高热负载论文-李勇军,张敏,薛松,贾丹丹,金利民

高热负载论文-李勇军,张敏,薛松,贾丹丹,金利民

导读:本文包含了高热负载论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:上海光源,高热负载,挡光器,前端

高热负载论文文献综述

李勇军,张敏,薛松,贾丹丹,金利民[1](2016)在《上海光源前端高热负载挡光器的结构设计与优化》一文中研究指出为了有效处理上海光源前端挡光器接收的高热负载,研究了挡光器的结构设计及其优化方法。选用高导热性、高强度的GlidCop AL-15制造挡光器吸收体,采用直接水冷和掠入射结构提高其热缓释能力。以对流换热系数和压力降为评价指标,选用佩图克方程和达尔西-韦斯巴赫方程优化冷却水路,通过热分析得到了不同参数下挡光器的温度和热应力分析结果,从而确定了挡光器的结构设计优化参数。优化后挡光器的水路直径为6mm,水路到光照面的距离为9mm,光照面接线处圆角≥2mm,且水路与光束方向基本平行。与初始结构相比,优化后挡光器的最高整体温度和最高冷却壁温度分别下降约8%和1/4,最大等效应力降低了1/2左右,完全满足上海光源前端部件的设计要求。目前,应用优化参数设计的挡光器已应用于上海光源实际工程中。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年07期)

李勇军[2](2016)在《上海光源高热负载前端区的系统设计与研究》一文中研究指出上海光源(Shanghai synchrotron radiation facility, SSRF)是一台先进的第叁代中能同步辐射装置,其电子储存环能量为3.5GeV,设计流强为300mA,自然发散度为3.9nm-rad。前端区是同步辐射装置的重要组成部分,介于电子储存环和光束线之间,是一个集机械、真空、控制联锁、辐射防护等为一体的综合系统。光子吸收器是前端区的核心部件,主要用于吸收弯转磁铁或插入件辐射的高功率同步光,同时定义输出到光束线的光束张角。上海光源线站工程(二期)中,超硬多功能光束线站首次采用超导扭摆器光源,前端区接收的辐射总功率高达44.7kW,峰值功率密度约45kW/mrad2,是目前第叁代同步辐射装置热负载最高的前端区。与SSRF已运行前端区相比,超硬多功能前端区吸收的辐射功率要高出4至64倍。热负载的大幅提升,对前端区系统设计,尤其是光子吸收器的研制提出了前所未有的挑战。本文针对超硬多功能前端区,首先完成了系统的两种总体设计,包括总体布局、光学追迹、功率分配和真空设计,并最终确定了各个光子吸收器的技术要求。两种总体设计下,辐射功率分别由4个光子吸收器(简称4A布局)和5个光子吸收器(简称5A布局)逐级吸收。从传热学基本理论出发,选用高导热性高强度的Glidcop Al-15制造前端区光子吸收器的吸收体,采用直接水冷和掠入射结构提高光子吸收器的热缓释能力。以对流换热系数和压力降为评价指标,选用佩图克方程和达尔西-韦斯巴赫方程优化冷却水路,得到了光子吸收器水路管径的优化范围和精确的对流换热系数。采用有限元分析软件ANSYS进行数值模拟,得到了超硬多功能前端区光子吸收器不同参数下的温度和热应力分析结果,进而优化并确定其结构参数为:水路管径为6mm,水路到受光表面的距离为9mm,内腔圆角半径≥2mm,受光表面粗糙度≤6.3μm,且水路与光轴基本平行。数值模拟结果表明,5A布局中的光子吸收器不满足设计准则的要求,而4A布局仍有较大的安全系数,甚至可以吸收电子储存环电子束流强升至500mA时的热负载。光子吸收器的工艺研究是超硬多功能前端区成功与否的关键。国外同类装置大多采用增加光子吸收器数量的方式处理高热负载,而SSRF前端区空间有限,本文首次提出电子束焊接式光子吸收器的设计方案,在确保加工精度的前提下,可以有效加大吸收体的纵向长度,从而降低同步辐射的功率密度,大幅提高光子吸收器的热缓释能力。利用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了Glidcop钎焊接头和电子束焊接头的微观组织,通过真空密封试验得到了焊接接头的真空性能。通过拉伸试验和疲劳试验得到了焊接接头在20℃、100℃和200℃下的拉伸力学性能和疲劳性能,进而整理并首次提出了Glidcop电子束焊接头的设计准则。结果表明,Glidcop焊接接头完全满足SSRF前端区的超高真空要求;相比钎焊接头,电子束焊接头的强度更高,塑性更好,焊接性能更稳定,可以应用于超硬多功能前端区的固定光阑1和固定光阑2。中走丝线切割是高热负载光子吸收器的另一种工艺方案。相比焊接式方案,中走丝型光子吸收器兼顾机械强度和加工工艺性,但尺寸精度低于慢走丝型光子吸收器,可以应用于超硬多功能前端区的光子光闸。通过不断调整工艺参数,现已完成光子光闸的实际研制,实现了中走丝在同步辐射前端区的首次应用。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)》期刊2016-05-01)

