- 吴清浩;杨庆喜;胡锐;徐皓;余清洲;陈肇玺;
环向场（TF）和极向场（PF）线圈是国际热核聚变实验反应堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）的关键部件。为了验证已制造的TF和PF线圈性能是否符合性能标准，需在安装前于低温环境中进行低温超导性能测试。根据TF和PF线圈的结构及测试要求，设计了大型低温测试装置。基于该测试装置的结构设计，采用多层绝热（MLI）作为冷屏屏蔽外部环境的热负荷，并结合线圈对测试装置的绝热性能要求及实际安装条件，对MLI的材料、搭接处理以及结构进行了设计。通过热力学分析计算，确定了MLI的最佳层数，并使用MATLAB软件对MLI的漏热量及各层温度进行了数值计算，为后续优化提供数据参考。最后，通过正交实验法对变密度多层绝热（VD-MLI）进行理论分析和数值模拟，比较了不同密度配置下VD-MLI的绝热性能与漏热趋势，为低温测试平台的冷屏设计提供了指导。
2025年05期 v.45 359-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘晓明;毕振江;陈海;李培源;刘易雄;
作为现代化铁路系统的安全卫士，电气化铁道用真空断路器具有环境友好和免维护的优势，但其长期服役过程中，不可避免受到极端环境以及运行工况的影响。为确保大电流短路故障的快速切除，文章以27.5 kV/2500 A/31.5 kA铁路专用纵磁真空断路器为研究对象，依据相关GB/TB标准，采用真空灭弧室三维电磁场数值模拟分析与样机实验相结合的手段，考虑结构不确定性和运行工况不确定性的共同影响，定量分析电弧电流过零前磁吹特性，进而探究弹簧操动机构分闸操作电源电压分散性对零后耐击穿性能的影响机理，为电气化铁道用真空灭弧室结构设计提供理论依据。
2025年05期 v.45 366-371页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 阳恩会;曹昌伟;郭宗艳;王昌盛;唐志宏;梁宇;阴怡媛;
文章对高电压迷你焦点X射线管进行研发，对X射线管的高压结构、聚焦系统和散热进行设计与模拟，并完成迷你焦点X射线管的制造与应用验证。所设计的200 kV X射线光管阴阳极间最大场强为17.9 MV/m，焦点100μm，分辨率10 LP/mm，最大使用功率150 W，应用于X射线点料机系统，放大倍数为2倍时可清晰分辨01005电子元件的边界。
2025年05期 v.45 372-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈林;邓高飞;杨红;刘伟健;王浩为;罗守庚;白文龙;
研究针对细长真空管在实际工况中存在的远端压力计算复杂、耗时较长以及管内压力难以测量等技术难题，采用理论推导、数值模拟与实验测试相结合的方法，系统研究了细长真空管内的压力分布规律。结果表明：细长管两端的压差与管路的几何参数相关；且细长真空管内的压力呈现典型的抛物线分布特征，其中泵口侧压力梯度变化最为显著；通过缩短管道长度或增大管径可有效优化管内压力分布。研究成果为真空系统的优化设计提供了理论依据和技术支撑，对提高抽气效率、优化细长管内的真空压力分布以及保证工艺一致性具有重要的工程应用价值。
2025年05期 v.45 377-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张俊;张苏桐;王朋;宋辰辰;王旭迪;黄瑞;
真空金属材料的阻氢性能是决定其氢渗透率、放气率以及氢脆的关键因素，对储氢、核聚变、加速器等领域至关重要。目前，主流的阻氢手段为涂层法，其阻氢效果较好，然而对于大面积批量处理以及复杂异形表面的处理效率偏低，需要拓展新型阻氢技术。该研究利用高压射流产生漩涡空化气泡，并通过空化泡的溃灭作用在材料表层产生GPa量级的微射流与冲击波作用，引入塑性变形和残余压应力，实现表层硬化层阻氢。实验测试结果表明，射流漩涡空化改性使氢渗透率下降了65%，其阻氢效果优于弹丸喷丸约30%。射流漩涡空化改性技术具有绿色环保、设备成本低、处理速率高、对复杂异型零部件适用性好等优点，为金属材料阻氢技术提供了可靠的技术手段。
2025年05期 v.45 383-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李筝;高远;刘森;桑利军;王正铎;刘忠伟;
石墨烯作为一种先进的功能碳材料得到了广泛应用，研究通过对高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术沉积的C:Ni:Cu体系薄膜的快速热退火，在300 nm SiO_2/Si基底上直接制备石墨烯。研究了C_2H_2流量、薄膜厚度、工作气压、退火温度、退火时间及退火升温速率等参数对石墨烯层数和质量的影响，在上述参数分别为2 sccm、48 nm、0.3 Pa、900℃、10 min、15℃/s时，成功制备了低缺陷密度的少层（I_(2D)/I_G≈1.23,I_D/I_G≈0.45,FWHM≈71 cm~(-1)）石墨烯。实验结果提供了一种较低温度下（700℃）在所需衬底上直接合成石墨烯的方法，对石墨烯制备技术的发展及石墨烯材料的应用具有重要意义。
