平板型电极对热离子能量转换特性的测试技术研究

为开展热离子能量转换器基础性能数据的研究,基于平板型电极热离子能量转换基础试验装置建立了针对电极对热电转换特性的测试技术,通过开展W-Mo电极对的热离子发电测试,对所建立的测试技术进行了验证及评价,并分析了热离子发电参数对输出特性的影响规律。结果表明:所建立的测试技术可准确测量发射极有效功函数值;利用热离子基础试验装置测得的W-Mo电极对的最大输出功率密度为5.6 W/cm^(2),对应的发电参数为发射极温度1800 K,铯壶温度577 K,输出电压0.7 V。

光伏模块驱动的基于范德华异质结构的热离子制冷器的性能评估

为了开发高效的太阳能冷却技术,建立了一个由光伏(photovoltaic,PV)模块和基于范德华异质结构(van der Waals heterostructure,vdWH)的热离子制冷器(thermionic refrigerator,TIR)组成的新型耦合系统。在充分考虑内部和外部的不可逆因素的情况下,建立了耦合系统的理论模型,推导了关键性能指标的数学表达式。在此基础上,研究了耦合系统的一般性能特征,并确定了允许系统运行的电压区域。根据计算,最大制冷量和最大性能系数(coefficient of performance,COP)分别为75.88 W和0.49。此外,还进行了灵敏度分析,以得出关键参数对整体性能影响的规律和大小,包括太阳辐照度、有效肖特基势垒高度、层间热阻、外部热阻、热泄漏热阻和热库温度。所得结果可能有助于实际耦合系统的设计和运行。

碳纳米材料的非还原热离子发射特性的比较

本文主要从测定时间、样品带的电流强度、观测到的目标离子流强度和得到结果的精度等几个方面出发 ,比较了使用几种不同的碳纳米材料 ,如纳米石墨、纳米碳黑和纳米碳管等测定氯同位素的情况 ,并把这些与使用普通石墨测定氯同位素得到的结果做了比较。研究发现这几种碳纳米材料测定的氯同位素比值比使用普通石墨测得的比值高 ,测量的精度比使用普通石墨测得比值的精度低。从这些方面看出 。

热离子、超热离子和离子加热

通过区分热离子和超热离子 ,讨论了 HL- 1M等离子体中性粒子束加热的初步实验结果。分析表明 ,虽然电子对离子的碰撞加热机制仍然占主导地位 。

热离子质谱测定的颗粒级锆石U-Pb不一致年龄数据处理的多边形准则——以大别山和东昆仑山深变质岩为例

时代古老的前寒武纪中深变质岩中的锆石往往经历了不止一期构造热事件的改造。在理想情况下 ,不同期次的事件应有对应的不一致线 ,这一系列的不一致线可以构成一个封闭的多边形 ,相邻的高位不一致线的下交点与低位不一致线的上交点重合。然而 ,多期构造热事件的叠加使多数相邻不一致线的上、下交点并不重合。如果这两个上、下交点的年龄与其平均年龄的偏差在 5 %以内 ,则可视为有效年龄 ,否则 ,与数据点线性排列最接近于平行的不一致线可能是有效的 ,该不一致线的上、下交点年龄可能具有地质意义。若两条不一致线之下的数据点均不具线性排列 ,则各自的上、下交点年龄多半无地质意义。应用此准则处理大别山杂岩麻粒岩和东昆仑山片麻状混合花岗岩的锆石 U

不同金属带的非还原热离子发射特性

本文对在石墨存在下热电离质谱中常用且具有不同功函数的 Ta、Re、W、Pt四种金属带的 Cs2 Cl+和Cs2 BO2 +离子的非还原热离子发射特性进行了比较。研究结果表明 ,采用 Ta、Re、W、Pt四种金属带均能获得强的 Cs2 Cl+和 Cs2 BO2 +离子的发射 ,得到高精度的硼、氯同位素组成的测定。但是功函数较低的 Ta带的发射温度更低 ,测量精度更高 ,这表明在石墨存在下 Cs2 Cl+和 Cs2 BO2

