利用基于細(xì)致組態(tài)非平衡電離模型和非平衡輻射輸運的輻射磁流體力學(xué)理論,用數(shù)值模擬的方法研究了鋁絲陣z箍縮的內(nèi)爆過程和輻射特性,獲得到了合理的內(nèi)爆動力學(xué)圖像和與實驗結(jié)果基本符合的x光輻射功率和總能量等輻射參數(shù),并研究了鋁絲陣z箍縮過程中產(chǎn)生的輻射能譜結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:鋁絲陣z箍縮內(nèi)爆x光輻射是非平衡的,除了存在可以用普朗克能譜近似描述的低能輻射外,還存在大量的k殼層高能輻射。討論了各種輻射機制對總輻射的貢獻(xiàn),分別計算了線輻射、復(fù)合輻射和軔致輻射在各個光子能量范圍內(nèi)所占的份額,討論了利用高能段連續(xù)輻射能譜診斷電子溫度的方法,由能譜反推的電子溫度,需要進(jìn)行修正才能反映輻射吸收的影響。

采用球面云母晶體,在特定的幾何布局下,通過選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計參數(shù),在1.3ma脈沖功率裝置上獲得了lyα線表征的z箍縮鋁絲陣等離子體k殼層輻射時間積分2維分布。與通常采用的帶濾片卡域的時間積分針孔成像相比,避免了由于無法將測量能段準(zhǔn)確設(shè)定在k殼層輻射譜線所在能區(qū),而造成測量結(jié)果偏離真實的k殼層輻射分布的缺點,為模擬計算z箍縮等離子體輻射輸運程序提供了更為精確的校驗參數(shù)。

基于多種診斷設(shè)備獲得的物理參數(shù)和物理圖像,分析了8mm鋁絲陣內(nèi)爆各階段的輻射特征。實驗結(jié)果表明,鋁絲陣的先驅(qū)等離子體在形成后未出現(xiàn)明顯不穩(wěn)定性特征。在向心箍縮階段,出現(xiàn)了泡-釘(bubble-spike)結(jié)構(gòu),并伴有局部熱點。結(jié)合分析空間分辨能譜圖像,表明熱點的形成與等離子局部的高溫高密狀態(tài)有關(guān)。通過對x光條紋像進(jìn)行時間和空間的定標(biāo),得到透過50μmbe膜的等離子體熱點的空間尺寸約為0.8mm,持續(xù)時間小于10ns。

利用一維非平衡輻射磁流體力學(xué)程序研究了鋁絲陣內(nèi)爆過程中的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律和輻射產(chǎn)生機理.細(xì)致討論了z箍縮過程中脈沖功率驅(qū)動器電磁能饋入等離子體,等離子體動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以及通過一系列原子過程電子內(nèi)能轉(zhuǎn)化為x射線輻射的能量轉(zhuǎn)化機理.結(jié)合離子布居信息深入分析了z箍縮過程中的輻射產(chǎn)生機理.結(jié)果表明,在內(nèi)爆壓縮階段,電離和激發(fā)過程占優(yōu),線輻射占據(jù)總輻射的絕大部分.在滯止時,離子大都處于裸核離化度,連續(xù)譜輻射達(dá)到峰值.在滯止附近,線輻射出現(xiàn)兩個峰值.在膨脹過程中,光電復(fù)合過程優(yōu)于三體復(fù)合,線輻射占總輻射的份額逐漸下降.

使用自編的一維雙區(qū)mhd程序?qū)ow構(gòu)型從鋁襯套汽化形成等離子體然后在電流的箍縮作用下箍縮到軸心鋁絲(或鋁等離子體)上并對其進(jìn)行壓縮的整個箍縮過程進(jìn)行了計算。裝置參數(shù)使用lanlpegasusl裝置參數(shù)。即電壓v=88．0kv，電容c=216uf，電阻r=0．30mω，總電感l(wèi)=36nh，電容器總儲能為1mj。

　采用一維拉格朗日磁流體力學(xué)(mhd)程序研究了等離子體噴射軸心單絲的物理現(xiàn)象,給出了碰撞后鋁絲受熱膨脹和最后箍縮到軸心的整個過程圖像,指出這一設(shè)計方法能在軸心絲上獲得較高的電流上升率和較高的軸心壓縮密度,并還給出了箍縮所得的功率和能量曲線。

