亚太地区实施PIC程序研讨会概况

亚太地区实施ＰＩＣ程序研讨会概况１９９３年１２月１３～１６日在泰国ＣｈａＡＭ召开亚太地区执行ＰＩＣ（预先通知同意）研讨会。这次会议是ＦＡＯ（联合国粮农组织）、ＵＮＥＰ（联合国环境署）、ＵＮＩＳＴＡＲ（联合国培训研究中心）在德国技术合作局（ＧＴＺ）的合...

“预先通知同意(PIC)”程序概述

１ＰＩＣ程序的由来在６０年代和７０年代期间，化学品和农药在世界贸易中迅速发展，使得公众对使用有害化学品和农药的危险性倍加关注。尤其在那些缺乏经验和必要手段，不能确保农药安全使用的发展中国家，农药的使用是一个很大的问题。为了加强对危险化学品和农药在世界...

PIC在掘进工作面双局扇自动切换控制系统中的应用

介绍了PIC单片机实现掘进工作面双局扇自动切换控制系统中的应用,通过PIC单片机控制矿井局部通风机实现自动控制。通过风速传感器,接受到平率信号,传输给PIC控制器,由控制器自动判断风的变化,由另外一台风机,补充风量,确保井下矿道有一个稳定风速。PIC在自动监控当中,随时可判断出接受的信号,信号源是否稳定,由此信号源触发PIC外围控制电路,以达到快速灵活地控制风机。

磁绝缘线振荡器的自动优化设计

为克服全电磁粒子模拟(PIC)程序不利于优化设计的弱点,提高高功率微波器件的优化设计水平,将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——两个波段的磁绝缘线振荡器(MILO):C-MILO和L-MILO进行优化设计。在输入功率不变的条件下,原C-MILO效率为10.8%,经优化后效率为15.4%;原L-MILO效率为12.6%,经优化后效率为17.7%。由此得出,两类MILO模型经优化后在输入功率基本不变的情况下输出功率和效率都有很大程度的提高,且模型几何参数合理,物理图像正确。

新型高功率径向强流速调管振荡器

提出了一种新结构的高功率径向强流速调管振荡器,该器件利用折叠式同轴谐振腔的微波场与接近空间电荷限制电流的径向电子束强烈相互作用产生高功率微波。首先对这种器件的实现机理进行了初步的分析,提出了有间隙电压情况时的径向同轴间隙的空间电荷限制电流1维近似估计模型。分析表明:对于电子束直流接近但小于直流空间限制电流的径向速调管,当有调制间隙电压时,空间限制电流要小于无调制间隙电压情况下的直流空间限制电流,径向强流电子束电流接近和超过空间电荷限制电流时会出现强烈的调制。然后用PIC程序对其特性进行了粒子模拟,在二极管输入电压500 kV、电子束电流为30 kA条件下,最终得到了峰值功率6 GW、频率1.3 GHz的微波输出。

光电子发射引起的系统电磁脉冲模拟研究?

基于给定光电子的时间、能量谱,分析研究了从有界平面金属向自由空间发射的光电子所引起的系统电磁脉冲效应;采用2.5维全电磁粒子模拟(PIC)程序模拟研究了光电子在空间的运动及分布规律、空间电磁场的组成成分及各组分场的特性。模拟与分析表明:系统电磁脉冲的空间电磁场由直流本底场和辐射场两部分组成。直流场是径向场,随距离的增大迅速衰减;而辐射场又由两部分组成,一是电子从金属平板发射过程中产生的超辐射,二是电子在空间运动过程中产生的辐射场。对两种辐射场特性进行了深入的分析和研究。

虚阴极振荡器中束流质量影响的粒子模拟

采用二维半全电磁PIC程序对轴向提取反馈式虚阴极振荡器中束流质量影响进行了模拟研究。结果表明:上凸前沿可使虚阴极振荡器达到饱和振荡的时间缩短,束脉冲前沿对微波饱和功率基本无影响;束流脉宽应大于16ns;当能散度为5%时,束波转换效率从单能束时的3.8%降至1.5%;束流质量(除能散度外)对微波频率基本上没有影响。