碱式碳酸钴的热离解过程与形貌继承性

以碳酸氢铵为沉淀剂,从氯化钴溶液中沉淀制得棒状碱式碳酸钴。采用TG-DTG-DSC热分析技术对碱式碳酸钴的热离解过程进行研究,采用X射线衍射技术对碱式碳酸钴在不同煅烧温度下的热离解产物进行物相分析,采用扫描电镜观察碱式碳酸钴及其在700℃的煅烧产物Co3O4的形貌特征。结果表明,在此实验条件下,碱式碳酸钴在450℃煅烧以及保温3 h的热离解产物中CoO的质量分数依然高达50.5%,碱式碳酸钴完全离解为Co3O4的温度高于359.5~421.1℃的热分析测量值;700℃煅烧可得到单一相成分的Co3O4;850℃煅烧,Co3O4发生离解,热离解产物中CoO的质量分数高达47.93%,这一离解温度低于Co3O4热离解最低温度为910~920℃的热力学理论预测值。要制备单一相成分的Co3O4,必须严格控制其前躯体的煅烧离解条件。Co3O4产物对碱式碳酸钴具有良好的形貌继承性,因此通过控制Co3O4粉末前驱体的制备条件可以实现对Co3O4粉末形貌的有效控制。

含有双温非热离子的尘埃等离子体中的非线性尘埃声孤波

使用约化摄动法得到了含有双温非热离子的尘埃等离子体中的KdV方程.结果表明,双温满足非热分布的离子会严重影响着尘埃声孤波的结构,而且,该体系中稀疏形孤波与压缩形孤波共存.

一种基于热离子二极管的大功率微波探测器

主要给出了波导型的X波段大功率微波探测器的结构、标定方法和标定结果。该新型大功率微波探测器具有承受微波峰值功率高(可达100 kW),时间响应快(响应时间小于2.0 ns),不需要同步信号,抗干扰能力强等特点。根据不同的需要,可以制作成波导型和同轴型的大功率微波探测器。波导型探测器由热离子二极管、标准波导、滤波器和外电路组成,其工作频率范围为波导的工作频率范围;而同轴型探测器由热离子二极管、同轴波导,滤波器和外电路组成,可以宽带使用。标定结果表明该探测器很适合高功率微波峰值功率测量,尤其是在强电磁干扰环境和高重频微波脉冲条件下的测量,为解决功率测量不准的技术难题提供一种有效的技术手段。

热管改进型热离子反应堆瞬态分析程序开发

本文针对改进型TOPAZⅡ核反应堆系统的特殊结构及热工水力特性,开发了耦合热管二维计算程序的热离子反应堆系统分析程序TASTIN-HP,并计算分析了其稳态与瞬态事件及典型事故工况下的热工水力特性。结果表明:稳态计算结果与设计值符合良好;升功率事件及部分失流事故中,在一定的时间内,元件各层材料与冷却剂温度均在安全限值以内。本文结果初步证明TASTIN-HP可对热管式辐射器型空间堆进行系统安全分析。

含有双温非热离子的热尘埃等离子体中的尘埃声孤波

使用约化摄动方法得到含有双温非热离子的无磁化热尘埃等离子体中的KdV方程.研究结果表明,尘埃流体的温度会严重影响尘埃声孤波的结构,而且允许稀疏形孤波与压缩形孤波共存.

顶空固相微萃取与气相色谱-火焰热离子检测器联用测定白酒中吡嗪类化合物

应用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-火焰热离子检测器(GC-FTD)联用技术,建立了快速检测白酒中吡嗪类化合物的方法。本实验对吸附温度、时间及离子强度对萃取效果的影响进行了优化;在优化条件下,吡嗪类化合物在所测范围内具有良好的线性关系(R2>0.99),酒样重复测定的相对标准偏差小于13.6%,检测限小于0.20μg/L,回收率大于80.2%。用该方法测定了茅台酒、郎酒中的吡嗪类化合物。

