E-field measurement of a pulse line ion accelerator

The E-field of pulse line ion accelerator （PLIA） is unique with high frequency （~MHz）, large magni- tude （~MV/m）, and limited measuring space （~cm）. The integrated optical E-field sensor （IOES） has remarkable advantages and has been used for PLIA E-field measurement. Firstly, the transfer function of the IOES has been calibrated to ensure measurement accuracy. The time-domain response illustrates that the sensor has a fast dynamic performance to effectively follow a 4 ns rising edge. Then, the E-field distribution along the axis and near the insula- tor surface of the PLIA was measured, showing that propagation of the E-field is almost lossless and the E-field near the insulation surface is about 1.1 times larger than that along the axis, which is in accordance with the simulation result.

食品安全风险伤害与风险交流对消费者风险感知的综合影响——以跨境电商为例

探讨消费者食品安全风险感知形成机理并科学引导,对推动我国食品产业高质量发展具有重要作用。区别于以往单一维度的研究,从风险的客观存在与主观构建的二重性出发,以跨境电商为研究情境探讨食品安全风险场域(风险伤害与风险交流)对消费者风险感知的影响机制。实验结果表明:食品安全风险场域显著影响消费者风险感知,相较于风险伤害,风险交流对消费者风险感知的影响更为显著,且在女性群体和含低龄人口或高龄人口的家庭中更为显著。食品安全关注度在风险场域影响消费者风险感知的路径中发挥“遮掩效应”;平台情境在风险场域与食品安全关注度的因果关系间起负向调节效应。

电磁脉冲电场测量技术研究综述

宽频带大动态范围的脉冲电场测量是电磁脉冲效应、防护以及电磁兼容等相关领域的一项共性基础技术,在过去50年以来受到研究人员的广泛关注,并发展出不同手段的测量技术。无源微分(D-dot)测量传感器带宽相对较高,但尺寸较大、集成度低;有源光纤测量系统最大测量带宽约为1 GHz,尺寸相对较小、集成度高、实用性强。集成光学传感器作为一种带宽宽、体积小的无源传感器,各国均有研究。本文主要回顾上述几种脉冲电场测量技术近期研究进展,并结合发展现状分析脉冲电场测量技术存在的挑战和未来可能的研究方向,为相关领域研究人员提供参考。

基于场致二次谐波的大气压脉冲流注放电时变非均匀电场测量研究

诊断大气压脉冲流注放电空间电场是实现流注放电精准调控和揭示等离子体不稳定性机制的重要基础。基于场致二次谐波的空间电场测量方法具有非侵入式、时空分辨率高等优点。然而,流注放电时变非均匀电场对二次谐波信号产生过程的影响规律尚不完善,真实电场标定系数随流注放电不同阶段的变化规律尚不清晰。该文首先计算二次谐波信号产生规律和电场空间分布的影响;然后,基于等离子体流体模拟,分析二次谐波信号对流注放电不同阶段时变非均匀电场的敏感程度;最后,基于纳秒脉冲激光场致二次谐波电场测量平台,实验获得了重频脉冲作用下组合电极结构产生的单根负流注轴向电场演变规律,分析脉冲重复频率对空间电场的影响机制,并针对流注放电时变非均匀电场特点提出电场致二次谐波测量优化若干建议。

变压器典型异常工况下磁场特征研究

针对微型磁场传感器在变压器故障检测中不同放置位置检测精度差异大的问题,该文以单相E磁芯变压器为例,基于COMSOL有限元仿真建立模型探究微型传感器在变压器中最佳放置位置。首先分析并阐明变压器磁场对称性分布规律;然后设置诸如匝间短路、负载变化和频率变化等多种典型异常工况,采用小波变换分析上述工况下变压器不同位置磁场强度、相位变化情况;最后基于信号突变规律、突变时间得到最佳放置位置并判断灵敏度级别,为微型磁场传感器在变压器故障检测中的应用提供依据。

HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体工频击穿及分解特性实验研究

近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测试平台,分别探究了气压、混合比对HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘特性的影响,并讨论实际工程应用中的最优混合比和气压值,再采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对分解产物进行定性分析,同时对分解产物进行了仿真计算。研究结果表明在不同均匀场的条件下,HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的绝缘性能均随着混合比的提升而提高,击穿电压呈近似线性增长;在混合比保持不变的条件下,提高气压能够显著改善HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘性能;同时在0.3 MPa条件下,20%~25%体积分数的HFO-1234ze(E)不仅具有良好的绝缘水平,而且受到电场不均匀度的影响相对较小,适用于实际工程应用。HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体具有良好的自恢复绝缘特性,分解的产物主要为氢氟化碳(HFC)和碳氢化合物(HC),仿真结果表明分解产物较为稳定。综合实验和仿真计算结果表明HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体有潜力替代SF6气体应用中低压绝缘设备中。

