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真空科学与技术学报
真空科学与技术学报

吴锦雷

月刊

1672-7126

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010-58206280

100022

北京市朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室

真空科学与技术学报/Journal Chinese Journal of Vacuum Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是全国中文核心期刊，长期被EI、CA、SA等国际蓍名检索系统收录，已全文上网。本刊通过中国图书贸易总公司代理向国外发行。目前在美国、英国、德国、荷兰及我国的香港与台湾地区均有订阅，有一定的影响力。在国内各高等院校科学院所涉及到真空科学与技术论文都大多数向本刊投稿，已成为国内外关学者发表高水平科研成果的主要载体。
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    全玻璃真空太阳集热管关键技术参数研究进展

    丁祥高文峰张有刚李琼...
    101-109页
    查看更多>>摘要：全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用系统的重要组成部分,其性能参数的优劣直接影响到太阳能热利用系统的热性能、耐久可靠性和节能效果.文章从真空管基本结构和工作原理的介绍出发,对影响真空管性能的光学性能、热性能等关键技术参数及玻璃管材料、真空性能等其他技术要求的研究进展做了详细分析,并在长期从事科研和检测工作的基础上,给出了提升真空管的产品性能可从玻璃管生产优化、新涂层开发、真空性能加强、技术创新、先进设备开发、标准修订等方面的建议.

    全玻璃真空太阳集热管太阳选择性吸收涂层光学性能热性能

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    小行星样品密封设计及验证

    王春勇马动涛王名亮王波...
    110-114页
    查看更多>>摘要：中国计划开展探测编号为2016H03的近地小行星并采集样品返回地面,测定小行星样品的物理性质、化学成分与矿物成分,为小行星起源与演化、太阳系的形成与演化过程提供科学依据.针对中国首次近地小行星采样封装任务,设计多种样密封方案,综合考虑密封力、密封面样品颗粒污染物防护等因素,采用双弹性体径向密封方案,并开展密封方案验证工作,通过高温、低温及模拟尘埃污染漏率试验,密封漏率优于5×10-6 Pa·m3·s-1,满足小行星样品密封要求.

    小行星低温硅橡胶样品密封径向密封

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    Na0.44MnO2颗粒尺寸对其作为水系钠离子电池正极性能的影响

    黄璧成余灵辉葛婧捷徐梽川...
    115-124页
    查看更多>>摘要：水溶性钠离子电池是一种与锂离子电池相辅相成的技术,因其相对较低的成本、改善的安全性和环境友好的电解液而备受青睐.然而,较低的电极容量限制了这种电池的应用.Na0.44MnO2是一种用于钠离子电池的高容量阴极材料,其理论容量为121mAh/g.文章研究了 Na0.44MnO2的尺寸效应对阴极性能的影响.纳米棒通过热处理MnO2纳米片前驱体制备而成,其尺寸通过CTAB和KMnO4的比例进行调控.然后,Na0.44MnO2纳米棒被用作水溶性钠离子电池的活性材料.纳米棒阴极在1 C的初始循环中提供了 60 mAh/g的容量,并在经过200个循环后保持了 55 mAh/g,比Na0.44MnO2块状阴极高出37.5％.在高倍率的5 C下,该阴极在经过200个循环后仍能提供47 mAh/g的高容量.容量的增加归因于减小的电荷传递阻抗和纳米棒具有较高比表面积所带来的改善的钠离子扩散性能.