铝热离心法重熔球墨铸铁管内表面的研究

用自蔓延铝热离心法对球墨铸铁管内表面进行了重熔处理。结果表明，在球墨铸铁管内表面形成了０３ｍｍ厚的白口组织，其显微硬度为６７２ＨＶ，远远高于其铁素体基体。

含有双温非热离子的热尘埃等离子体中二维尘埃声孤波

以含有双温非热离子的无磁化热尘埃等离子体为研究对象,使用约化摄动方法得到了描述有限小振幅波动的KP方程.研究结果表明,尘埃流体的温度及两种不同温度满足非热分布的离子会严重影响和改变着尘埃声孤波的类型与结构,系统中既可能出现稀疏形孤波也可能出现压缩形孤波,而且,孤波的振幅与宽度亦有明显改变.

含有非热离子及尘粒电荷变化的尘埃等离子体中的KP方程

使用约化摄动法得到含有非热离子、尘粒荷电变化的热尘埃等离子体中的KP方程.结果表明,非热离子分布会严重影响尘粒的电荷数.而且,高阶横向扰动的存在使得尘埃声孤波的振幅减小,而宽度增大.同时,该体系中稀疏形孤波和压缩形孤波共存.

气相色谱-火焰热离子检测器法测定白酒中甜蜜素的研究

建立了一种用气相色谱-火焰热离子检测器(FTD)法测定白酒中甜蜜素含量的分析方法。样品中的甜蜜素在强酸性溶液中与次氯酸钠反应,生成N,N-二氯环己胺,然后用正庚烷萃取,GC-FTD测定,外标法定量。本方法的标准曲线在0.5~10 mg/L的浓度曲线范围内,线性关系良好,相关系数大于0.99。本方法的回收率为92.3%~102.1%,相对标准偏差在2.9%~4.3%之间,方法检出限为0.2 mg/L。实验结果表明,本方法操作简便、快捷、准确度高、重现性好、方法检出限低,适用于白酒中甜蜜素含量的测定。

单节热离子燃料元件燃料质量迁移及其对元件性能影响

单节热离子燃料元件结构紧凑,能够实现静态热电转换,但运行温度高,燃料发生质量迁移,影响燃料元件性能。针对单节热离子燃料元件几何特点建立燃料质量迁移模型和热电转换模型,开发单节热离子燃料元件稳态性能分析程序,将计算结果与中国原子能科学研究院堆内试验数据对比验证后,开展了单节热离子燃料元件稳态性能分析。研究发现燃料轴向质量迁移使燃料元件功率发生轴向再分布,从而展平轴向温度分布,使热电转换效率发生小幅下降。燃料元件运行功率越高,中心孔道初始直径越小,中心孔道堵塞风险越高。径向质量迁移使燃料芯块和发射极在运行早期即发生接触,发射极在接触下发生蠕变,蠕变量受燃料芯块轴向质量迁移影响。

新型空间电源——热离子核电源

概述了空间电源的发展过程,以及空间电源系统在空间飞行器设计中的重要作用;大功率、低重量、小体积、抗辐照是对空间电源的基本要求。概述了空间核电源的优点、缺点、使用的范围、发展的必然趋势、回避缺点的方法。

微机快速考查氮磷检测器(NPD)中热离子源的寿命

氮磷检测器(即热离子化检测器)是气相色谱最重要的选择性检测器之一,目前热离子源的研究报道甚多。而国际上尚无关于热离子源寿命的统一指标和考查方法,但使用寿命偏偏又是衡量热离子源质量的一个关键指标。一个性能优良的热离子源可以使用几个月,质量差的仅能工作几小时。考查热离子源寿命的最大困难是费时。

热离子发电元件电绝缘涂层和镍镀层制作工艺研究

报道了一种热离子发电元件接收极组件中铌管外表面刚玉涂层和内表面镍镀层的制作工艺。通过对不同刚玉涂层配方和烧结方法的比较 ,研究出一种冷浆喷涂、高温烧结工艺 ;通过对铌管内表面活化、电镀、热处理方法的比较 ,找出一种铌管内壁电镀镍镀层的工艺 ,所获镀镍层与基体金属结合力良好。用该工艺处理获得的热离子发电元件 ,在核反应堆堆内热电转换试验中 。