恒温水槽原理及简介
导语:随着科技的不断进步和发展,恒温一词不再仅限于科学实验中,恒温技术开始走进普通生产、生活当中。恒温水槽便是恒温技术平民化的典型代表之一。这篇文章将向大家介绍恒温水槽及其恒温原理。恒温水槽的简介恒温水槽是指在温控设备的控制下使温度基本不变的水槽。其外形多为金属长方形,外壳采用冷轧钢板精心制作而成,内部由加热器、温度传感器、温度设定及控制中心和搅拌器四部分构成。其中,温度设定及控制中心是恒温水槽的核心组成部分,它是一个微机智能控制系统,用以调节温度的变化,从而达到恒温的目的。恒温水槽的温度控制多用电热技术,恒温也不是指温度的完全静止不变,它的温度示数也会有小范围的变化,具体精确到0.01℃。介绍完如此奇妙的恒温水槽,大家一定想要知道为什么恒温水槽能够恒温。接下来,小编将向大家详细介绍恒温水槽的具体原理。恒温水槽的原理恒温水槽的控温主要有三大步骤。首先是测温部分。恒温水槽一般内置工业用铂用电热组,作为测温元件并且将测得的温度值转化为相应的电阻信号给配套的显示调节仪表显示恒温槽内的温度。其次是加热部分。恒温水槽主要是用电加热管给恒温槽加温。当恒温槽因热量向外扩散等原因导致体系温度低于设定值时,继电器会迫使电加热器自动开始工作。最后是调节控制部分。调节控制部分有两种方法,其一是在恒温槽内温度低于设定温度时,温度显示调节仪表会输出信号给继电器,之后继电器会导通使电加热管加热,当温度高于设定时,温度显示调节仪表会断开继电器,使得电加热管暂停加热而实现恒温的目的。但是由于加热管的热惯性,使得恒温槽内温度在设定温度的上下起伏较大,所以该种方法的恒温效果并不十分理想,由此人们想出第二种调节控制的方法。第二种方法是通过可控硅使加热器进行加热并控制其加热功率。温度显示调节仪表根据实际温度与设定温度之差进行PID(比例、积分、微分)调节后,控制可控硅导通,从而控制加热管的加热功率,加热功率随温度差大小而变化。当达到设定温度时,调节仪通过可控硅使电热管产生的热量与散失的热量平衡,从而实现恒温目的。通过这篇文章,不知道大家对恒温水槽及其原理是否有了一定的了解呢?如果想要知道更多相关信息,就多多登陆土巴兔吧!土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
电热恒温水槽原理是什么
电热恒温水槽一般用作于生物研究以及用作于实验用品地消毒,在我们的日常生活中基本不用,因此对于电热恒温水槽很多人都比较陌生,接下来,我们,带着大家具体了解一下,电热恒温水槽原理是什么?以及电热恒温水槽品牌与电热恒温水槽使用方法分别有哪些?一、电热恒温水槽原理是什么1、电热恒温水槽的运行原理:控制温度,在恒温水箱内部结构复杂的前提下,将温度控制在人们所要求的研究所需的温度,前提是可以实现恒温精确的水箱。恒温器控制系统的核心部件。2、它是整个水箱恒温运行原理的核心。该核心可以很好地控制温度变化,最终实现恒温效果。虽然恒温水箱的运行原理比较简单,但为了确保使用的安全性,有必要注意使用方法。恒温水箱应注意可用性和选择使用期间的水循环装置。二、电热恒温水槽品牌有哪些1、景洪电加热恒温水箱这款电恒温水槽是一种新型水箱,它主要由不锈钢整体印花衬里和顶盖组成。它的外壳采用汽车涂料设计,非常大气。该恒温电动水箱采用具有检测功能的新型温度。温度控制非常精确,操作非常方便。这款恒温电动水箱具有自动定时功能,所以不要担心温度过高。2、上海煜明仪器有限公司主要从事光化学反应器,实验喷雾干燥器,冷冻干燥机,多样品组织破碎机,电缆提取器,固相萃取装置,低温恒温器,低温恒温器,冰片制造雪。机器,无菌均质器,超声波细胞喷雾器,超声波清洗器,干燥炉培养箱,生物科学仪器,昆虫仪器等。3、无锡莱普仪器设备有限公司是一家高科技企业,主要从事实验仪器,生物科学仪器和医疗检验耗材的研究,开发,生产和销售。公司自成立以来,实施严格的产品质量控制体系和以客户服务为导向的服务理念,服务于北美,欧洲,澳大利亚和中国的广泛高端客户。三、电热恒温水槽使用方法有哪些1、首先需要做的就是关闭水浴底部外的排水阀,将蒸馏水注入适当深度的水浴中。加入蒸馏水以防止水浴腐蚀。然后顺时针旋转温控器旋钮至合适的温度。2、接下来,我们需要做的就是打开电源开关,红灯表示电烤箱电线已通电,开始加热。在加热过程中,当温度计读数达到所需温度时,红灯熄灭,绿灯表示恒温控制有效。恒温旋钮编号不表示恒温水浴中的实际温度。3、在使用后,关闭图像开关并断开插头。如果长时间不使用,请将温度调节旋钮更换为原始风味,然后打开排水阀以排出水浴中的所有水。电热恒温水槽原理是什么?以及电热恒温水槽品牌与电热恒温水槽使用方法分别有哪些?这些就是在以上文章中,为你们介绍地主要内容,希望会很好地帮助到你们。
世界上首个全超导托卡马克核聚变装置是什么
世界上首个全超导托卡马克核聚变装置是EAST。全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),有“人造太阳”之称。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体。然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。2006年9月28日,世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置首轮物理放电实验取得成功,标志着中国站在了世界核聚变研究的前端。2016年2月,中国EAST物理实验获重大突破,实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。2018年11月12日,从中科院合肥物质科学研究院获悉,EAST实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。基本原理核能是能源家族的新成员,包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量,受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化,如核(裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量,目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实,人类已经实现了氘氚核聚变—氢弹爆炸,但那是不可控制的瞬间能量释放,人类更需要受控核聚变。以上内容参考:百度百科—全超导托卡马克核聚变实验装置