    钠离子电池正极水系电解液尺寸

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    碘工质射频离子推力器放电特性仿真研究

    束民涛王国栋徐壮壮姚吉恺...
    125-131页
    查看更多>>摘要：碘作为空间推进器中极具发展潜力的工质,近些年备受关注.与氙气不同,碘工质放电的产物较为复杂,主要是I+,同时还包含了少量的I-、I2+、I2+和I3+.虽然多价离子的含量较少,但对推力器的工作性能存在着不小的影响.文章基于等离子体放电建立二维轴对称模型,分别研究了质量流量、射频功率以及背景压力对两种主要电离产物I+、I2+的影响.质量流量为20～70 mL/min,随着质量流量的增加,r略微降低,I2+略微增加.射频功率为100～650 W,随着射频功率的增加,I+迅速增加,I2+略微减小.背景压力在0.001～0.1 Torr时,随着背景压力的增加,r先是快速增加,在p0=0.015 Torr左右,开始减小;I2+-直维持缓慢增加.在忽略电离损耗的前提下,对三个影响因素进行全因子实验设计分析(DOE),得出质量流量在60 mL/min,射频功率在150 W,背压在0.015 Torr时,得出最优产物中I2+∶I+=0.204094,与仿真结果I2+∶I+=0.205069,误差为0.48％.

    射频离子推力器DOE碘工质ICP

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    水介质预击穿过程液相温度纹影诊断技术研究

    王亦君张赫刘毅林福昌...
    132-138页
    查看更多>>摘要：为研究水中亚毫秒脉冲放电过程液相温度的变化,构建了适用于水中脉冲放电的纹影观测系统,提出了水中脉冲放电过程温度诊断系统的影响因素及标定方法,获得了水中脉冲放电过程温度场的径向分布.与有限元仿真对比分析表明,当径向距离小于0.9 mm时,纹影诊断温度相对于仿真结果的偏差小于8％,为水中脉冲放电机理研究提供了技术基础.

    脉冲放电纹影诊断瞬态温升

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    NEG泵抽气性能仿真模拟与测试系统设计

    王姣龙王国栋刘霄蔡洋洋...
    139-145页
    查看更多>>摘要：烧结型非蒸散吸气剂(NEG)泵HV400具有对氢及氢同位素有很高的亲和力,即使室温状态下也能发生吸附效应.为了适用于EAST托卡马克中性束注入器工作条件下稳定抽气,针对HV400的抽气性能开展了模拟仿真和实验研究.采用Molflow软件仿真分析了工作状态下不同进气量的压力分布规律与抽气性能,得到了系统平衡压力与进气量以及抽速随着平衡压力而变化的特性曲线,发现三种气体在10-3～10-2 Pa时抽速有微小起伏,表明HV400对H2、CO2和N2抽气性能稳定,评估结果与实际抽速相比误差分别为1.95％、3.13％和2.09％,均在合理误差范围内.基于标准化流量计法完成了 NEG泵抽速测试系统设计与平台搭建,并进行了抽速性能测试实验,实验结果与仿真模拟都验证了系统设计的可行性,且在10-3Pa量级下抽氢效果最好,为NEG泵在中性束注入器的真空系统设计提供了理论依据和技术支持.

    非蒸散吸气剂泵中性束注入器抽速测试罩Molflow

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    微尺度下场致发射对电晕放电的影响机理

    黄向慧刘振祖张晶园张蓓...
    146-155页
    查看更多>>摘要：场致离子化微电晕器件基于一维纳米材料的电场增强效应,可产生大气压非平衡微等离子体,适用于气体检测以及生物医疗等领域,具有响应快、低功耗等特点.但微尺度下的电晕放电属于局部自持的低能放电,其场致发射的作用及影响机制尚不清晰.因此文章基于流体-化学混合模型框架,融合F-N发射模型,建立了常温常压N2-O2混合气体的二维微电晕放电模型.通过与无场致发射放电模型对比,探索不同间距下场致发射对放电动态过程的影响,发现针-板间距减至15 μm时,两种模型放电过程差异很小,表明放电以二次电子发射机制为主导,当间距减至10 μm时,两种模型的放电强度相差近1倍,场致发射的作用及影响不可忽略;通过进一步对电子密度分布、空间电场分布、电流密度等参量进行动态分析,发现场致发射、空间碰撞电离反应和离子轰击二次电子发射之间存在链锁影响规律.