邓小国[3](2008)在《高热负载水冷弧矢聚焦双晶单色器研究》一文中研究指出随着上海第叁代同步辐射光源(SSRF)光束线工程的建设,作为光束线关键设备之一的高精度晶体单色器需求数量将达到几十台。而涉及诸多关键技术的高精度晶体单色器,目前还主要依赖从国外进口,所以自行研制高精度的晶体单色器势在必行。本论文将在上海光源X射线衍射光束线(BL1481)和小角散射光束线(BL1681)中的水冷弧矢聚焦单色器研制过程中,主要从以下几个方面对高精度晶体单色器的若干关键技术进行了研究。1.探讨了高热负载热缓释技术中不同冷却介质和不同冷却结构,分析了晶体热载变形对单色器的能量分辨影响,归纳总结了各自的优缺点,提出了第一晶体高精度定向切槽、扩散焊接特殊加工技术,降低了晶体热载变形,提高了晶体的衍射面面形精度及衍射性能。2.为提高实验站样品处光斑的通量,深入分析了晶体压弯聚焦机构的特点,提出了柔性铰链传递弯矩进行晶体弯曲聚焦技术,实现了光束的水平聚焦,使单色器能够接收较大发散度的入射光束,提高了样品处的光子通量。3.针对光束线对单色器的高可靠性和高稳定性要求,分析了晶体偏离理想位置给Bragg衍射带来的影响,提出了晶体投角、滚角和摆角精密微调及固定出口技术,以获得高精度的光斑位置。4.在前面几章的理论研究基础之上,将理论成果应用到水冷弧矢聚焦单色器的工程实践中。以线站对单色器性能指标要求为设计目标,采用有限元分析软件对晶体结构参数进行了优化设计,解决了晶体直接水冷却、弧矢压弯聚焦、固定光束出射口和精密微调机构等关键技术问题,研制成功了国内第一台运用于工程中的水冷弧矢聚焦双晶单色器,其主要技术指标达到或超过国际同类设备的水平,已在上海光源调试成功,投入使用。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2008-06-01)

董慧[4](2007)在《高热稳定性柱撑蒙脱土负载的钴系催化剂的合成及费托反应性能评价》一文中研究指出F-T合成是将天然气、煤层气转化为液体燃料的重要途径,对保障我国能源安全具有重大的战略意义。提高C_5~+烃的选择性,抑制甲烷等副产物的生成,是费托合成的主要研究目标,因此研制开发低甲烷和高C_5~+选择性的F-T合成催化剂就成为目前合成油工艺研究的热点。本文的主要研究工作如下:(1)合成了系列柱撑蒙脱土,通过XRD、BET、TGA-DTA、ICP和IR的表征,确定了制备高热稳定性柱撑蒙脱土的最佳条件。(2)以γ-Al+2O_3和柱撑蒙脱土为载体,制备了系列钴系催化剂,通过TPR、XRD、NH_3-TPD和比表面积孔结构测试确定了分步浸渍法制备催化剂的最佳次数为叁次及钴、铈和钴、钌的最佳浸渍次序。(3)对六种催化剂进行了F-T反应性能评价,从助剂效应、载体效应和助剂铈的化学环境叁个角度进行了分析。钌和铈均能改善催化剂的F-T性能且钌优于铈;载体γ—Al_2O_3优于Al-PILM优于CeAl-PILM;负载于载体表面和孔道的铈比固定于Ce/Al交联柱中的铈更有利于提高催化剂的F-T反应性能。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2007-06-20)

