液氦温区微小漏孔流动特性研究

低温环境下系统器件的密封性能至关重要,对于低温密封研究,了解低温下微小漏孔泄漏的流动特性很有必要。本文构建了具有随机粗糙度壁面的二维微通道,应用仿真软件研究液氦温区漏孔微通道内气流的流动特性,计算分析通道内各物理量的分布和变化。结果表明随机粗糙度壁面对速度分布的扰动在近壁面影响最大,随着远离壁面的方向减小,对中心区域流动几乎无影响;低温导致氦气粘滞系数下降,微通道内气体流速增加;压力分布也因通道特征尺寸变化而发生波动;液氦温区漏孔的质量流量比常温下大两个数量级,并且当进出口压力比超过临界值后漏孔质量流量不再变化。对于低温系统的漏率预测、泄漏预防和低温检漏、密封研究具有理论意义和实用价值。

基于超导磁场环境真空测量电离规磁屏蔽结构仿真研究

聚变装置超导磁场环境下真空测量电离规因灯丝变形、带电粒子轨迹变化等物理机制导致真空测量精度不高,不能满足工程精确测量的需求。基于磁屏蔽的理论,构建了半封闭式和开放式的两种多层磁屏蔽结构模型,利用Maxwell有限元软件,仿真研究了结构材料层不同厚度和不同磁场方向等条件下磁屏蔽效能的变化规律。结果表明,屏蔽效能随铁层材料径向厚度的增加而增大,铁层材料端部厚度对其影响较小;超导材料层厚度对屏蔽效能影响较小;磁场方向角在0°~90°范围内,屏蔽效能先减后增,并在90°(屏蔽结构轴向与磁场方向平行)时达到最大值。为电离规在复杂磁场应用条件下的屏蔽结构工程设计提供了依据。

小型离子源中膜孔静电透镜系统仿真研究

离子源是各种类型质谱仪、离子加速器、离子注入机、离子束刻蚀机等电真空设备不可缺少的部件,静电透镜系统是离子源的重要组成部分。本文基于圆孔膜片透镜理论及带电粒子在静电场中的运动理论,利用多重物理场软件COMSOL对一种小型化离子源的离子加速系统进行了仿真研究。分析了离子加速区透镜片数为4片、23片时不同位置的圆孔膜片透镜电压对离子束能量及发散角的影响。计算结果表明,离子加速区膜孔透镜数量为4片时,更易于通过透镜电压调节离子束光斑尺寸,当膜孔透镜相对位置为12 mm、透镜电压为510 V时,离子束发散角最小值为3°,离子能量最高值为480 eV。

一种新型驼背纠正装置的研究

如今,各种移动通讯设备的使用给人们带来极大便利的同时,也引起了人们的担忧,这种担忧部分来自于其对腰椎和颈椎的伤害.本次研究着眼于不良的站立身姿造成的脚底压力分布状况的变化,设计了一种在驼背时即时提醒使用者的装置,达到纠正不良姿势进而减少腰椎和颈椎的伤害的效果.