氙气与多种示漏气体漏率转换关系研究

电推进技术是我国航天卫星未来重要的推进系统技术,具有比常规化学推进比冲高、推力小、推进剂利用率高等优点,其中离子推进器主要使用氙气作为推进剂。常规的推进系统密封性测试采用氦气作为示漏气体,检漏结果与实际工质氙气的真实漏率存在换算关系,为了能够准确评估电推进系统的实际泄漏状态和漏率数值,亟需开展相关研究。本文通过搭建多种示漏气体测试系统,验证了氙气原位检漏技术的可行性,并由理论分析和实验研究初步获得氙气与氦气、氪气之间的漏率转换关系,以及转换系数理论上下限数值,为后续电推进的检漏工作提供参考依据。

微型氙气供给模块性能研究及在轨应用

传统氙气供给系统由于系统复杂、重量体积大、价格昂贵、生产周期长等劣势,已无法适应低轨互联网卫星星座对低功率霍尔电推进系统的轻质化、低成本及快速研制的发展要求。本文提出一种基于复杂流体通道先进成型和微型化流体控制部件相结合的Bang-Bang控制型微型氙气供给模块,对其结构组成和工作原理进行了介绍。基于Matlab与AMESim联合仿真方式搭建了其系统动态仿真模型,并采用Peng-Robinson方程考虑了氙气的超临界特性,对其Bang-Bang压力控制特性进行仿真研究。对微型氙气供给模块与600W霍尔推力器的在轨数据进行了分析,产品在轨工作稳定,在轨数据与仿真结果相吻合。

微量氙气高效吸附捕集材料研究进展

通过物理吸附作用对微量氙气进行捕集,优化材料的微孔尺寸、孔道极化环境等因素,可提高材料表面与高极化率氙分子的结合作用。碳材料具有比表面积高、吸附容量大等优势,但其非极性孔道表面缺少氙吸附的特异性位点。沸石分子筛通过金属离子改性可有效提高对微量氙气的吸附能力,但受限于孔道的刚性结构,难以精密调控其微孔尺寸和极化环境。金属有机框架材料具有结构多样、可设计性强等优势,通过优化孔径尺寸、极化环境和框架柔性等因素,可提高其微量氙气吸附性能。基于微量氙气吸附捕集材料的研究现状,展望了极化微孔材料的设计合成是微量氙气吸附研究的重要方向。

右美托咪定与氙气改良的UW液对猪心脏死亡供肺的保护作用

目的探讨右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)与氙气(Xenon,Xe)添加改良的威斯康星大学保存液(university of Wisconsin solution,UW液)对猪心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death,DCD)供肺的保护作用。方法4~6月龄雄性小香猪4只,体质量为13~17 kg,采用静推顺式阿曲库铵及停止供氧建立猪心脏停跳模型,待热缺血(warm ischemia,WI)1 h后取肺并将其切成薄片。其中部分切片被命名为WI组,剩余切片则置于N_(2)/DEX/Xe添加的4种UW液中4℃冷缺血(cold ischemia,CI)24 h,并分别命名为WI+CI+N_(2)组、WI+CI+DEX组、WI+CI+DEX+30%Xe组、WI+CI+DEX+50%Xe组。5组肺组织切片行HE染色及组织损伤评分;TUNEL法检测细胞凋亡;Western blot检测cleaved Caspase-3、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)表达;免疫组化检测GPX4、高迁移率族蛋白1(high mobility group protein 1,HMGB1)表达。结果与WI组比较:HE染色显示各组肺泡结构均无明显破坏,肺水肿及炎症细胞浸润不明显,肺损伤评分无显著变化;WI+CI+N_(2)组TUNEL阳性细胞数、cleaved Caspase-3蛋白表达显著增加(P<0.05);各组肺组织GPX4蛋白表达无显著变化;WI+CI+N_(2)组HMGB1蛋白表达量显著增多(P<0.05)。与WI+CI+N_(2)组比较:WI+CI+DEX组、WI+CI+DEX+30%Xe组和WI+CI+DEX+50%Xe组的TUNEL阳性细胞数显著减少(P<0.001,P<0.05,P<0.05);WI+CI+DEX+30%Xe组HMGB1蛋白表达显著降低(P<0.01)。结论DEX单独或联合Xe添加改良的UW液可通过抑制细胞凋亡、下调HMGB1表达及细胞质内弥散对猪DCD供肺发挥更好的细胞保护效果。