吕倩[5](2007)在《高热稳定性负载型纳米Au/TiO_2催化剂的制备与表征》一文中研究指出1、以溶胶-凝胶法制备的TiO_2为载体,用沉积-沉淀法制备出一系列Au/TiO_2,考察了焙烧温度、金的负载量、反应液pH值及沉淀剂等制备因素对催化剂活性的影响。以室温下CO的催化氧化为探针反应,确定最优化的制备条件。实验结果表明:Au/TiO_2的最佳焙烧温度是200~300℃;反应液的最佳pH值为9;最佳沉淀剂是NaOH;金的负载量在0.5%-5wt%范围内时,金含量越高催化剂活性和热稳定性越好。大量Cl-离子的存在使催化剂活性下降但未使之完全失活。以下Au/TiO_2均采用探索出的最佳条件制备。2、沉积-沉淀法制备的Au/TiO_2催化剂具有较好的热稳定性和一定的抗硫能力。对Au/TiO_2催化剂室温下催化氧化不同浓度的CO进行循环测试,Au/TiO_2经历叁次循环连续反应2160 min后,CO的转化率仍为100%,催化剂的活性未见下降。用SO2预硫化处理的Au/TiO_2活性有所下降,XPS分析表明,硫化处理后金物种的价态没有改变,据原位红外结果推测,可能是SO2预吸附产生的硫酸盐堵塞TiO_2的空穴,从而降低了O2在空位上的吸附,使催化剂的活性下降。3、实验重点考察了相同组分不同结构的载体对催化剂活性的影响。采用叁嵌段共聚物聚乙醚-聚丙醚-聚乙醚(EO20PO70EO20,P123)为有机模板剂合成了介孔TiO_2载体,用沉积-沉淀法制得Au/TiO_2催化剂,同时还以溶胶-凝胶法制备的TiO_2和工业TiO_2为载体制得负载型纳米金催化剂以作对比。运用N2的吸附-脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨电镜技术对催化剂的结构与形貌进行了表征。采用P123模板剂合成的TiO_2具有较均匀的介孔结构,孔径主要集中在6.1nm附近,金粒子负载后,介孔结构保持良好,但孔径下降为5.4nm左右。400℃焙烧后,介孔TiO_2负载的Au催化剂中,Au主要以金属态存在。负载在叁种TiO_2载体上的Au晶粒大小和分散度差异较大,其中介孔TiO_2更有利于金的分散,400℃焙烧后晶粒尺寸在1~5nm范围内,并显示了很好的CO氧化活性和抗热稳定性,即使在420℃焙烧,其室温下CO的转化率也在90%以上。而溶胶-凝胶法制备的TiO_2和工业TiO_2负载的纳米金催化剂中,金晶粒尺寸在10nm左右,催化剂的CO氧化活性和抗热稳定性较差。(本文来源于《天津大学》期刊2007-01-01)

史雯,何阿弟,陈晓银,陈建民[6](2003)在《氧化钡对氧化铝及不同铝源负载的单钯催化剂的高热稳定性研究》一文中研究指出使用BET和XRD对拟薄水铝石、硫酸铝和硝酸铝制得的氧化铝,以及由这叁种铝源经过钡改性制得的氧化铝,在1000℃和1150℃下焙烧后的比表面积和晶型进行了考察.并探讨了C3H8、C3H6和CO在这叁组氧化铝样品制成的单钯催化剂上的氧化活性,Pd在涂层中的重量为0.96g/L.结果表明,经过钡改性后,粉末样品的热稳定性和催化剂的氧化活性都有所提高.不同铝源的选择对样品的高热稳定性及催化剂的活性都有很大的影响.由硫酸铝制得的氧化铝经钡改性,1150℃焙烧后粉末样品的比表面积增加幅度最大,而硫酸铝为铝源的催化剂经钡改性,1000℃焙烧后氧化活性提高得最明显.(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2003年03期)

