1 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800
2 中国科学院大学北京 100049
氯盐快堆具有重金属溶解度高和能谱较硬等特性，是嬗变超铀核素（Transuranic elements，TRU）的理想堆型。本文提出了一种50 MW小型模块化氯盐快堆（small-Modular Chlorine salt Fast Reactor，sm-MCFR）方案，对其焚烧TRU特性进行了初步研究。采用了基于SCALE（Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation）和MODEC（MOlten Salt Reactor Specific DEpletion Code）开发的耦合程序TMCBurnup（TRITON MODEC Coupled Burnup Code），计算并分析了sm-MCFR在TRU+232Th和TRU+DU（Depleted Uranium）两种燃料方案下的临界、燃耗、核素演化和嬗变TRU等物理性能。结果表明：在sm-MCFR运行期间，为维持临界状态，需在线添加TRU，以确保有效增殖系数keff＞1；满功率运行40 a时，采用TRU+Th燃料方案下堆芯剩余TRU量为657 kg，而采用TRU+DU燃料方案下剩余TRU量为725 kg，皆大于寿期初；采用TRU+Th和TRU+DU作为燃料盐时，嬗变率分别可达49%和41%，为实现乏燃料最小化提供了可行方案。
氯盐快堆 sm-MCFR TRU焚烧 嬗变 Chlorine salt fast reactor sm-MCFR TRU incineration Transmutation
Author Affiliations
Abstract
1 Center of Advanced Ceramic Materials and Devices, Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University, Zhejiang 314006, P. R. China
2 State Grid Henan Electric Power Research Institute, Zhengzhou 450052, P. R. China
3 State Grid Jinhua Power Supply Company, Jinhua 321001, P. R. China
4 State Grid East Inner Mongolia Electric Power Research Institute, Hohhot 010020, P. R. China
5 State Key Laboratory of Advanced Power Transmission Technology, Global Energy Interconnection Research Institute Co. Ltd., Changping District, Beijing 102209, P. R. China
6 Foshan (Southern China) Institute for New Materials, Foshan 528200, P. R. China
7 Research Center for Advanced Functional Ceramics, Wuzhen Laboratory, Jiaxing 314500, P. R. China
Mn-modified ceramics were prepared via a solid-state reaction approach. Results of detailed characterizations revealed that the addition of Mn has influence on the grain size, and all samples exhibit a pure perovskite structure. As the content of manganese increases, the volume of tetragonal phase increases. The ceramics with 1.5 mol.% Mn show a high electro-strain of 0.151% at 2 kV/mm. Therefore, this study provides a new insight into the role of Mn addition in tailoring the electrical properties of the Sm-PMN-PT ceramics by acceptor doping.
Perovskite structure MnO2 addition Sm-PMN-PT ceramics electro-strain acceptor doping Journal of Advanced Dielectrics