氙气后处理对脊髓缺血再灌注损伤的效果:Akt信号通路和自噬机制

目的探讨氙气后处理对大鼠脊髓缺血再灌注损伤(SCIRI)后自噬的影响及其与苏氨酸蛋白激酶(Akt)信号通路的关系。方法30只健康雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组(Sham组)、脊髓缺血再灌注组(I/R组)和氙气后处理组(Xe组),每组10只。后两组通过夹闭腹主动脉85 min,再灌注4 h建立大鼠SCIRI模型。于再灌注1 h时,Xe组经呼吸机吸入50%氙气+50%氧气混合气1 h。其余两组吸入50%氮气+50%氧气混合气1 h。再灌注4 h时,对大鼠行BBB评分和斜板试验后,收集L3-5脊髓,Nissl染色计数正常神经元数量,Western blotting检测脊髓组织中Akt、磷酸化Akt(p-Akt)、自噬蛋白〔p62、Beclin 1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅰ和LC3Ⅱ〕的表达,逆转录实时定量聚合酶链反应检测脊髓组织中p62、Beclin 1和LC3ⅡmRNA的表达。结果与Sham组相比,I/R组后肢BBB评分明显降低(P<0.01),斜板试验最大倾斜度明显减小(P<0.01),正常神经元数量明显减少(P<0.01);p-Akt/Akt比值明显降低(P<0.01);Beclin 1蛋白表达明显上调(P<0.01),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值明显升高(P<0.01),p62蛋白表达下调,且Beclin 1 mRNA和LC3ⅡmRNA的含量增加,p62 mRNA含量明显减少(P<0.01)。与I/R组相比,Xe组后肢BBB评分明显升高(P<0.01),斜板试验最大倾斜度明显增大(P<0.01),正常神经元数量明显增加(P<0.01);p-Akt蛋白表达上调,p-Akt/Akt比值明显升高(P<0.01);Beclin 1蛋白的表达明显下调(P<0.01),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值明显降低(P<0.01),p62蛋白的表达明显上调(P<0.01),p62 mRNA的含量明显增加(P<0.01),LC3ⅡmRNA的含量减少(P<0.05)。结论氙气后处理可以减轻SCIRI,可能与激活Akt通路,抑制自噬水平有关。

电子级氙气的纯化设备概述

空气中氙气含量只有0.086 mg/L,获得99.995%以上纯度的氙产品,具有较大的技术难度。文章介绍一种用吸气剂的纯化装置,正常运行时由西门子PLC(可编程控制器)系统全自动操作。纯化器具有完备的报警连锁系统,一旦出现问题,系统将会及时报警,以防备事故发生。操作人员可以在无需额外输入的情况下准确地管理所有操作变量,在有需要时,也可进行手动控制,利用高温条件,吸气剂将氙气中杂质脱除,纯化后的氙气可达到6 N水平,高纯氙气流入后端可供使用。

氙气中全杂质的分析方法研究

建立了一种利用氦离子气相色谱仪检测氙气中全杂质的分析方法,通过色谱柱选择切换、反吹放空等技术,采用最佳色谱仪工作参数及阀切时间,解决了分离氧气和氩气,分离四氟化碳、六氟乙烷和六氟化硫的分析难点。结果表明,该分析方法大大提高了氙气中杂质的检测效率及准确度,能够检测氙气中10-9级微量杂质。

水中溶解氙气与氩气的分离方法研究

氙气作为核动力反应堆一种非常重要的裂变产物,可根据一回路循环水中溶解氙气的含量对核燃料棒的泄漏进行检测,但氙气中大量的氩气会严重影响质谱法准确测定稳定氙气含量。对纯氩气和纯氙气分别在不锈钢低温冷阱和活性炭低温冷阱上的的吸附及释放性能进行了研究,以实际水样为例,用不锈钢低温冷阱对溶解氙气中的氩气进行了分离,并对水中溶解氙气含量进行了测定。结果表明,不锈钢冷阱分离氙气中大量的氩气更完全高效,不锈钢冷阱分离氩气的最佳温度为60 K,含有氩气和氙气的实际样品采用低温冷阱循环冷冻-释放-冷冻的方法可更加充分释放其中的氩气,此方法对氩气的分离率达99%以上,可以保证水样中溶解氙气含量的准确测定,其测试结果精度达到0.048%。

当前市场车用氙气金卤灯质量分析

简述了市售车用氙气金卤灯当前的质量水平。给出了所进行的部分测试结果并与国际标准规定的某些参数进行了比较,介绍了一种车用高稳定、高效、低眩光、长寿命氙气金卤灯的新型结构。