金友[7](1998)在《高热负载同步辐射光束线用的光学件》一文中研究指出1.引言同步辐射,即用加速带电粒子产生的辐射,对要求使用X射线进行研究的那些研究项目有重要意义。同步辐射的使用,对相当广泛的学科,包括物理学、化学、生物学、材料科学和医学等有重要影响。目前正在运转的存储环光源X射线的亮度(单位时间,单位能带宽度,单位面积和单位立体角发出的光子数)比Cornell300MeV同步辐射源X射线的亮度大很多数量级。目前在世界范围内正在建造的第叁代同步辐射源系列,将很决地从它的插入装置中发射出更亮的光束。插入装置是一些周期分布的磁极构造,它使圆形轨迹运动的带电粒子经历一个正弦形轨道加速,进而产生比弯形磁体辐射更强的辐射束。然而,随着光束亮度的增加,使(本文来源于《光机电信息》期刊1998年12期)

金友[8](1998)在《利用LTP在线测量高热负载反射镜面形畸变的优越性及其应用》一文中研究指出1.引言本文对高热负载反射镜面形畸变测量问题给与讨论,有时是为了要了解暴露在高亮度同步辐射光束下光学表面的真实质量而要在线测量的。现在已经认识到高热负载下反射镜的畸变对第叁代同步辐射光源是一个相当严重的问题,以及对提高第二代同步辐射光源,改善其发射衰减、较高电流和附加新的装置等也是一个相当严重的问题。为了减低反射镜的畸变业已采取如下措施:采用良热导或低膨胀材料、低温冷却、增强热交换、喷气冷却或者其它方法等。此外,也可采用自适应光学方法,使畸变的表面重新再回到初始表面的形状。用有限元法通过模型计算给出了畸变的理论推算值。然而,任何装置当受到高功率同步辐射束照射时,其最后性能最终将由实验测量来确定。因为实际边界(本文来源于《光机电信息》期刊1998年12期)

金友[9](1998)在《高热负载同步辐射反射镜的在线表面监测系统》一文中研究指出1.引言第叁代高亮度同步辐射光源,先进光子光源(AP,能向光束线光学件发送非常巨大的X射线功率(4kW)和功率密度(140W/mm~2)。为了能把这样高功率的X射线未完全地传递出去,必须使X射线反射镜在如此高热载条件下保持其表面允差小于1arcsec(5μrad)。目前已经有一些商业化的测量系统,可以用于离线测量这些反射镜的绝对面形。然而,这些复杂系统很笨重、速度缓慢、并且是昂贵的。只是在最近才有文献根据道了一种改进型在线测量系统。尽管其它几家第叁代同步辐射光源制造厂商,诸如法国Grenoble的European SynchrotronRadation,已研制出作为自适应反射镜系统的一部分的在线系统监测装置,而本文描述的系统要比前面几家设计的系统更精巧、更方便和更廉价。(本文来源于《光机电信息》期刊1998年12期)

金友[10](1998)在《高热负载反射镜测量用现场表面轮廓仪》一文中研究指出1.介绍高精度光学组件的测量几乎总是在清洁的实验室里,在温度和声音很稳定的环境中,在通常大气压进行的。一些同步辐射(SR)用的光学 组件要承受每毫米几瓦的高热载荷,因此,要在类似于实际使用的条件下进行测量,即要在一个拥挤的、噪声的大厅中,在超高真空、高热载荷条件下进行测量。这些条件显然与传统可见光干涉测量条件是不可比拟的。但是,为了验证反射镜理论计算的性能和为了监测可能由于冷(本文来源于《光机电信息》期刊1998年12期)