采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定硅鋁絲(al-1％si)中si及雜質(zhì)元素fe和cu。確定了最少取樣量和樣品溶解方法,優(yōu)化了元素分析譜線和儀器的測量務(wù)件。實驗表明,方法的加標(biāo)回收率為99％-101％,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)低于1．4％,si、fe、cu的檢出限分別為8．5、1．0和0．4μg／l。該方法應(yīng)用于快速測定鍵合硅鋁絲中的各種元素,結(jié)果滿意。

以氖氣噴氣z箍縮的實驗結(jié)果為例,詳細(xì)討論了橢圓晶體譜儀測量數(shù)據(jù)的處理方法,包括使用標(biāo)定結(jié)果將膠片黑密度轉(zhuǎn)換為x光強度,根據(jù)已知譜線的能量和掃描點序號對測量能譜的能點進(jìn)行定標(biāo),以及使用henke給出的考慮譜儀非均勻色散效應(yīng)、晶體積分反射率和x光濾片透過率后的公式對測量能譜的強度進(jìn)行修正,給出了最終的解譜結(jié)果。并使用lorentz線型函數(shù)擬合譜線輪廓,求出了hα,heα和heβ等k殼層譜線的相對強度,對處理后能譜強度的誤差進(jìn)行了簡單分析。

等離子體電子工程(22)-電暈放電與高壓低溫等離子體

探針光系統(tǒng)作為激光等離子體診斷的探針光源,它通過倍頻和受激喇曼散射,將波長為1054nm、脈寬約為1ns激光轉(zhuǎn)換成波長為308nm、脈寬小于60ps、能量大于1mj的紫外光。通過預(yù)研研究和工程化改造,結(jié)果表明:探針光系統(tǒng)輸出能量大于1mj、脈寬小于30ps、均勻性較好、運行成功率大于90%,達(dá)到了研制標(biāo)的,可滿足激光等離子體診斷的要求。

常壓下用等離子體來處理材料,使其表面能增強,對材料進(jìn)行消毒、清潔等比真空等離子體技術(shù)有優(yōu)勢,為研究應(yīng)用該技術(shù),在實驗室中開發(fā)了一套在常壓下用空氣做原料連續(xù)處理材料的等離體子體設(shè)備。試制了幾種不同的電極結(jié)構(gòu),以使其產(chǎn)生均勻的等離子體,最后確定采用旋轉(zhuǎn)輪做接地電極,銅平板做高壓高頻電極,耐熱玻璃做絕緣介質(zhì)的等離子體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。試驗了幾種不同的絕緣材料做阻擋介質(zhì)后綜合考慮采用耐熱玻璃做阻擋介質(zhì),并比較了產(chǎn)生的等離子體以及對材料的處理結(jié)果,證實經(jīng)過等離子體處理之后材料的表面能大大增強。

采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(icp～aes)測定了鑄鐵中鑭和鈰。樣品用硝酸和高氯酸溶解,蒸發(fā)冒煙至近干,鹽酸溶解后,在379.478nm或408.672nm波長下,用icp-aes測定鑭,檢出限為0.022μg/ml或0.012μg/ml,測定下限為0.22gg/ml或0.12μg/ml;在413.380nm波長下測定鈰,檢出限和測定下限分別為0.010μg/ml和0.10μg/ml。測定中的基體效應(yīng)用基體匹配方法消除,共存元素的干擾應(yīng)用儀器軟件中譜線干擾校正程序克服。方法已成功地應(yīng)用于球墨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品中鑭和鈰的測定,結(jié)果與認(rèn)定值相吻合。

采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法快速測定燒結(jié)灰中銀。采用酸熔法處理精礦試樣,在配制工作曲線時采用在試液中加入一定量的鐵、鈣、銅、鉛的基體匹配方法,消除基體的干擾,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=10）小于5%,回收率在95~105%之間。

建立了icp-oes測定水中總磷的方法,并對最佳測試條件的選擇進(jìn)行了探討。在優(yōu)化條件下,總磷的校準(zhǔn)曲線在0.10—10mg/l范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。在低、中、高3個添加水平,總磷的回收率為97.5%—101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.18%—2.13。本方法檢出限為0.012mg/l。