高校本科生参与科研训练的影响因素研究

本科生参与科研训练是提升其学术素养和科研能力的重要途径,也是高校培养创新型人才的重要方式。高校要构建科学有效的本科生参与科研训练生态系统,必须深入分析本科生参与科研训练的关键影响因素及其实现路径。基于阿斯汀的“I-E-O”模型和勒温的“心理场理论”,构建高校本科生参与科研训练的影响因素理论模型,并设计编制调查问卷。调查结果表明:环境支持、心理动机、能力发展对本科生参与科研训练具有正向影响;性别、年级、家庭所在地对本科生参与科研训练无显著影响;专业类型、成绩排名、毕业去向、参与科研经历、学生干部经历对本科生参与科研训练影响显著。在上述研究的基础上提出构建我国高校本科生参与科研训练生态系统的改革行动建议。

海洋拖曳式水平电偶源数值模拟与电场接收机研制

海洋天然气水合物资源调查中,电磁法已成为地震勘探最有效的补充手段之一,而我国海洋水合物电磁探测中的拖曳式电场接收机此前是空白.本文从方法原理、仪器设备和海洋试验等方面,对海洋拖曳式水平电偶极偶极方法进行研讨.建立三维电阻率模型,进行数值模拟,讨论收发距、发射频率、拖曳装置离海底高度等参数与电场异常响应的关系,针对特定模型给出了最佳观测参数以指导仪器硬件设计与海洋测试.在此基础上,采用高级嵌入式计算机的智能化控制、前端低噪声斩波放大、高精度同步采集等技术,研制了由拖体、承压舱、采集电路、低噪声电场传感器等组成的海洋拖曳式水平轴向电场接收机,其系统噪声达到2 nV/（√）Hz@（1～100Hz）.将自主研制的电场接收机用于国内首次拖曳式电偶极-偶极方法的海洋试验与评估,并对海试资料进行了处理与分析.研究结果表明,所研发的仪器达到了设计指标,能够用于海洋天然气水合物调查.

基于有限元和神经网络方法对超高压合成绝缘子均压环结构优化的研究

针对超高压输电线路合成绝缘子所用的均压环,提出了一种优化其结构参数的方法。这种方法首先利用渐进边界条件解决了绝缘子电场模型的开域问题,然后以有限元方法计算出均压环各个参数对绝缘子电场分布的影响,并以此确定了均压环结构优化目标;在此基础上,利用神经网络拟合了均压环各结构参数与优化目标之间的关系,并以此得出均压环结构参数的最优解,解决了穷举优化方法的计算时间冗长的缺点。优化后的均压环使得绝缘子和均压环的表面电场强度均小于电晕起始场强。

改进型偶极子模型的静电放电相关电场计算

分析了静电放电 (ESD)过程中电磁场偶极子模型存在的缺陷及其产生原因。提出了改进型偶极子模型 ,并根据实测 ESD放电电流波形 ,对 ESD在不同空间距离处产生的电场进行了计算 。

宽频带电光式脉冲电场测量系统的研制及应用

介绍了一种宽频带电光式脉冲电场测量系统（ＰＥＭＳ－ １），该系统动态范围约６０ｄＢ，频率响应为０．１Ｈｚ～７００ＭＨｚ，具有抗电磁干扰能力强、探头部分无源化、体积小等优点，可用于传统测试手段难于实现的复杂电磁环境下或小空间内的瞬变电场测量。给出了系统组成及分析，对频率响应与线性测量范围进行了实验研究，提出了一种无标准场时有效进行幅值标定的方法。最后，在两种脉冲电场环境中进行了测试应用。

微波单模腔烧结WC-10Co硬质合金的研究

利用微波烧结技术,将WC-10Co硬质合金分别置于TE103单模谐振腔中纯电场、纯磁场以及电场和磁场的混合场中进行烧结,研究了这些区域下WC-10Co硬质合金的烧结行为以及对其性能的影响。

基于几何形状/介电分布综合优化的GIS/GIL盆式绝缘子电场分布特性调控

为了给高耐电性能GIS/GIL盆式绝缘子的研制提供理论支持及设计导则,采用数值模拟方法对550kV交流盆式绝缘子模型开展电场分布的多层次综合优化设计。在初步设计阶段,首先通过几何形状的轮廓优化获得盆体凹面和凸面的轮廓外形,在此基础上进一步通过介电分布的拓扑优化,调整绝缘内部的相对介电常数空间分布以实现沿面电场的调控,实现了绝缘结构整体的优化设计。在详细设计阶段,基于几何形状和介电分布拓扑优化的结果,通过参数优化寻找最优的介电常数以及连接件高度等局部关键结构最优尺寸参数。仿真结果表明,提出的多层次综合优化策略能够最大程度地利用设计空间,实现几何形状与介电分布"1+1>2"的优化效果。相较于优化前的原始盆式绝缘子,优化后的盆体凸面和凹面的最大电场降幅可分别达24.2%和28.6%,大幅改善了盆式绝缘子的整体电场分布。