高热负载论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

上海光源(Shanghai synchrotron radiation facility, SSRF)是一台先进的第叁代中能同步辐射装置,其电子储存环能量为3.5GeV,设计流强为300mA,自然发散度为3.9nm-rad。前端区是同步辐射装置的重要组成部分,介于电子储存环和光束线之间,是一个集机械、真空、控制联锁、辐射防护等为一体的综合系统。光子吸收器是前端区的核心部件,主要用于吸收弯转磁铁或插入件辐射的高功率同步光,同时定义输出到光束线的光束张角。上海光源线站工程(二期)中,超硬多功能光束线站首次采用超导扭摆器光源,前端区接收的辐射总功率高达44.7kW,峰值功率密度约45kW/mrad2,是目前第叁代同步辐射装置热负载最高的前端区。与SSRF已运行前端区相比,超硬多功能前端区吸收的辐射功率要高出4至64倍。热负载的大幅提升,对前端区系统设计,尤其是光子吸收器的研制提出了前所未有的挑战。本文针对超硬多功能前端区,首先完成了系统的两种总体设计,包括总体布局、光学追迹、功率分配和真空设计,并最终确定了各个光子吸收器的技术要求。两种总体设计下,辐射功率分别由4个光子吸收器(简称4A布局)和5个光子吸收器(简称5A布局)逐级吸收。从传热学基本理论出发,选用高导热性高强度的Glidcop Al-15制造前端区光子吸收器的吸收体,采用直接水冷和掠入射结构提高光子吸收器的热缓释能力。以对流换热系数和压力降为评价指标,选用佩图克方程和达尔西-韦斯巴赫方程优化冷却水路,得到了光子吸收器水路管径的优化范围和精确的对流换热系数。采用有限元分析软件ANSYS进行数值模拟,得到了超硬多功能前端区光子吸收器不同参数下的温度和热应力分析结果,进而优化并确定其结构参数为:水路管径为6mm,水路到受光表面的距离为9mm,内腔圆角半径≥2mm,受光表面粗糙度≤6.3μm,且水路与光轴基本平行。数值模拟结果表明,5A布局中的光子吸收器不满足设计准则的要求,而4A布局仍有较大的安全系数,甚至可以吸收电子储存环电子束流强升至500mA时的热负载。光子吸收器的工艺研究是超硬多功能前端区成功与否的关键。国外同类装置大多采用增加光子吸收器数量的方式处理高热负载,而SSRF前端区空间有限,本文首次提出电子束焊接式光子吸收器的设计方案,在确保加工精度的前提下,可以有效加大吸收体的纵向长度,从而降低同步辐射的功率密度,大幅提高光子吸收器的热缓释能力。利用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了Glidcop钎焊接头和电子束焊接头的微观组织,通过真空密封试验得到了焊接接头的真空性能。通过拉伸试验和疲劳试验得到了焊接接头在20℃、100℃和200℃下的拉伸力学性能和疲劳性能,进而整理并首次提出了Glidcop电子束焊接头的设计准则。结果表明,Glidcop焊接接头完全满足SSRF前端区的超高真空要求;相比钎焊接头,电子束焊接头的强度更高,塑性更好,焊接性能更稳定,可以应用于超硬多功能前端区的固定光阑1和固定光阑2。中走丝线切割是高热负载光子吸收器的另一种工艺方案。相比焊接式方案,中走丝型光子吸收器兼顾机械强度和加工工艺性,但尺寸精度低于慢走丝型光子吸收器,可以应用于超硬多功能前端区的光子光闸。通过不断调整工艺参数,现已完成光子光闸的实际研制,实现了中走丝在同步辐射前端区的首次应用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高热负载论文参考文献

[1].李勇军,张敏,薛松,贾丹丹,金利民.上海光源前端高热负载挡光器的结构设计与优化[J].光学精密工程.2016

[2].李勇军.上海光源高热负载前端区的系统设计与研究[D].中国科学院研究生院(上海应用物理研究所).2016

[3].邓小国.高热负载水冷弧矢聚焦双晶单色器研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2008

[4].董慧.高热稳定性柱撑蒙脱土负载的钴系催化剂的合成及费托反应性能评价[D].内蒙古大学.2007

[5].吕倩.高热稳定性负载型纳米Au/TiO_2催化剂的制备与表征[D].天津大学.2007

[6].史雯,何阿弟,陈晓银,陈建民.氧化钡对氧化铝及不同铝源负载的单钯催化剂的高热稳定性研究[J].复旦学报(自然科学版).2003

[7].金友.高热负载同步辐射光束线用的光学件[J].光机电信息.1998

[8].金友.利用LTP在线测量高热负载反射镜面形畸变的优越性及其应用[J].光机电信息.1998

[9].金友.高热负载同步辐射反射镜的在线表面监测系统[J].光机电信息.1998

[10].金友.高热负载反射镜测量用现场表面轮廓仪[J].光机电信息.1998

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