2023, 13(3): 2350004
1 广西科技大学 生物与化学工程学院，广西糖资源绿色加工重点实验室，广西 柳州 545006
2 蔗糖产业省部共建协同创新中心，广西 南宁 530004
采用3⁃氨丙基三乙氧基硅烷（APTEs）封端氧化锌量子点（ZnO QDs）的方式，制备了一种荧光性能稳定的水溶性Sm∶ZnO⁃NH2 QDs荧光探针。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT⁃IR）、纳米粒度和Zeta电位仪（DLS）、稳瞬态荧光光谱仪（PL）等对材料进行表征。最优化条件下制备的该探针在水中具有良好的荧光性能，在4 ℃下贮存10 d后其荧光强度仍保留92%。基于该探针的荧光可以直接被多巴胺（DA）选择性猝灭，建立了一种选择性检测DA含量的荧光分析新方法，在50~1 600 ng/mL浓度内，该探针呈现良好的线性关系（y=0.4639x+ 0.008530，R2=0.996 3），检出限（LOD）为1.08 ng/mL，具有较好的稳定性和重现性，并成功应用于人体尿液样品的检测，回收率为98.18%~107.84%。
Sm掺杂 ZnO-NH2 QDs 荧光探针 选择性猝灭 多巴胺 Sm doped ZnO-NH2 QDs fluorescence probe selective quenching dopamine
1 东华理工大学 核科学与工程学院, 江西 南昌 330013
2 兰州大学 核科学与技术学院 甘肃 兰州 730000
为了满足现代分析检测技术发展的新要求，促进激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在元素分析中的应用，本文利用LIBS结合定标曲线法对内蒙古白云鄂博稀土矿区土壤中的稀土元素钐(Sm)进行了定量分析，初步检验了LIBS对稀土矿样元素成分的检测能力。首先，以编号为GBW07402a国家标准物质土壤为基底，采用标准加样法制备了Sm2O3含量分别为1%、5%、10%和20%的待分析样品。其次，通过调节激光脉冲能量参数对基底样品进行激发，探究了激光能量参数对谱线强度和信背比的影响，得出最优化的实验条件后，对所有待分析样品进行激发以获取等离子体光谱信息。接着，分别采用多峰Lorentz拟合扣除背底法(MFM)和级联积分保留背底法(CIM)对光谱信息进行处理，构建以谱线积分强度与元素含量为关联量的定标曲线。最后，根据定标曲线进行含量预测，初步评估了LIBS用于稀土矿区土壤样品中Sm元素的检测性能。研究结果表明：受稀土矿区土壤基体效应的影响，Sm元素的谱线出现了强烈的展宽而导致无法进行有效分辨，而钠(Na)、钾(K)、钛(Ti)和铁(Fe)等元素的谱线没有呈现出明显的展宽。通过对比不同含量下的光谱信息，选取410 nm-band和470.44 nm为Sm元素分析谱线用于定量分析。基于积分强度和元素含量构建的定标曲线都有着较好的线性相关度，拟合系数(R2)值大都在0.99以上；相比而言，采用CIM处理光谱信息，可以获取更好的线性相关度，最大值为0.99927。以Sm含量为4.310%的3#样品为未知待测样品，采用留一法构建定标曲线对其含量进行预测分析，结果显示CIM法使得分析线具有极佳的预测性能，两条分析线对3#样品含量的预测相对误差均在1%以内。实验结果说明LIBS能够实现稀土矿区土壤中稀土元素Sm含量的检测分析，满足现代分析技术的新要求，为开发便携式稀土元素检测仪提供了实验依据。
激光诱导击穿光谱 土壤 钐 稀土元素 定量分析 laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) soil Sm rare earth element quantitative analysis
1 上海理工大学 医疗器械与食品学院,上海 200093
2 青岛大学 物理学院, 海洋观测与宽带通信产学研联合中心, 山东 青岛266071
3 河北奥索电子科技有限公司, 河北 邢台 054000
4 香港理工大学 电气工程系, 香港 999077
Sm掺杂Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.30PbTiO3(PMN-0.30PT)陶瓷具有与PMN-0.30PT单晶相当的超高压电响应(d33约为1 300 pC/N), 但比压电单晶具有更高的一致性和更低的成本。该文针对高频超声无损检测的工业化应用, 基于Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷设计并制作了中心频率大于30.5 MHz的高频超声换能器, 利用超声脉冲回波法进行了换能器的性能表征, 并测试了其声场。针对小型塑料零部件的微结构, 利用所制备的高频超声换能器进行了超声成像。结果表明, 基于Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷的高频超声换能器具有优异的成像性能, 适合于高频超声无损检测成像的工业化制备。
Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷 高频超声换能器 无损检测 压电性能 介电性能 Sm-doped PMN-0.30PT ceramics high-frequency ultrasound transducer nondestructive testing piezoelectric performance dielectric property
1 国网江西省电力公司电力科学研究院，江西南昌 330096
2 国网上海浦东供电公司，上海 200122
针对斑点鬣狗优化算法(spotted hyena optimizer，SHO)容易陷入局部最优解、求解质量低等缺点，本文提出使用 Lévy飞行和单纯形搜索算法改进 SHO(spotted hyena optimizer based on simplex method and Lévy flight, Lévy_SM_SHO)。将 Lévy_SM_SHO与 Lévy飞行斑点鬣狗优化算法(spotted hyena optimizer based on Lévy flight, Lévy_SHO)、单纯形搜索斑点鬣狗优化算法(spotted hyena optimizer based on simplex method, SM_SHO)和 SHO在测试函数上结果进行对比，实验证明改进算法能够取得较好的优化结果。并将 Lévy_SM_SHO算法用于红外图像阈值分割问题，通过与粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)分割结果对比，证明 Lévy_SM_SHO算法能够取得较好的阈值分割结果。
Lévy飞行 单纯形搜索算法 lévy flight, simplex search algorithm, Lévy_SM_SHO Lévy_SM_SHO Lévy_SHO SM_SHO
1 江苏师范大学物理与电子工程学院，徐州 221116
2 同济大学物理科学与工程学院，上海 200092
3 中国电子科技集团第二十六研究所，重庆 400060
采用微下拉法成功生长出Sm∶YAG和Sm∶Y3ScAl4O12单晶光纤。XRD结果表明晶体为立方晶系，晶胞参数分别为a=1.199 3 nm和a=1.200 0 nm。测试了室温下单晶光纤的拉曼光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。Sm∶Y3ScAl4O12最大声子能量为766 cm-1。Sm∶YAG和Sm∶Y3ScAl4O12 在可见波段的最强吸收位于405 nm附近，非常适合InGaN/GaN二极管泵浦。404 nm激发下，最强发射带位于618 nm处， 对应于Sm3+的4G5/2→ 6H7/2能级跃迁， 测得Sm∶YAG和Sm∶Y3ScAl4O12上能级4G5/2的荧光寿命分别为1.86 ms和1.83 ms。实验结果表明Sm∶YAG和Sm∶Y3ScAl4O12单晶光纤是有潜力的红橙光波段激光增益介质。
单晶光纤 微下拉法 晶体生长 可见激光 光谱性能 Sm∶YAG Sm∶YAG Sm∶Y3ScAl4O12 Sm∶Y3ScAl4O12 single crystal fiber micro-pulling-down method crystal growth visible laser spectral property
为了确认偏振光谱技术对复杂Sm原子的适用性，本文采用双色两步共振激发技术和光电离探测技术对Sm原子偶宇称高激发态的光谱进行了研究。首先，通过两步激发将处于基态4f66s27F0的Sm原子激发到偶宇称激发态（总角动量量子数J=0~2），并采用光电离技术对其进行探测；然后，通过对ππ、πσ、σ+σ+和σ+σ-不同偏振组合下的光谱进行对比分析，利用偏振选择定则确定了三个偶宇称高激发态的总角动量量子数J；最后，通过改变两步线偏振激发光光振动方向的夹角，得到了光电离信号与该角度的关系，从而验证了偏振光谱技术对Sm原子的适用性。
光谱学 原子光谱 偏振激发 Sm原子 偶宇称 光电离 高激发态 激光与光电子学进展
2021, 58(11): 1130001
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 重庆市固态惯性技术企业工程技术研究中心,重庆 401332
3 重庆市固态惯性技术工程实验室,重庆 401332
从永磁体的长径比、气隙磁场均匀性等参数出发, 采用理论计算和仿真分析, 对采用钐钴永磁体(Sm2Co17)的石英挠性加速度计磁路进行了设计。在降低永磁体和磁帽高度比的基础上, 对两种高度比的磁路气隙磁场均匀性进行了测量, 并对优化前后的石英挠性加速度计的标度因数进行了1个月的重复性测试。测试结果表明, 优化后的力矩器磁路既能获得较均匀的气隙磁场, 也能保持较好的长期性能。
钐钴永磁体 磁路参数 高度比 长期重复性 假设检验 Sm-Co permanent magnet magnetic circuit height ratio long-term repeatability hypothesis testing
