射线连续谱法诊断铝丝阵Z箍缩等离子体温度

利用基于细致组态非平衡电离模型和非平衡辐射输运的辐射磁流体力学理论,用数值模拟的方法研究了铝丝阵z箍缩的内爆过程和辐射特性,获得到了合理的内爆动力学图像和与实验结果基本符合的x光辐射功率和总能量等辐射参数,并研究了铝丝阵z箍缩过程中产生的辐射能谱结构。结果表明:铝丝阵z箍缩内爆x光辐射是非平衡的,除了存在可以用普朗克能谱近似描述的低能辐射外,还存在大量的k壳层高能辐射。讨论了各种辐射机制对总辐射的贡献,分别计算了线辐射、复合辐射和轫致辐射在各个光子能量范围内所占的份额,讨论了利用高能段连续辐射能谱诊断电子温度的方法,由能谱反推的电子温度,需要进行修正才能反映辐射吸收的影响。

采用球面云母晶体,在特定的几何布局下,通过选择适当的设计参数,在1.3ma脉冲功率装置上获得了lyα线表征的z箍缩铝丝阵等离子体k壳层辐射时间积分2维分布。与通常采用的带滤片卡域的时间积分针孔成像相比,避免了由于无法将测量能段准确设定在k壳层辐射谱线所在能区,而造成测量结果偏离真实的k壳层辐射分布的缺点,为模拟计算z箍缩等离子体辐射输运程序提供了更为精确的校验参数。

基于多种诊断设备获得的物理参数和物理图像,分析了8mm铝丝阵内爆各阶段的辐射特征。实验结果表明,铝丝阵的先驱等离子体在形成后未出现明显不稳定性特征。在向心箍缩阶段,出现了泡-钉(bubble-spike)结构,并伴有局部热点。结合分析空间分辨能谱图像,表明热点的形成与等离子局部的高温高密状态有关。通过对x光条纹像进行时间和空间的定标,得到透过50μmbe膜的等离子体热点的空间尺寸约为0.8mm,持续时间小于10ns。

利用一维非平衡辐射磁流体力学程序研究了铝丝阵内爆过程中的能量转化规律和辐射产生机理.细致讨论了z箍缩过程中脉冲功率驱动器电磁能馈入等离子体,等离子体动能转化为内能以及通过一系列原子过程电子内能转化为x射线辐射的能量转化机理.结合离子布居信息深入分析了z箍缩过程中的辐射产生机理.结果表明,在内爆压缩阶段,电离和激发过程占优,线辐射占据总辐射的绝大部分.在滞止时,离子大都处于裸核离化度,连续谱辐射达到峰值.在滞止附近,线辐射出现两个峰值.在膨胀过程中,光电复合过程优于三体复合,线辐射占总辐射的份额逐渐下降.

使用自编的一维双区mhd程序对pow构型从铝衬套汽化形成等离子体然后在电流的箍缩作用下箍缩到轴心铝丝(或铝等离子体)上并对其进行压缩的整个箍缩过程进行了计算。装置参数使用lanlpegasusl装置参数。即电压v=88．0kv，电容c=216uf，电阻r=0．30mω，总电感l=36nh，电容器总储能为1mj。

　采用一维拉格朗日磁流体力学(mhd)程序研究了等离子体喷射轴心单丝的物理现象,给出了碰撞后铝丝受热膨胀和最后箍缩到轴心的整个过程图像,指出这一设计方法能在轴心丝上获得较高的电流上升率和较高的轴心压缩密度,并还给出了箍缩所得的功率和能量曲线。

采用电感耦合等离子体发射光谱法测定硅铝丝(al-1％si)中si及杂质元素fe和cu。确定了最少取样量和样品溶解方法,优化了元素分析谱线和仪器的测量务件。实验表明,方法的加标回收率为99％-101％,相对标准偏差(n=6)低于1．4％,si、fe、cu的检出限分别为8．5、1．0和0．4μg／l。该方法应用于快速测定键合硅铝丝中的各种元素,结果满意。

以氖气喷气z箍缩的实验结果为例,详细讨论了椭圆晶体谱仪测量数据的处理方法,包括使用标定结果将胶片黑密度转换为x光强度,根据已知谱线的能量和扫描点序号对测量能谱的能点进行定标,以及使用henke给出的考虑谱仪非均匀色散效应、晶体积分反射率和x光滤片透过率后的公式对测量能谱的强度进行修正,给出了最终的解谱结果。并使用lorentz线型函数拟合谱线轮廓,求出了hα,heα和heβ等k壳层谱线的相对强度,对处理后能谱强度的误差进行了简单分析。

等离子体电子工程(22)-电晕放电与高压低温等离子体

探针光系统作为激光等离子体诊断的探针光源,它通过倍频和受激喇曼散射,将波长为1054nm、脉宽约为1ns激光转换成波长为308nm、脉宽小于60ps、能量大于1mj的紫外光。通过预研研究和工程化改造,结果表明:探针光系统输出能量大于1mj、脉宽小于30ps、均匀性较好、运行成功率大于90%,达到了研制标的,可满足激光等离子体诊断的要求。

