色分离光栅的溶胶凝胶化学法制备工艺

以锆酸丁酯为源,通过溶胶凝胶法制备了一种光敏ZrO₂溶胶,在熔石英表面通过提拉法镀制具有负性光刻胶性质的光敏凝胶薄膜。在此基础上,设计色分离光栅(CSG)的结构,通过二次曝光、显影过程,制备了具有三台阶结构的CSG。对光栅形貌进行表征,周期为210μm,单台阶高度约为500nm,光栅面积为30mm×30mm。采用Nd：YAG激光器对衍射效率进行了测量,测得CSG对355nm激光衍射效率达到约88.4%,1064nm及532nm激光的衍射效率分别为5.7%和4.2%。     

UO_2薄膜制备和光学常数及厚度测定

利用磁控溅射法制备了UO2薄膜,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪及X射线衍射仪,对薄膜进行了分析和表征。利用反射光谱法测得了薄膜在400～1200nm波长范围内的反射率。通过对反射图谱进行数据拟合,得出UO2薄膜在450～950nm波长范围内的折射率为2.1～2.65,消光系数约0.51,厚度为637nm。     

具有高激光损伤阈值的光栅分光薄膜

为惯性约束聚变(ICF)实验中利用光栅分光特性间接探测激光功率研究,制备具有高激光损伤阈值的光栅分光ZrO2薄膜.采用水热法制备纳米ZrO2溶胶,在80～100 ℃下,以20 m/min速度涂敷制备出厚1～2 μm、折射率为1.57～1.70、表面粗糙度2.3 nm、激光损伤阈值为25～30 J/cm2(1 ns,1.06 μm)的ZrO2薄膜.采用Ar 激光器双光束干涉曝光技术制备光栅掩膜板,光栅周期为1～2 μm,深度70～100 nm.通过电镀工艺将光栅结构转移至镍板上,经连续模压,最终制备出光栅分光ZrO2薄膜.分析了光栅周期、模压深度及薄膜折射率等因素对光栅一级衍射效率的影响.制备出的光栅分光ZrO2薄膜有望用于高功率激光测量.     

具有高激光损伤阈值的光栅分光薄膜

为惯性约束聚变（ICF）实验中利用光栅分光特性间接探测激光功率研究，制备具有高激光损伤阈值的光栅分光ZrO2薄膜。采用水热法制备纳米ZrO2溶胶，在80－100℃下，以20m/min速度涂敷制备出厚1－2μm、拆射率为1．57－1．70、表面粗糙度2．3nm、激光损伤阈值为25－30J/cm^2(1ns,1.06μm）的ZrO2薄膜。采用Ar^ 激光器双光束干涉曝光技术制备光栅掩膜板，光栅周期为1－2μm，深度70－100nm。通过电镀工艺将光栅结构转移至镍板上，经连续模压，最终制备出光栅分光ZrO2薄膜。分析了光栅周期、模压深度及薄膜折射率等因素对光栅一级衍射效率的影响。制备出的光栅分光ZrO2薄膜有望用于高功率激光测量。     

基于高级硅刻蚀和硅氧化工艺的软X射线干涉光刻分束光栅的优化设计

基于严格的矢量耦合波方法,对13.4nm(92.5eV)软X射线正入射于周期140nm的Si光栅和SiO2光栅的一级衍射效率进行了模拟计算,结果表明SiO2光栅的最大一级衍射效率远比Si光栅高,同时也比目前用于13.4nm软X射线干涉光刻的Cr/Si3N4复合光栅高.本文提出用高级硅刻蚀工艺和硅氧化工艺制作深高宽比纳米级SiO2光栅的新方法,可以解决直接刻蚀制作此光栅难度大的问题,适用于制作上海光源(SSRF)软X射线干涉光刻分束光栅.     

反应堆超临界CO2 Brayton循环特性

为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO₂作为循环工质,可保证在热效率相当情况下,降低循环温度,减小透平体积等,提高反应堆的安全性及经济性。根据热力学定律,建立了超临界CO₂透平循环计算模型,并对该动力循环进行了详细的特性研究,得到了决定循环效率的各个参数,并分析了这些参数对循环效率的影响。结果表明,超临界CO₂动力循环在相对氦气循环较低的温度下可达到满意的效率,CO₂是一种理想的循环工质。     

共沉淀法制备AUGdC的工艺研究

本工作试验研究以碳酸铵溶液作沉淀剂从硝酸铀酰和硝酸钆的混合溶液中共沉淀AUGdC的方法。试验结果表明：控制铀浓度为300~400g/L、饱和碳酸铵溶液与硝酸铀酰溶液体积比为2.0~2.4等主要工艺参数,可制备出还原、压制和烧结性能良好的AUGdC粉末;UO₂-Gd₂O₃芯块烧结密度达理论密度的96%以上,钆铀分布均匀,形成UO₂-Gd₂O₃固溶体,平均晶粒尺寸在18μm以上。     

k_0-NAA样品测量架位自动调节和半参量化效率计算

设计了中子活化自动换样和架位精密调节系统。实现了任意衰变纲图的γ发射核在源-探测器为0～280mm范围内不同测量位置的效率测定,提出了解决k0法不同测量几何的效率归一以及级联符合校正的半参量化方法。对于源与探测器距离较远的位置(符合效应可忽略),采用有效作用深度进行效率计算;对于源与探测器距离较近的位置(符合效应不能忽略),采用实验测得不同位置的效率比进行计算。     

