Status and initial experiments of DRAGON-V facility for lithium-lead blanket technologies of hydrogen fusion reactors

A dual-coolant integrated experimental facility named DRAGON-V has been developed at the Institute of Nuclear Energy Safety Technology, Hefei Institute of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, for the key technology research and performance evaluation of candidate liquid lithium-lead (PbLi) blanket of hydrogen fusion reactors. The loop is composed of a material test sub-loop and thermal-hydraulic test sub-loop, the design parameters are PbLi inventory 20 tons, PbLi temperature up to 550 °C, the maximum PbLi flow rate up to 40 kg/s. A novel cold trap system is designed to remove the suspended and crystalized impurities in PbLi fluid with three cooling zones and cross row arrangement of rod bundle filter elements. The paper describes the loop itself and its major components, initial loop testing, flow and measurement diagnostics and current experiments. The obtained test results of the loop and its components have demonstrated that the new facility is fully functioning and ready for experimental studies of material corrosion with/without a magnetic field, magnetohydrodynamic (MHD) effect, purification, heat and mass transfer phenomena in PbLi flows and can also be used in mock-up testing in conditions relevant to fusion applications.     

CFETR水冷陶瓷增殖剂包层模块产氚率实验验证

水冷陶瓷增殖剂（WCCB）包层作为中国聚变工程试验堆（CFETR）候选包层之一，承担着氚增殖、核热提取、屏蔽等重要涉核功能，其中子学设计的可靠性直接影响CFETR氚自持目标的实现。为验证中子学设计工具，即MCNP和FNEDL3.0数据库，在WCCB包层中子学设计中的可靠性，基于研制出的WCCB包层模块，在DT中子环境下开展中子学实验，对以产氚率（TPR）为代表的中子学参数进行了模拟值（C）和实验值（E）对比分析。结果表明，模块中轴线位置处TPR的C/E为0.97?1.08，而模块边缘位置处TPR的C/E为0.65?0.82；模块钛酸锂层边缘区197Au（n，γ）198Au反应率的C/E为0.72?0.90，表明模块边缘区存在非期望的散射中子，导致该区TPR模拟值和实验值偏离较大。     

核聚变堆包层结构材料研究进展及展望

随着人类对能源需求的增加,核聚变能的发展越来越受到人们的关注。材料问题是目前限制聚变能发展的一个重要因素。包层是实现能量转换、氚自持及辐照屏蔽的主要部件,满足包层结构材料苛刻环境要求的结构材料的开发及性能检测成为目前研究的热点。以低活化铁素体马氏体(RAFM)钢为代表的包层结构材料已发展多年,然而依据中国聚变能发展路线图,CFETR一期包层结构材料的中子辐照水平可达到约10dpa,在二期达到约50dpa,目前没有材料能满足包括抗辐照损伤在内的苛刻环境要求并能满足工程建设需求。低活化铁素体马氏体钢是目前包层结构材料的首选候选结构材料,国内外已开发了多个牌号的低活化品种并具备了丰富的材料基础数据库,然而低活化钢的工作温度区间严重受限,高温蠕变及抗辐照能力无法满足CFETR二期及未来聚变堆的要求。为解决传统RAFM钢的不足,提出了两条思路:一种是添加氧化物弥散相以有效提高高温蠕变强度,其中又以制备过程中是否涉及机械合金化可进行进一步的区分;另一种思路是基于热力学模拟计算,优化RAFM钢化学成分并进行多轮热机械处理以增加MX相密度。其中,机械合金化制作的氧化物弥散强化钢(ODS钢)的性能最佳,但受限于机械合金化法,成本高且效率低。非机械合金化ODS钢与优化的RAFM钢的性能接近机械合金化ODS钢,成本远远低于机械合金化ODS钢且制备效率高,大批量制备技术相对容易。除了铁基材料外,钒合金及碳化硅复合材料在多方面展现了优势,长期以来都是研究人员关注的热点。钒合金的热蠕变和氦脆导致温度上限低并且与氢同位素兼容性不好,碳化硅复合材料的规模化生产及连接技术仍存在困难,这些缺陷限制了钒合金与碳化硅复合材料的发展,使之在现阶段无法满足应用需求。面向更高辐照水平的示范堆及商用堆,目前已有的包层结构材料可能无法满足需求。根据目前很有限的研究数据,非晶材料及高熵合金的工程应用还非常遥远:一方面需要借助材料设计和制备的新理念、新方法不断挖掘现有材料的性能潜力,另一方面应重视具有潜在优势的复合块状非晶材料及低活化高熵合金等新型材料的研发。本文依据中国磁约束聚变材料路线图草稿,对RAFM钢、机械合金化制备的ODS钢,钒合金以及碳化硅复合材料的发展进行了综述,对最近几年兴起的改良RAFM钢、非机械合金化制备的ODS钢等新型候选结构材料进行了介绍,并对具有更佳性能的先进结构材料种类进行了展望。     

Strong approximate Markov blanket and its application on filter-based feature selection

In feature selection problems, strong relevant features may be misjudged as redundant by the approximate Markov blanket. To avoid this, a new concept called strong approximate Markov blanket is proposed. It is theoretically proved that no strong relevant feature will be misjudged as redundant by the proposed concept. To reduce computation time, we propose the concept of modified strong approximate Markov blanket, which still performs better than the approximate Markov blanket in avoiding misjudgment of strong relevant features. A new filter-based feature selection method that is applicable to high-dimensional datasets is further developed. It first groups features to remove redundant features, and then uses a sequential forward selection method to remove irrelevant features. Numerical results on four benchmark and seven real datasets suggest that it is a competitive feature selection method with high classification accuracy, moderate number of selected features, and above-average robustness.     

