中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热（ECRH）系统、重离子加速器电子回旋共振（ECR）离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上，通过结构优化和稳定性设计验证，最终实现了在10～50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行，典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s，特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。
回旋管 电子回旋共振加热 ECR离子源 连续波 磁约束聚变 gyrotron electron cyclotron resonance heating ECR ion source continuous wave magnetic confinement fusion 强激光与粒子束
2024, 36(3): 033001
强激光与粒子束
2023, 35(8): 083004
1 中国科学院合肥物质科学研究院 合肥 230031
2 中国科学技术大学 合肥 230026
采用氘、氚燃料的核聚变反应会产生大量的中子、γ射线及活化产物等，对人员和环境的辐射安全产生影响。为了减小电离辐射带来的影响，需要准确掌握聚变装置核辐射场强度的时间与空间分布信息。世界上已建设的磁约束聚变装置，均根据其自身运行工况特点，建立了完整的核辐射监测系统来应对电离辐射带来的潜在影响。通过对磁约束聚变装置运行及维护期间辐射剂量的监测，获得实验场所与外围环境的电离辐射和放射性核素数据，为辐射安全防护管理提供数据支撑。基于对国内外磁约束聚变装置辐射监测系统的调研，本文归纳了此类装置主要的电离辐射源项及监测系统架构，进而介绍了磁约束聚变中子与γ辐射剂量的测量方法及常用探测器。最后综述了国内外核聚变装置辐射监测系统的研究状况，展望了未来核辐射监测系统的发展趋势与目标。
磁约束聚变 电离辐射 中子 γ射线 辐射监测 Magnetic confinement fusion Ionizing radiation Neutron γ ray Radiation monitoring 强激光与粒子束
2023, 35(2): 023001
1 长春理工大学 理学院, 长春 130022
2 长春理工大学 化学与环境工程学院, 长春 130022
建立磁约束飞秒激光诱导铜等离子体辐射光谱采集系统, 通过发射光谱法分析磁约束效应对飞秒激光诱导铜等离子体特性的影响.在强度为0.67 T的稳磁场约束下, 等离子体辐射连续谱和分立谱均有增强, 分立谱线增强更显著; 铜原子上能级越高, 其辐射的原子谱线增强因子越大, 具有最高上能级的Cu I 507.6 nm增强因子最大, 为2.8; 等离子体铜原子谱线持续时间明显延长, 在等离子体演化初期, 谱线增强显著, 在较大延时, 谱线增强迅速减弱; 等离子体电子温度和电子密度均有提高.
飞秒激光诱导击穿光谱 磁约束 光谱增强 电子温度 电子密度 Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy Magnetic confinement Spectral enhancement Electron temperature Electron density
河北大学 物理科学与技术学院， 河北 保定 071002
为了提高激光诱导击穿光谱质量，利用Nd: YAG激光器烧蚀土壤样品，研究了磁场作用下的激光诱导等离子体辐射特性。实验结果表明，在相同激光输出能量条件下，随着磁场强度的增大，等离子体的辐射强度逐渐增强。计算可知，当采用的磁场强度为0.5 T时，样品元素Al，Fe，Ba和Ti的光谱线强度比无磁场作用时的分别增强了52.35%，46.64%，64.01%和51.73%，光谱信噪比分别提高了45.44%，69.64%，4026%和41.33%；而等离子体的电子温度和电子密度分别提高了1 355.01 K和0.53×1016 cm-3。可见，利用磁场约束等离子体的技术是提高激光光谱质量的一种有效方法。
激光诱导等离子体 磁场约束 光谱强度 信噪比 电子温度 电子密度 laser-induced plasma magnetic confinement spectrum intensity signal-to-noise ratio electron temperature electron density 强激光与粒子束
2014, 26(1): 012002
西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 陕西 西安 710032
磁控溅射镀膜机中的磁场分布对靶材利用率有着重要影响。为了提高磁控溅射源的靶材利用率，设计组抛弃了传统的“跑道环”形式的磁场设计理念，而是将永磁体或电磁体分置溅射靶的两侧，使其在溅射靶表面上方产生磁约束(磁镜)磁场。本设计使用有限元分析方法对磁场进行仿真计算，通过模拟磁场计算结果和实测结果的比较，验证有限元方法的可靠性。Ansys有限元分析软件对磁场分布进行仿真模拟，大大简化了计算并缩短了设计周期。通过实验验证，磁约束磁场大大提高了靶材的利用率。
磁控溅射 磁约束 磁场 有限元法 magnetron sputtering magnetic confinement magnetic field finite element method