压电比例阀调节的氙气微推进系统流量特性仿真研究

基于压电比例阀驱动的氙气微推进系统是目前国际的发展趋势。压电比例阀作为该类型推进系统的核心组件,其性能将直接影响系统流量特性和推力。本文首先采用AMESim软件对某型氙气工作压力为0.3MPa的压电驱动氙气微推进系统进行建模,并对系统填充过程中的气瓶与减压阀工作特性进行分析。然后研究了不同减压阀反馈腔压力条件下的减压阀与压电比例阀的阀芯运动和氙气质量流量特性。最后,分析了压电比例阀驱动电压对开机过程中的压电比例阀阀针位移、氙气质量流量特性的影响规律。结果显示,压电比例阀阀针在通电后迅速开启,其最终的稳定升程为3.7μm。系统的氙气质量流量的稳定值为5.63mg/s。减压阀反馈腔内的氙气压力越大,压电比例阀开启后的氙气质量流量稳定值越大且响应时间越长。仿真结果表明,本次研究的氙气微推进系统可以通过改变驱动电压实现对氙气质量流量的线性调节,系统氙气质量流量可在较短时间内达到目标值。

面向空间电推力器的氙气供给系统发展综述及展望

在阐述氙气供给系统组成与分类基础上,将传统氙气供给系统和先进氙气供给系统按照机械减压型、开关控制型和比例控制型三种类型进行梳理,提炼了氙气供给系统中涉及到的关键技术,如建模与仿真技术、流体控制部件技术及系统集成技术,并对其研究现状进行了概述。对氙气供给系统的发展现状和发展趋势进行了总结,重点对国内外氙气供给技术的差距进行分析,给出了我国电推进氙气供给系统的发展建议。首次全面、系统地对面向空间电推力器的氙气供给系统进行综述、总结和展望,对于氙气供给技术的研究具有重要的参考价值。

活性炭纤维的吸附性能──对CO_2、N_2、O_2与氙气的吸附规律

研究了不同基体的活性炭纤维对 ＣＯ２、 Ｎ２、 Ｏ２及 Ｘｅ的吸附规律等温线，发现 ＣＯ２与Ｘｅ具有相似的吸附规律， Ｎ２、 Ｏ２ 则有所不同 Ｘ光电子能谱表明。

氙气CT灌注用于脑血流及其储备功能的初步评价

目的:初步评价氙气CT(Xe-CT)脑血流灌注的临床应用价值。材料和方法:对6例健康人分别在静息状态和静脉注入乙酰唑胺(ACZ)后行Xe-CT脑血流灌注检查。用自动的皮质六分区模式和手工画法测量不同血管分布区的脑血流值(CBF),同时也测量了基底节各区和丘脑负荷试验前后的CBF。结果:基底节区的CBF最高;左侧丘脑的CBF高于同侧的尾状核和壳核,右侧也有这种趋势,但是没有统计学差异;两侧半球间脑血流没有统计学显著差异;注射ACZ后除了左侧丘脑外所有区域的脑血流均显著增加。结论:Xe-CT作为一种准确而无创的脑血流检查方法具有较高的临床应用价值。

活性碳纤维对氙气的吸附

用不同基体制备的活性碳纤维的孔径分布有明显变化，吸附氙气的量明显不同．聚乙烯醇缩甲醛ＡＣＦ有较好的吸附量，活化温度的升高以及活化时间的延长均不利于氙气的吸附，而降低吸附体系的温度，可以明显地提高活性碳纤维对氙气的吸附量．

活性炭纤维吸附氙气机理的研究

研究了不同基体的活性炭纤维对氙气的吸附性能,同时对活性炭纤维结构修饰后的性能进行研究.结果表明活性炭纤维对氙气的吸附量不是随表面积增大而增加,修饰后的活性炭纤维的微孔尺寸变窄,对氙气的吸附量有所增加,吸附前后活性炭纤维的结构未发生变化.

如何正确掌握好氙气CT的检查方法

目的：准确、无误的掌握好Xe-CT CBF分析系统的各项操作步骤，成功地完成Xe-CT检查，从而为临床提供准确、有效、可靠的脑血流量（CBF）测量数据。方法：选择100例脑血管病患者（男80例，女20例，年龄11～75岁）在安静状态下进行CT头颅常规扫描然后吸入氙气与氧气按一定的比例形成的混合气体后再次进行扫描，其中9例注入血管扩张药后进而行增强扫描，最后将扫描结果上传Xe-CT CBF分析系统，进行CBF的定量分析。结果：在这随机抽选的100例行Xe-CT检查的脑血管病患者中，最后检查成功者94例（占94％），不成功者6例（占6％）。结论：Xe-CT CBF分析结果是令人满意的且所得数据真实可信，但为了得到更多准确、高质的CBF的图像，尽量减低不成功率，因而，正确无误、规范的控制Xe-CT扫描流程是至关重要的。