高电压运行的高效率磁绝缘线振荡器设计

为追求更高的输出功率和效率,在理论分析的基础上,采用理论和PIC数值模拟相结合的方法设计了较高工作点电压(700kV)的磁绝缘线振荡器模型,数值模拟结果表明:当输入电压为695kV、输入功率为55.7GW时,输出周期平均功率为11.2GW,效率为20.1%;与以往低工作点的磁绝缘线振荡器相比,效率较高,且和低工作点的器件只在最佳工作点处取得最大效率不同,本器件随着电压升高,效率进一步提高。

圆柱腔IEMP振荡问题的模拟计算

针对圆柱腔IEMP振荡问题,通过理论推导给出了空间电荷层振荡频率的量级范围,并利用MCNP程序计算电子发射参数,使用3维PIC程序UNIPIC模拟计算了2种不同尺寸的圆柱腔模型的IEMP波形和粒子分布。结果表明,只有当IEMP的频率与腔模频率在量级上相匹配,且满足空间电荷层振荡频率大于腔基模频率的条件时,才会在腔内形成有效的电磁振荡。在电子发射过程中,出射粒子数及径向电场强度的极大值主要分布于腔内发射面附近。在电子发射结束后,若存在较强的场束相互作用,粒子会在腔内逐渐均匀分布,径向电场沿柱高的分布则为关于柱体中心点的对称分布;若电子初速度较大,场束作用不明显,则场与粒子会迅速消失。

圆柱体的外系统电磁脉冲模拟

为深入研究具有复杂角分布和能谱分布的系统电磁脉冲(SGEMP)的规律和特性,利用三维全电磁粒子模拟(PIC)程序,并添加相应功能模块——用蒙特卡洛方法实现电子发射的余弦角分布和指数能谱分布。模拟计算光电子由圆柱端面向外发射引起的SGEMP模型,选取2组X射线数据进行计算,并与文献估算结果进行对比。2次计算所得结果量级都与文献结果一致,说明本程序可用于深入研究各种SGEMP问题,为抗核加固和SGEMP效应研究提供基础数据。

新型虚阴极振荡器的研究

采用小信号理论,在考虑到透射、反射束电子不同作用下,分析了虚阴极振荡器产生微波的机制,获得了计算微波主频的方法,讨论了增强束波作用效率的方法,并提出一种新型结构的虚阴极振荡器。该振荡器的阳极后放置了一个谐振腔,谐振腔长度很小,虚阴极不能在其中形成,谐振腔受到反射电子束激励并建立强场,场对入射电子进行调制,同时采用同轴结构引出微波。利用2.5DPIC程序对新型的结构进行了数值模拟,验证了理论分析的正确性。在入射电子束电子能量为520keV和电子束流12.5kA的条件下,获得微波平均功率为1GW,频率为3.66GHz,平均束波转换效率为15.3%。

控制信息对强流离子束径向密度分布的影响

运用PIC程序对初始分布为K-V分布的强流离子束进行模拟,发现在小波函数和自适应两控制器控制下,均能通过改变控制信息,将离子束径向密度非均匀分布控制成均匀分布,而且可压缩离子分布的范围,从而达到改善束流品质的目的。

激光-纳米丝靶相互作用过程中超热电子的加热机理研究

超热电子的产生及其转化效率是快点火中的重要研究内容,也是优化快点火中的激光等离子体参数、降低对点火脉冲能量需求等方面的重要依据.纳米丝靶是提高激光-超热电子转化效率的一种有效途径,为了进一步理解激光-纳米丝靶相互作用中超热电子的产生过程以及加热方式,本文应用二维PIC(Flips2D)程序进行了相关的数值模拟.通过研究电子在丝靶中的运动轨迹发现了远离互作用面的冷电子通过回流的方式向互作用面运动,然后在互作用面附近与激光场相互作用被加热;研究了单个激光周期内电子密度和电子能量密度的变化,确定了反向运动的电子的能量要远小于前向运动的电子能量,确定了反向运动的电子大部分是冷电子的回流;通过研究场与电子空间位置随时间变化的关系,确定了丝靶中超热电子的加热机理为J×B机理.