线的变化对金属银膜表面SPPs对电流的响应做了实验研究。发现银膜对电流的响应分为两部分，电流较小时的可逆过程和电流较大时的不可逆过程，并给出了相应过程的实验规律。

关键词： SPPs 复合结构DLSPP波导包层结构衰减全反射电流响应

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磁镜聚变增殖堆概念设计

核科学与工程 1987年第2期8卷 164-173页

作者：黄锦华邓柏权李贵清阳彦鑫施汉文钱家溥盛光昭游承伦黄秋荣谢中友王学人冯开明吕晓兰吴灵桥杨建国黄中琪西南物理研究所

抑制裂变型聚变增殖堆能给10个以上同规模的水堆补给燃料,借助于水堆的经济性能而具有经济上的可行性。设计了这类型的磁镜增殖堆CHD。等离子体半径48厘米,中心室长128米。采用Be作中子增殖剂,生产U-233加浓燃料直接用于水堆。本设计通... 详细信息

抑制裂变型聚变增殖堆能给10个以上同规模的水堆补给燃料,借助于水堆的经济性能而具有经济上的可行性。设计了这类型的磁镜增殖堆CHD。等离子体半径48厘米,中心室长128米。采用Be作中子增殖剂,生产U-233加浓燃料直接用于水堆。本设计通过燃料增殖剂Th的适当的布置使靠近等离子体区域的裂变得到抑制。U-233在包层中的浓度分布较均匀,因而包层可以整体装卸料。年产U-233 4200kg。此外进行了热工水力、应力、屏蔽、氚在堆中的分布与漏失、放射性、停堆余热和剂量率、电站费用和经济性等分析计算。

关键词：包层等离子体冷却剂增殖堆核燃料反应堆反应堆燃料裂变裂变燃料包层结构概念设计包层模磁镜开端等离子体装置

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聚变增殖堆的中子学设计

核科学与工程 1987年第Z1期 260-265+8-9页

作者：游承伦谢中友西南物理研究所

为了在满足增殖堆自身氚需要的前提下,提高堆性能参数一支持比,本文利用一维ANISN输运程序,对直接浓缩抑制裂变包层的中子学性能作了优化计算,研究了Li丰度和U-233浓度及其分布对包层中子学性能的影响,提出了改进包层设计的几种措施,得... 详细信息

为了在满足增殖堆自身氚需要的前提下,提高堆性能参数一支持比,本文利用一维ANISN输运程序,对直接浓缩抑制裂变包层的中子学性能作了优化计算,研究了Li丰度和U-233浓度及其分布对包层中子学性能的影响,提出了改进包层设计的几种措施,得到了满意的结果。在堆运行周期内,平均产氚率T可达到1.11,支持比明显提高,达到14,包层中功率密度分布均匀,使堆的安全、冷却问题容易解决,给堆的结构设计带来方便。

关键词：包层增殖堆功率密度分布体积比 Th Li 反应堆中子学包层结构裂变堆裂变燃料

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PCVD法的发展现状和前景

光通信研究 1983年第4期 30-46页

作者：邓都才

本文综述光纤制造工艺中的PCVD法的原理、发展过程和现状。其中主要叙述荷兰Philips公司发展的微波低压PCVD法。并对其前景作出肯定的评价。对其它的等离子体工艺也作一简介。

关键词： PCVD 衰耗光纤维预制棒单模光纤光导纤维包层结构 MCVD 相对折射率相对屈光指数沉积效率拉丝速度沉积速率等离子体