2025年05期 v.45 388-397页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K] [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蔡志鹏;黄文登;杨创华;娄本浊;何军锋;
计算了透射式GaAs负电子亲和势光电阴极在不同掺杂梯度下的平均时间衰减常数τ'，分析认为，阴极吸收层厚度L、掺杂梯度对τ'影响占主要地位，且随L、掺杂梯度的增大逐渐减小；仿真涉及的两种掺杂方式，吸收层浓度的e指数掺杂方式和e指数电场掺杂方式，没有发现它们对τ'的影响。当L～0.2-0.5μm较小时，光子能量E_(hv)对τ'的影响较大。随光子能量E_(hv)进一步增大，它对τ'的影响逐渐减小；在L、E_(hv)变化过程中，发现了L、E_(hv)对τ'的影响的动态竞争关系，分析认为，二者竞争的实质是，初时刻表面光电子浓度与体内光电子浓度分布的动态竞争，共同影响了τ'的变化，且这种竞争关系，不是二者简单的叠加关系，而是出现一种复杂的、交替占主导的、此消彼长的变化关系，随着L增大，E_(hv)由主导逐渐过渡到占次要地位，而L由次要地位过渡到占主导地位。同时，基于τ'仿真得到了阴极在不同掺杂方式、不同掺杂梯度下的时间响应特性—T_m和FWHM，它们均随掺杂梯度的增大而逐渐减小，而e指数电场掺杂方式具有优异的响应特性。该仿真结果为透射式GaAs光电阴极在高速摄影、电子源、光电倍增管以及像增强器的应用研究提供了必要的理论基础和数据支持。
2025年05期 v.45 398-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 998K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 彭刚;王玉青;王辉;朱剑豪;王旭迪;何智;武义锋;邓家良;
G-M制冷机低温泵是一种广泛应用于半导体制造等领域的重要设备，对超高真空的获得与维持至关重要。由于其长期连续运行，容易引发机械磨损等故障，导致制冷能力和抽气特性下降。因此，开展有效的故障诊断显得尤为关键，文章提出一种改进型遗传算法与反向传播神经网络的故障诊断方法，克服了传统反向传播神经网络依赖初始权重与阈值设置、优化效率低的问题。研究结果表明，该方法在故障诊断中的准确率达98.05%。为低温泵健康监测与故障预警提供了科学依据。
2025年05期 v.45 408-413页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 方凯跃;毛维斌;操正清;张新晨;杨雪龙;
作为蒸汽喷射器制冷系统（ERS）中的核心组件，蒸汽喷射器的性能对整体系统的运行效果具有重要影响，其性能的优劣直接决定了制冷效率。将伴随方法应用于喷射器领域，建立了可视化方案对喷射器进行敏感性分析，筛选出关键结构参数；通过单因素分析方法确定关键结构参数的水平范围，建立L_9(3~4)正交表，得出最优结构参数组合；对最优结构参数组合的主喷嘴结构采用伴随优化方法进一步优化。研究表明：伴随方法能够在复杂的几何结构中快速识别出影响性能的关键区域；正交实验得到的最优结构参数组合使喷射系数（ER）值提升7.6%，伴随优化方法使ER值再次提高26.7%；主喷嘴收缩段采用分段式外凸曲线能够使流体在喷嘴区域实现更平滑的流体加速过程，减缓了能量损失，将显著提高喷射器的性能。
2025年05期 v.45 414-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李森;赵悦彤;孙康宁;马婷婷;戴健男;
文章采用非平衡态等离子体放电技术协同Cu基催化剂的方法，促进CO_2加氢逆水煤气反应低温高效地进行。实验对比分析了纯催化、纯等离子体以及二者协同作用下对CO_2转化性能的影响，重点考察了等离子体放电电压、气体流量、CO_2和H_2的比例、循环水温度对CO_2转化率、CO选择性的影响，以及不同条件下的SEI值和能量效率。结果表明，等离子体放电与催化剂协同作用效果显著，在放电电压为16 kV，气体流量为20 mL/min,CO_2:H_2=1:3，循环水温度为80℃时，CO_2的转化率高达79.17%,CO选择性达到50.83%。在CO_2:H_2比例为1:1、1:2以及60-90 mL/min的大流量条件下能量效率较高，最高可达208.47μmol/kJ。
2025年05期 v.45 421-429页 [查看摘要][在线阅读][下载 1098K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据