超短脉冲激光与原子团簇相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光与原子团簇相互作用过程中各种实验条件对团簇吸收激光能量的影响。实验发现高Z稀有气体(Xe)以及较高的气体压力都更易形成大团簇,对激光能量的吸收较高。还研究了激光波长(744与248nm)、激光强度以及偏振态等对吸收效率的影响。结果表明,短波长激光更易被团簇吸收;在一定强度范围内(1015~1016W/cm2),随激光强度的增强,团簇对激光的吸收效率也增高;P极化光比S极化光更易被团簇吸收。利用能量计测量了不同实验条件下激光的吸收效率,室温下,2MPa Xe气体形成团簇对激光的吸收效率达50%,并利用飞行时间谱仪测量了离子…     

高效液相色谱法测定18F-FDG注射液中氨基聚醚含量

采用高效液相色谱法测定了¹⁸F-FDG注射液中氨基聚醚（K_2.2.2）的含量,并对流动相、流速、检测波长进行了选择,确定检测条件为：V（50 mmol/L乙酸铵）∶V（乙腈）=1∶1为流动相,流速为0.5 mL/min,检测波长210 nm,进样量为10 μL。K_2.2.2在 1～50 mg/L浓度范围内线性良好,线性回归方程：y=265 939.4x+7 490.7,相关系数γ=0.999,回收率为96.0%～100.3%,精密度小于3.5%。本方法回收率较高,精密度较小,样品用量少,可用于¹⁸F-FDG注射液中微量K_2.2.2的测定。     

自动指示薄膜剂量计的制备及性能研究

以类丁二炔化合物为有机染色材料,添加适量光引发剂,以聚酯片为基材,成功制备了一种高灵敏度辐射变色薄膜剂量计。经过5~1 500Gy的γ射线辐照后,薄膜灵敏层颜色由辐照前的淡粉色变为辐照后的蓝色,且随着辐照剂量的增加,颜色深度逐渐加深;分光光度计测试其吸收光谱,发现其主、次吸收峰分别在670nm、613nm附近;吸收峰处的吸光度响应与吸收剂量呈良好的线性关系;薄膜配方中添加适当比例的光引发剂,能够提高其响应灵敏度;吸光度响应随敏感层厚度与有机染色材料浓度的增加而增大;室温下避光贮存100d,吸收峰处的吸光度响应几乎不变,说明此种变色薄膜的稳定性良好。     

封闭式ICP—AES装置光谱测量范围的扩展

为扩展封闭式ＩＣＰ－ＡＥＳ装置的光谱测量范围，为其加配１台ＷＤＰ－５００－２Ａ型平面光栅单道扫描光谱仪，更换了光谱仪外光路元件，并加装了光电检测系统。试探了光电信号的计算机采集和处理的可能性。以模拟核废液中碱金属元素为对象测试了仪器的分析性能。结果表明，加装单道扫描光谱仪使封闭式ＩＣＰ－ＡＥＳ装置的波长测量装置由４００ｎｍ扩展到８００ｎｍ。     

双钩波形板汽水分离器疏水钩优化研究

为提高双钩波形板汽水分离器的分离性能，采用计算流体力学方法建立波形板内的两相流动模型，并对不同结构疏水钩的波形板汽水分离器进行研究。通过数值计算得到了波形板内的速度云图和液滴运动轨迹，并分析了不同进口速度下疏水钩结构对压降和分离效率的影响。结果表明：大部分液滴在前两级通道被分离，进口速度为0.922 m/s时其质量份额可超过50%；疏水钩通过影响流场的局部流速和湍流强度进而影响压降和分离效率，疏水钩对液滴的直接拦截作用有利于提高分离效率。综合考虑分离效率和压力损失获得了综合性能良好的双钩波形板汽水分离器结构型式。     

Defect inspection system of nuclear fuel pellet end faces based on machine vision

ABSTRACT

In order to effectively conduct the defect detection of nuclear fuel pellets end face and avoid the leakage of nuclear radiation, a defect detection system for the nuclear fuel pellets end face based on machine vision is proposed. Firstly, aiming at the complexity of the defect detection of nuclear fuel pellets, a set of image acquisition system lighted by left-right symmetric grating is designed. Then, after fusing the images of left-right structured light those cross points are extracted which classified based on the Gaussian mixture model (GMM). Finally, a series of morphological operations such as dilation operation are conducted for the classified points to obtain the defect area of nuclear fuel pellets end face. The experimental results show that this method reduces the influence of complex characteristics of form, texture, and color of the sample end face on the defect detection and relatively good detection results are gained for various defects with 99.5% accuracy. It takes less than 0.4 s to fully meet the requirements of industrial automation testing.     

