分类： 核科学技术 >> 粒子加速器 提交时间： 2023-12-14
摘要： 空间电荷效应是强流质子加速器的核心问题之一，在注入和初始加速阶段其影响最大。采用相空间涂抹方法并优化其涂抹过程，可以有效地缓解空间电荷效应对束流注入和加速效率及发射度增长的影响。横向相空间涂抹方法可分为相关涂抹和反相关涂抹。在本文中，首先，我们对强流质子同步加速器的横向相空间涂抹方法进行深入研究，包括不同的涂抹方法和实现方式。其次，基于中国散裂中子源（CSNS）注入系统，对束流注入过程和反相关涂抹设计方案进行详细研究，深入探索实际垂直涂抹范围变小的原因和凸轨磁铁边缘聚焦效应对涂抹效果和束流动力学的影响。同时，简单介绍了在反相关涂抹机械结构基础上实现相关涂抹的方法及其对实现CSNS设计指标起到的关键作用。最后，根据未来加速器对不同涂抹注入方法在线切换的需求，我们提出了一种同时实现相关和反相关涂抹的新注入方案，并对其进行详细地论证、模拟和优化。
分类： 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间： 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要： 纳米通道内的反电渗析过程是一种将纳米通道两端由于浓度差造成的能量势差直接转化成电能的新方法。由于反电渗析中局部浓度随通道位置变化，壁面电荷密度也会随通道位置发生变化。本文引入双电层带电Basic-Stern模型，将壁面电荷密度与局部浓度关联，并在传统空间电荷模型的基础上，预测了反电渗析过程的电流-电压曲线和电动势。修正的空间电荷模型由于引入双电层带电模型，将难以测量的物理量，如壁面电荷密度，转化为较易测得的物理量和已知的模型参数。与过去模型的对比表明修正的空间电荷模型在合理选择模型参数的条件下更符合实验结果。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 非线性介质是指其电导率和（或）介电常数随电场强度变化而变化的电介质。非均匀电场中非线性介质由于介质的介电性能参数在空间呈梯度变化，在电场作用下将发生空间电荷极化，而极化形成的空间电荷又影响电场的分布，探明这种空间电荷极化的动态过程有助于高压直流绝缘结构的设计和故障分析。为此，利用COMSOL Multiphysics 有限元软件中的瞬态求解器仿真研究了同轴电极结构下具有场致增强型和温度增强型电导的非线性电介质在阶跃电压下的极化和退极化过程。研究结果发现：极化建立过程中，内电极附近空间电荷密度随时间变化会出现“过冲”现象；退极化过程中，内电极附近空间电荷会出现“反极性过冲”现象；“过冲”现象与“反极性过冲”现象相互呼应，均源自动态松弛时间的时空分布；温度梯度与场强对空间电荷“过冲”行为的影响规律不同。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 由于特高压直流输电线周围存在空间电荷，直流输电线附近电场分布复杂， 对附近的绝缘子闪络存在影响。本文基于上流有限元方法计算模拟了 500kV 单极高压 直流线路附近的离子流场，采用迭代收敛控制算法，以保证迭代收敛；研究了空间电 荷的存在对 500kV 直流绝缘子沿面参数的影响
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2022-10-26 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 为研究TbCrO3 低温下的磁相变和介电弛豫,采用溶胶凝胶自蔓延燃烧合成法制备了TbCrO3 材料,并对其磁、电 性能进行了分析。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和综合物性测量系统对材料进行了物相和物性表征。X射 线衍射结果表明,合成的TbCrO3 为单相多晶样品,空间群为Pbnm;直流磁化曲线表明,材料的奈尔温度TN=162 K,分子 的有效磁矩理论值与通过磁化曲线高温顺磁段外推得到的实验值相吻合,说明样品的磁性遵循居里外斯定律,外斯常数为 负值(-32.2 K),表明样品内部的反铁磁耦合特性;介电测量中,在低频、高温下,样品出现了介电色散和巨介电常数,归因 于空间电荷极化。样品在200 K附近出现介电驰豫,损耗峰随着频率增大向高温移动,拟合出的活化能为0.358 eV,这与 RCrO3 体系中其他样品的活化能接近。根据介电常数虚部与频率关系分析出驰豫为麦克斯韦-瓦格纳驰豫,由阻抗谱分析 出驰豫是由晶界与晶粒共同作用的。TbCrO3 在低温下存在顺磁-反铁磁相变,介电弛豫显示出热激活行为。
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