急性主动脉夹层术体外循环期间50%氙气静态膨肺对氧自由基的影响

目的:急性主动脉夹层(AAD)手术围术期病死率和并发症均明显高于其它心脏手术。缺血再灌注损伤导致的活性氧增加和抗氧化剂减少与主动脉夹层手术围术期转归密切相关。本研究通过Stanford A型夹层手术体外循环(CPB)期间给予50%氙气静态膨肺,观察围术期氧自由基变化情况并初步探索氙气作用机制。方法:发病14d以内的急性Stanford A型夹层患者并拟行急诊手术者共100例,根据CPB期间静态膨肺气体随机分两组:对照组50%氧气(5cm H_2O,1cm H_2O=0.098k Pa);氙气组50%氙气(气道压5cm H_2O)。记录患者围术期临床指标,并于诱导后(T_0),术后10min(T_1),术后6h(T_2)和术后24h(T_3)抽取静脉血测量氧自由基,包括丙二醛(MDA),;髓过氧化物酶(MPO),;总抗氧化能力(TAOC),;总超氧化物歧化酶(TSOD)。结果:两组患者术前的临床指标、围术期血流动力学及血生化学指标无明显差异,但氙气组术前控制血压例数多(64%vs.38%,P=0.009),Euro SCORE评分高(P=0.021)。住院病死率,术后机械通气时间两组之间无统计学意义。氙气组患者术前血清MDA及MPO水平达峰值,而对照组患者血清MDA及MPO水平在术后10min达峰值。两组MDA(P=0.000,0.050)及MPO(P=0.000,0.050)时间效应及时间-治疗交互作用明显。围术期TAOC及TSOD在两组中都有升高,时间效应明显(P=0.000,0.000),但时间-治疗交互作用不明显(P=0.757,0.134)。结论:急性Stanford A型主动脉夹层手术CPB期间50%氙气静态膨肺可以明显抑制术后氧自由基的释放,提高机体抗自由基损伤的能力。

电推进系统工质氙气充装特性试验研究

文章介绍了卫星电推进系统工质氙气充装特性试验系统及测试方法,开展了氙气充装饱和蒸气压,气相及超临界状态PVT充装特性试验研究,建立了新的氙气饱和蒸气压方程,拟合得到了氙气的临界压力,并与其他研究机构的试验数据进行了比较分析。氙气饱和蒸气压试验结果与NIST方程计算值的相对偏差小于0.2%,发现并验证了NIST方程计算值在近临界区的偏差最高达到6 k Pa。试验数据为建立氙气充装加注预估模型奠定基础,为卫星电推进系统充装加注及在轨应用提供重要的参考。

急性Stanford A型主动脉夹层手术体外循环期间氙气静态膨肺对肺功能的影响

目的:通过Stannfod A型夹层手术体外循环(CPB)期间给予50%氙气静态膨肺,观察围术期肺功能指标的变化,评价氙气对肺功能的保护作用。方法:发病14d以内的急性Stanford A型夹层患者100例,随机分成对照组(CPB期间50%氧气与50%氮气静态膨肺,气道压5cm H2O,1cm H2O=0.098k Pa)和氙气组(CPB期间50%氙气与50%氧气静态膨肺,气道压5cm H2O),每组各50例。分别于诱导后(T0),术后10min(T1),术后6h(T2)及术后24h(T3)行血气分析,并于T0、T1、T2时刻计算氧合指数(OI)、呼吸指数(RI)及肺动、静态顺应性。结果:与T0相比,两组患者T1及T2时间点OI明显下降,RI明显升高。T1时间点氙气组OI下降较少(18.8%vs.33.8%,P=0.021),RI上升较低(34.5%vs.130%,P=0.000),T2时间点各肺功能值比较差异均无统计学意义。结论:Stanford A型夹层患者术后均发生肺功能受损,CPB期间50%氙气静态膨肺可改善术后即刻的肺功能。

航天器电推进系统氙气工质充装特性模型与评估

氙气充装特性计算与评估是航天器电推进系统应用的关键因素之一,通过试验及应用国内外试验数据库,建立了氙气工质全区域修正性的经典热力学状态方程、经验方程及多参数方程,比较分析了三种不同计算模型在单相区、临界区及超临界区与试验数据的偏差,新建立Helmholtz方程计算的压力密度,与试验数据比较,该模型比NIST方程有更高的精度,通过比较分析验证了计算模型的正确性与高精度,完全能满足电推进系统氙气工质充装特性数值模拟与预估的要求。