常压下用等离子体来处理材料,使其表面能增强,对材料进行消毒、清洁等比真空等离子体技术有优势,为研究应用该技术,在实验室中开发了一套在常压下用空气做原料连续处理材料的等离体子体设备。试制了几种不同的电极结构,以使其产生均匀的等离子体,最后确定采用旋转轮做接地电极,铜平板做高压高频电极,耐热玻璃做绝缘介质的等离子体产生结构。试验了几种不同的绝缘材料做阻挡介质后综合考虑采用耐热玻璃做阻挡介质,并比较了产生的等离子体以及对材料的处理结果,证实经过等离子体处理之后材料的表面能大大增强。

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(icp～aes)测定了铸铁中镧和铈。样品用硝酸和高氯酸溶解,蒸发冒烟至近干,盐酸溶解后,在379.478nm或408.672nm波长下,用icp-aes测定镧,检出限为0.022μg/ml或0.012μg/ml,测定下限为0.22gg/ml或0.12μg/ml;在413.380nm波长下测定铈,检出限和测定下限分别为0.010μg/ml和0.10μg/ml。测定中的基体效应用基体匹配方法消除,共存元素的干扰应用仪器软件中谱线干扰校正程序克服。方法已成功地应用于球墨铸铁标准样品中镧和铈的测定,结果与认定值相吻合。

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法快速测定烧结灰中银。采用酸熔法处理精矿试样,在配制工作曲线时采用在试液中加入一定量的铁、钙、铜、铅的基体匹配方法,消除基体的干扰,测定结果的相对标准偏差（n=10）小于5%,回收率在95~105%之间。

建立了icp-oes测定水中总磷的方法,并对最佳测试条件的选择进行了探讨。在优化条件下,总磷的校准曲线在0.10—10mg/l范围内有良好的线性关系。在低、中、高3个添加水平,总磷的回收率为97.5%—101%,相对标准偏差为1.18%—2.13。本方法检出限为0.012mg/l。

[目的]建立电感耦合等离子体原子发射光谱法(icp—aes)测定食品中硼砂含量的方法。[方法]食品样品经湿法消化后,直接采用icp—aes法测定其中硼元素含量,再换算成硼砂。[结果]硼浓度在0.10～50mg/l范围内线性良好(r=0.9995),相对标准偏差(rsd)均小于2.07,加标回收率为96.0～100.1。[结论]该方法操作简单、分析快速、灵敏、准确,可满足日常大量食品样品中硼砂的检测任务。

为研究液相等离子体电解渗过程中施加的工作电压与工件表面温度的关系,建立了以工件—气膜—电解液三相体系为研究对象的热传导物理模型。等离子电解处理时,工件表面被一层连续而稳定的等离子体气膜所包围,气膜将工件与电解液分开,气膜与工件边界的温度即为工件表面的温度。建立气膜的热传导方程,采用第一类和第二类边界条件求解气膜中的温度分布,从而得到工件表面温度计算的表达式。实际测量了不同工作电压时工件的温度,理论计算的工件表面温度与实验测温结果都表明,随着工作电压的增大,工件表面温度不断增加。当温度计算模型中的气膜热导率是温度的函数、气膜电导率为常数的条件下,理论计算结果与实验结果符合程度最好。

本发明和一种在天然和／或合成有机材料表面用做防火和／或耐火层的等离子高分子涂料有关。把表面暴露在一种蒸气的等离子中得到这种涂料，特别地，单体含有卤素和／或磷和／或氮和／或硅，比如含氟组分，含磷组分，含硅组分，含氮组分。这种涂层可被应用于在公共场合如飞机，电影院，汽车，火车，餐馆等使用的窗户，织物，地毯等。通过把表面暴露在等离子体中得到涂层。暴露时间从30秒到5小时，压力从10到1200mtorr。

我国首个等离子体危废处理示范项目——10t／d等离子体危废处理项目于2018年1月初在广东清远通过竣工验收，正式进入工程应用阶段。

介绍了时域有限差分（fdtd）算法的基本原理,对fdtd算法进行了理论研究和公式推导,建立等离子体的模型,并运用fdtd算法对等离子体和电磁波间的作用机理进行了数值计算。运用matlab软件对结果进行了仿真,分析了等离子频率、等离子数量和碰撞频率等重要参数对电磁波反射特性的影响,并由此可得计算结果与目前的解析法和wkb方法结果接近,具有很高的准确性。

食品样品使用微波消解处理后,选用质量数相近的钪(sc)作为内标,使用电感耦合等离子体-质谱仪测定总铬含量。在0—150μg/l范围内,仪器响应值与总铬含量呈线性关系,线性方程为i=0.0429c,相关系数r=0.9998,检出限为0.022mg/kg,相对标准偏差(n=6)为4.58%,加标回收率在97.6%—104%之间。

　在拉格朗日坐标系下,建立了描述z箍缩等离子体内爆动力学过程的一维三温辐射磁流体力学方程组,并编制了相应的拉氏程序。利用该程序对美国sandia实验室saturn装置上的铝丝阵列内爆实验进行了数值模拟,得到了内爆等离子体各参量的时空分布。其中内爆到心时刻、x光峰值功率、x光总能量等计算结果与实验结果基本一致。表明所建立的物理模型和编制的程序是合理和可靠的。

用三乙醇胺褪除彩涂镀铝锌板表面的彩涂层,用乌洛托品盐酸溶液(含铝的质量分数为5%)或氢氧化钠溶液及过氧化氢溶液(含铝的质量分数为55%)溶解镀铝锌板表面的合金镀层,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪同时测定溶液中铝、锌、硅和铁的含量,测定值的相对标准偏差(n=10)均小于3%。