Investigation of Light Emission by Electron Avalanches in Binary Mixtures Where Xenon is the Parent Constituent. Attempted Interpretation of the Visible Continuum Emitted by Xenon

The field of use of gas detectors has been considerably extended through the addition of a third electrode in a parallel plane geometry. Apart from the possibility of obtaining spectrometric performances, pictures of objects emitting an X radiation may be obtained. Detection efficiency can be important when the filling gas is xenon which has a high atomic number. A polyatomic vapour must be added to ensure great electronic amplification. The localization data is provided either by a spark or by an electron avalanche. In this study we were interested in the light accompanying the electron avalanche. In this proportional mode, two kinds of information are available (a) the energy information given by the number of electrons of the avalanche head and (b) the spatial information from the light emitted during the avalanche. A coincidence measurement was made between the electric information constituted by the electrons of the avalanche head and the light information coming from the output slit of a grating monochromator. Coincidence information, which varies numerically in proportion to the number of avalanches per second, is sent to a recorder whose speed is co-related with the rotation speed of the grating. Minute by minute automatic zero reset of the recording enables a picture to be obtained by means of wave length intervals whose width is governed by the rotation speed of the grating.     

电解-精馏级联分离H2／HD过程的理论分析

为研究电解精馏级联氢同位素分离过程的规律性，建立了电解-精馏级联的微分模型，计算了H2／HD系统的分离行为，并获得了电解和精馏过程中系统的浓集行为，即，电解池中HDO摩尔分数从2．88×10^-4增长到8．35×10^-4精馏柱再沸器中HD摩尔分数达到0．033。随时间的延长，脱氘率下降，在精馏柱上HD的摩尔分数整体抬升。进一步研究了回流比对脱氘率的影响，结果显示，回流比为3～7时，平均脱氘率可达0．9828～0．9973。实验结果表明，电解-精馏级联分离氢同位素有明显的浓集效应。     

稳定同位素22Ne、20Ne的分离

论文从工程应用的角度出发，采用经典的热扩散理论公式，设计了一套分离稳定同位素22Ne及20Ne的生产试验装置。讨论了同位素分离系数的计算及其影响因素、分析了影响热扩散柱丰度微分方程的因素——热扩散传递系数，并根据传递系数的计算公式分析了决定热扩散分离效率的各种因素；求出了丰度方程的近似解，从而计算得到热扩散级联的长度及同位素浓缩产品的丰度。文中探讨了热扩散级联实践操作中温度、压力、流速、理论模型等关键参数的影响，并在此基础上自行设计了用于分离22Ne、20Ne同位素的热扩散级联，级联平衡时间22Ne为2周、20Ne为1周，连续运行6个月以上，产率为240 mL/d 99.9%22Ne及600 mL/d 99.9%20Ne。实践证明，该装置富集同位素效果良好，对同位素级联工程设计具有重要的参考价值。     

两级旋风式汽水分离器的分离性能研究

在研究国内外相关资料的基础上，设计了一种两级旋风分离器结构并针对该结构的分离性能进行了详细的数值模拟研究:依据两级旋风式汽水分离器的结构建立计算分析模型，采用数值模拟分析计算了汽水分离器的分离性能，研究不同入口速度、不同湿度对分离器分离特性的影响，搭建了气-水冷态试验回路对模型进行了验证。分析结果表明数值模拟计算结果与冷态试验结果趋势一致，分离效率计算结果偏差小；设计工况中，分离器总体分离效率优于99.5%；一级分离器适用于粗分离，其分离效率随入口湿度和速度的增大而减小；二级分离器适用于小液滴分离，其分离效率与入口速度呈正相关，与入口湿度呈非线性关系。      

稳定同位素~(13)C分离用高效丝网波纹填料表面降膜流动研究

由于碳同位素分离系数小,分离难度大,需要采用高效规整填料实现~(13)C的分离。本文通过计算流体力学(CFD)数值模拟研究,采用流体体积函数(VOF)方法,研制了用于~(13)C分离的高比表面积丝网波纹规整填料(PACK-~(13)C),建立了PACK-~(13)C填料表面伴随有气相逆流的局部液体降膜流动模型,选用CO(l)-CO(g)为模拟计算物系,考察了板面结构、丝网目数等因素对液膜流动的影响,并对填料表面气液相界面进行追踪,探究了气液相界面波动对传质效率的影响,研究表明,改善填料壁面结构能够增强气液相界面波动,可以实现强化传质过程。填料表面局部降膜流动的研究方法,可应用于填料气液传质过程中涉及的多尺度流动及传质现象的可视化研究,为优化填料结构提供基础性理论指导。