面向分类的流特征在线特征选择算法

在线流特征选择通过实时过滤无关特征和冗余特征,实现流特征空间降维.针对已有算法,如Alpha-investing分类精度低、SAOLA选择特征数多和OSFS在低冗余高相关数据集下运行时间长的问题,提出了一种面向分类的流特征在线特征选择算法——OSFIC.算法运用四层过滤框架,通过无条件独立过滤不相关新特征、单条件下互信息过滤冗余新特征和候选特征集合中的部分冗余特征,最后通过多条件独立过滤候选特征集中的剩余冗余特征,最终得到分类标签的近似马尔可夫毯.为了分析OSFIC的性能,选择了NIPS 2003和Causality Workbench中的数据集,从预测精度、特征数量、运行时间和AUC方面与已有基准算法进行比较.实验表明,OSFIC平均分类精度比Alpha-investing提升4.41%.在保证精度的前提下,平均特征数量比SAOLA减少41.9%,运行时间比OSFS减少91.59%.最后,在真实的应用场景下验证了OSFIC的有效性.     

基于改进决策树分类算法的遥感影像分类研究

针对现有分类器对遥感影像分类结果存不准确的问题,本文提出了一种基于决策树分类器的遥感影像分类方法,该方法以复合决策树Boost Tree思想为基础,首先利用分形理论中的毯模型提取遥感影像的纹理特征,根据遥感影像分类的特点,构造新的单棵决策树生成算法对遥感影像进行分类。以北京市五环内区域为研究区,使用landsat7 ETM数据源,实现了基于分形纹理特征、光谱特征的改进决策树分类。实验结果表明：通过毯模型提取的纹理特征可以很好地表达表面特征,辅以该纹理信息的改进决策树分类精度相比于只用光谱信息进行分类的精度有一定的提高,改善了分类效果。     

膨润土防渗毯渠道衬砌防冻胀试验研究

为了解决宁夏灌区渠道衬砌冻胀破坏严重的技术难题,研究了适应冻胀的柔性新材料——膨润土防渗毯衬砌结构在渠道衬砌上的应用,并选取典型渠道铺设防渗毯开展了防冻胀试验研究。对气温、地温、冻深、冻胀量、土壤水分等冻胀指标的观测结果表明:防渗毯没有抵御冻胀的能力,但适应冻胀的能力较强,同时具有自修复功能和自愈合能力,施工简单,不受环境限制。此外,还对采取素土加防渗毯结构应具备的条件和措施进行了探讨。     

新型厌氧处理工艺--厌氧迁移式污泥床反应器

介绍了新型厌氧处理工艺——厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)的基本构造、工作原理、主要性能和颗粒污泥的培养。AMBR工艺是在升流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧序批式反应器(ASBR)两种工艺的基础上开发的，因而它具有运行方式灵活、结构简单、处理效果好、耐冲击负荷能力强和甲烷产率高等优点。     

基于JADE的和差四通道抗多主瓣干扰算法

强压制干扰出现在雷达主瓣内时,雷达的探测效能会受到严重影响。对此,提出了基于矩阵联合对角化（Joint Approximation Diagonalization, JADE）的和差四通道抗多主瓣压制干扰算法。新方法利用JADE算法通过对和差四通道接收到的混合信号进行盲分离,然后对分离后的4个通道进行脉压处理,最后进行峰值检测以提取目标回波信息,从而有效抑制多主瓣压制干扰。仿真结果表明,该方法在主瓣干扰位于1/10个波束宽度时依然有效,性能比空域自适应处理方法有明显改善。     

黏土铺盖裂缝淤填固结的理论与试验研究

针对渗透力作用下黏土铺盖裂缝的淤填固结问题,对其固结机理进行阐述。在充分考虑了孔隙比与有效应力、孔隙比与渗透系数的非线性关系条件下,提出了以孔隙比为控制变量的大变形固结微分方程。通过渗透诱发固结试验确定微分方程中的待定系数,该系数综合反映了软黏土初始孔隙比、压缩性、渗透性等随时空变化的影响。采用数值方法求解微分方程,得出了孔隙比在固结过程中随时空的变化规律。采用模型试验模拟了淤填黏土的固结过程并对数值计算结果进行了验证。选择渗漏问题严重的水库进行了现场试验。