[目的]建立電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(icp—aes)測定食品中硼砂含量的方法。[方法]食品樣品經(jīng)濕法消化后,直接采用icp—aes法測定其中硼元素含量,再換算成硼砂。[結(jié)果]硼濃度在0.10～50mg/l范圍內(nèi)線性良好(r=0.9995),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(rsd)均小于2.07,加標(biāo)回收率為96.0～100.1。[結(jié)論]該方法操作簡單、分析快速、靈敏、準(zhǔn)確,可滿足日常大量食品樣品中硼砂的檢測任務(wù)。

為研究液相等離子體電解滲過程中施加的工作電壓與工件表面溫度的關(guān)系,建立了以工件—氣膜—電解液三相體系為研究對象的熱傳導(dǎo)物理模型。等離子電解處理時,工件表面被一層連續(xù)而穩(wěn)定的等離子體氣膜所包圍,氣膜將工件與電解液分開,氣膜與工件邊界的溫度即為工件表面的溫度。建立氣膜的熱傳導(dǎo)方程,采用第一類和第二類邊界條件求解氣膜中的溫度分布,從而得到工件表面溫度計算的表達(dá)式。實際測量了不同工作電壓時工件的溫度,理論計算的工件表面溫度與實驗測溫結(jié)果都表明,隨著工作電壓的增大,工件表面溫度不斷增加。當(dāng)溫度計算模型中的氣膜熱導(dǎo)率是溫度的函數(shù)、氣膜電導(dǎo)率為常數(shù)的條件下,理論計算結(jié)果與實驗結(jié)果符合程度最好。

本發(fā)明和一種在天然和／或合成有機材料表面用做防火和／或耐火層的等離子高分子涂料有關(guān)。把表面暴露在一種蒸氣的等離子中得到這種涂料，特別地，單體含有鹵素和／或磷和／或氮和／或硅，比如含氟組分，含磷組分，含硅組分，含氮組分。這種涂層可被應(yīng)用于在公共場合如飛機，電影院，汽車，火車，餐館等使用的窗戶，織物，地毯等。通過把表面暴露在等離子體中得到涂層。暴露時間從30秒到5小時，壓力從10到1200mtorr。

我國首個等離子體危廢處理示范項目——10t／d等離子體危廢處理項目于2018年1月初在廣東清遠(yuǎn)通過竣工驗收，正式進(jìn)入工程應(yīng)用階段。

食品樣品使用微波消解處理后,選用質(zhì)量數(shù)相近的鈧(sc)作為內(nèi)標(biāo),使用電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀測定總鉻含量。在0—150μg/l范圍內(nèi),儀器響應(yīng)值與總鉻含量呈線性關(guān)系,線性方程為i=0.0429c,相關(guān)系數(shù)r=0.9998,檢出限為0.022mg/kg,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)為4.58%,加標(biāo)回收率在97.6%—104%之間。

　在拉格朗日坐標(biāo)系下,建立了描述z箍縮等離子體內(nèi)爆動力學(xué)過程的一維三溫輻射磁流體力學(xué)方程組,并編制了相應(yīng)的拉氏程序。利用該程序?qū)γ绹鴖andia實驗室saturn裝置上的鋁絲陣列內(nèi)爆實驗進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了內(nèi)爆等離子體各參量的時空分布。其中內(nèi)爆到心時刻、x光峰值功率、x光總能量等計算結(jié)果與實驗結(jié)果基本一致。表明所建立的物理模型和編制的程序是合理和可靠的。

用三乙醇胺褪除彩涂鍍鋁鋅板表面的彩涂層,用烏洛托品鹽酸溶液(含鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%)或氫氧化鈉溶液及過氧化氫溶液(含鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%)溶解鍍鋁鋅板表面的合金鍍層,用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀同時測定溶液中鋁、鋅、硅和鐵的含量,測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=10)均小于3%。

采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜同時測定方解石中鐵、錳、鎂、鋅、鋁、鈷、鍶、鋇、鈦、銅、鉻、釷、鉛雜質(zhì)元素（fe、al、mg、mn、ba、co、cr、cu、ti、zn、sr、th、pb）含量?？朔顺Ｒ?guī)化學(xué)檢測步驟繁瑣、耗時長、工作量大、不易掌握的不足。分析誤差滿足化學(xué)分析檢測的要求，滿足生產(chǎn)和科研的要求。