    微电晕结构局部自持放电场致发射数值模拟

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    喷嘴距及混合室喉部长度对喷射器性能综合影响研究

    谭丽萍陈洪杰葛敬卢苇...
    156-166页
    查看更多>>摘要：在实际环境条件下,采用变几何喷射器是提高喷射器性能的重要途径.基于喷嘴距可调式的喷射器实验测试平台,采用实验和数值分析相结合的方法,研究不同无量纲混合室喉部长度下,无量纲喷嘴距对喷射器的性能及不可逆性影响.结果表明:在测试范围内,喷射器的临界喷射系数随着喷嘴距的增加先增加后减小,当达到最佳无量纲喷嘴距5.83时,临界喷射系数达到最大值0.45,合理的喷嘴距应避免激波链出现在混合室收缩段;喷射器的临界冷凝压力随喷嘴距的增加逐渐下降,当无量纲混合室喉部长度为4时,其临界冷凝压力下降7.36％,下降速度最慢,原因是较大的射流冲量提高了扩压室的压力恢复能力,使流体动能衰减速度有所减缓;当无量纲混合室喉部长度为4,无量纲喷嘴距为5.83时,热力学完善度达到最大值0.21;由喷嘴距引起的喷射器熵产主要来源于两股入口流在混合室收敛段的混合和第二冲击波向扩压室出口的移动,提高扩压室的压力恢复能力能有效避免熵产的急剧增加.研究结果对喷射器的结构及综合性能进行多目标优化,以减小喷射器不可逆性提供重要参考.

    混合室喉部长度喷嘴距临界喷射系数临界冷凝压力热力学完善度

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    GH907高温合金表面电弧离子镀NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层的高温抗氧化性能研究

    朱荣涛丁晓理陶浩天关紫匀...
    167-175页
    查看更多>>摘要：为提高GH907高温合金在750℃下高温抗氧化性能.在GH907合金表面采用电弧离子镀技术(AIP)制备NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层.系统开展复合涂层的高温抗氧化行为和机理研究,利用XRD、SEM和EDS等微尺度分析表征方法,全面解析氧化过程中物相的结构特征、氧化产物成分及表/截面形貌特征.结果试验表明,750℃氧化500 h后,GH907高温合金氧化层(FeO,Fe2O3)萌生大量裂纹,氧化层发生大面积剥落.基体呈迅速氧化增重趋势,500h质量增重值为22.38 mg/cm2.相比之下,NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层在氧化实验中,由于形成连续且致密的Al2O3屏障层,有效抑制氧气内扩散,延缓GH907高温合金发生氧化反应的影响.氧化80 h质量增重为6.37 mg/cm2,随后质量增重率趋于稳定,500 h复合涂层质量增重值仅有7.68 mg/cm2.结论由此表明,NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层可以显著提高GH907高温合金高温抗氧化性能.

    GH907高温合金NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层高温抗氧化机理

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    转子-径隙式水力空化反应器空化性能优化研究

    王磊刘正杨王志文宋永兴...
    176-183页
    查看更多>>摘要：旋转型水力空化反应器因其空化强度大,空化率高,已被广泛应用于杀菌消毒,污水处理等工业领域.文章提出一种弧形转子,通过数值计算分析弧形转子与原转子在不同转速下反应器内部空化性能,分析定子与转子之间的相互作用,研究改变弧形转子叶片入口安装角对反应器内部空化性能的影响.结果表明,在不同转速下,弧形转子均极大提高反应器内部空化强度,提高空化率.转子区域,空化发生于转子叶片吸力面,与低压区相对应;定子区域,转子叶片转过定子盲孔时,对流体进行强剪切,盲孔内部与进出口分离区压力降低涡量增大,发生剪切空化以及涡空化.增大叶片入口安装角度可以极大增加空化强度,提高反应器性能.

    弧形转子水力空化反应器入口安装角优化性能

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