光纤传输式瞬态脉冲电场传感器分析与设计

为实现瞬态脉冲电磁场的时域测试,研制了一种基于场效应管加载的光纤传输式电场传感器。根据电场传感器的等效电路模型及其实尺仿真模型,分析了接收天线的负载阻抗及其长度等参数变化对传感器测试性能的影响,为传感器设计中的参数选择提供了参考。在此基础上,利用自行研制的电场传感器分别对核电磁脉冲场和雷电电磁脉冲场进行了实测,结果表明:传感器的高、低频响应能力均较好,基本可以满足测试瞬态电磁脉冲场的需要,验证了传感器设计的可行性。

短电磁脉冲标准场装置实验室比对

研制了基于单锥TEM室的短电磁脉冲标准场实验装置,并联合清华大学工程物理系、俄罗斯全俄光学与物理测量研究院,以D-dot传感器为传递标准,分别在中国和俄罗斯开展了短电磁脉冲标准场实验装置的实验室联合比对。比对结果表明,在单锥TEM室内θ=70°、r=0.6 m位置处,三方实验室测量的D-dot传感器响应波形与激励波形基本一致,传感器等效面积差异小于2%。比对结果进一步检验了单锥TEM室作为短电磁脉冲标准场装置的有效性,并验证了其用于短脉冲测量天线参数时域标定的技术可行性。

探头定位误差对远场特性的影响

分析了在近场测试扫描过程中探头在ｘ，ｙ，ｚ方向的定位误差对远区电场的影响，给出了远区电场误差与探头位置误差的关系式，推导出了由于远区电场误差而影响到天线的其他特性参数的关系式．

两次仅有连续电流的负极性人工引发雷电特征分析

对2006年8月28日在广州从化人工引发的两次雷电(F184626和F185503)的特征进行了分析。这两次触发闪电都是经典负极性慢型放电过程,整个放电过程仅有连续电流没有回击,但连续电流过程中包含有多个M分量。两次过程触发时地面电场分别为-6.1kV/m和-8.2kV/m,触发高度分别约336m和244m。资料分析表明,两次人工引发雷电形成稳定上行正先导之前,出现多次明显的双极性脉冲,脉冲间隔平均值分别为18.12ms和16.64ms;在上行正先导产生初始阶段出现明显的阶梯特性,梯级先导脉冲的平均间隔分别为20μs和24μs,总持续时间都约为250μs,脉冲的宽度约1μs。8月28日的两次触发闪电与以往北方正极性的慢型放电过程相比有连续电流持续时间较长等特征。

超宽谱短电磁脉冲电场标准装置溯源及不确定度评定

针对高功率超宽谱短电磁脉冲(UWB-SP)电场标准装置的可溯源性和不确定度进行了研究,完成了UWB-SP电场标准的溯源和不确定度评定。分析了向脉冲参数标准、S参数标准、长度标准等参量标准溯源的可行性,实现了通过间接量的溯源得到标准装置的不间断溯源链。研究建立了标准装置的电场不确定度评估模型,针对脉冲源输出电压不确定度、脉冲传输不确定度、标准装置机械工艺及装配不确定度等不确定度分量进行了评定,并对各不确定度分量进行了合成,得到了标准电场的合成扩展不确定度为8.4%。

电场感应技术在储罐腐蚀泄漏检测中的应用

介绍了利用电场感应技术进行储罐泄漏检测的原理、实现方法、试验数据分析及应用领域等问题。对不同介质感应信号强度的检测表明,依据电场感应原理制造的检测仪对水、机油、柴油、煤油、汽油等流动状态介质的泄漏可报警,可用于石油、石化行业等多种类别储罐的腐蚀泄漏检测。在试验室开展了升温、降温、蒸汽湿度及浸润试验,检测仪工作稳定。对国内某炼油厂汽油罐进行了现场数据监测,检测结果准确。

抑制地面反射影响的高功率微波辐射场测量方法

在对空气-地面分层媒质中微波传播与反射理论分析的基础上,研究了地面反射对测点处不同垂直高度电场分布的影响,推导得到了电场分布随垂直高度变化曲线的振荡周期理论计算公式,针对高功率微波源总功率测量,提出了一种双天线阵列抑制地面反射影响的高功率微波辐射场测量方法,通过数值计算、低功率连续波实验、大功率短脉冲实验等进一步验证了理论公式的正确性,以及双天线阵列抑制地面反射影响方法的可行性。结果表明,与单接收天线相比,双天线阵列法可将地面反射影响由原有的4dB降低至0.6dB以下,从而有效减小了高功率微波辐射场的测量不确定度,为高功率微波源总功率准确测量奠定了基础。