托卡马克核聚变详细资料大全
托卡马克核聚变,也称超导托卡马克可控热核聚变(EAST)、超导非圆截面核聚变实验,核物理学重要理论之 一,也是核聚变实现的重要途径之一。托卡马克核聚变是海水中富含的氕、氘在特定环境和超高温条件下使其实现核聚变反应,以释放巨大能量,世界各国科学家为已在20世纪中叶开始相关研发。 基本介绍 中文名 :托卡马克核聚变 外文名 :Tokamak 性质 :核聚变 发明时间 :20世纪50年代 概念解读,优势,超导技术在EAST中的运用,研发背景,基本原理,实验装置,超导磁系统,真空室,冷屏与外真空杜瓦,面对电浆部件,装置技术诊断系统,低温系统,高功率电源系统,真空抽气系统,低杂波电流驱动系统,总控与数据采集系统,中国EAST,电浆物理所成立,探索新能源过程,EAST装置的主机部分,EAST装置研制过程,EAST的建设和投入运行,新一代EAST,实验突破, 概念解读 托卡马克(Tokamak)核聚变是一种利用磁约束来实现受控的核聚变。它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。 托卡马克核聚变 托卡马克核聚变的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的电浆加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。 优势 相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届电浆物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度1keV,质子温度0.5keV,nτ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克核聚变的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有:美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的STTokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark),法国冯克奈-奥-罗兹研究所的TFRTokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的PulsatorTokamak。 超导技术在EAST中的运用 占发电量比重较大的核电站就是在控制之下的裂变能利用。托卡马克核聚变,通过约束电磁波驱动,创造氘、氚实现聚变的环境和超高温,并实现人类对聚变反应的控制。受控热核聚变在常规托卡马克装置上已经实现。但常规托卡马克装置体积庞大、效率低,突破难度大。上世纪末,科学家们把新兴的超导技术用于托卡马克核聚变,使基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。 研发背景 能源是社会发展的基石。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命带来了社会经济的飞速发展。然而这些宝贵的资源就这样被燃烧掉,同时造成了严重的污染。据估 计,一百年后地球上的化石能源将会面临枯竭。面对着即将来临的能源危机,人类有了一个共同的梦想—寻求一种无限而清洁的能源来实现人类的持续发展。 托卡马克核聚变研究举步维艰,根本原因是轻元素原子核的聚合远比重元素原子核的分裂困难。原子核之间的吸引力是很大的,但原子核都带正电,又互相排斥,只有当两个原子核之间的距离非常接近,大约相距只有万亿分之三毫米时,它们的吸引力才大于静电斥力,两个原子核才可能聚合到一起同时放出巨大的能量。因此,首先必须使聚变物质处于等离子状态,让它们的原子核完 *** 露出来。然而,两个带正电的原子核越互相接近,它们之间的静电斥力也越大。只有当带正电的原子核达到足够高的动能时,这需要几千万甚至几亿摄氏度的高温,它们的碰撞才有机会使它们非常接近,以致产生聚合。 1933年,人们用加速器使原子核获得所需的动能,在实验室实现了核聚变。可是从这样的核聚变中得到的能量比加速器消耗的能量要小得多,根本无法获得增益的能量。1952年,美国用核子弹爆炸的方法产生高温,第一次实现了大量氘、氚材料的核聚变。但这种方法的效果是,在极短时间内使核聚变释放出巨大能量,产生强烈爆炸,即氢弹爆炸。人类要和平利用核聚变,必须是可以控制的聚变过程。核聚变反应比较切实可行的控制办法是,通过控制核聚变燃料的加入速度及每一次的加入量,使核聚变反应按一定的规模连续或有节奏地进行。因此,核聚变装置中的气体密度要很低,只能相当于常温常压下气体密度的几万分之一。另外,对能量的约束要有足够长的时间。 二战末期,前苏联和美、英各国曾出于军事上的考虑,一直在互相保密的情况下开展对核聚变的研究。几千万、几亿摄氏度高温的聚变物质装在什么容器里一直是困扰人们的难题。 1954年,第一个托卡马克装置在原苏联库尔恰托夫原子能研究所建成。当人们提出这种磁约束的概念后,磁约束核聚变研究在一些方面的进展顺利,氢弹又迅速试验成功,这曾使不少国家的核科学家一度对受控核聚变抱有过分乐观的态度。但人们很快发现,约束电浆的磁场,虽然不怕高温,却很不稳定。另外,电浆在加热过程中能量也不断损失。经过了二十多年的努力,远未达到当初的乐观期望,理论上估计的电浆约束时间与实验结果相差甚远。人们开始认识到核聚变问题的复杂和研究的艰难。在这种情况下,苏、美等国感到保密不利于研究的进展,只有开展国际学术交流,才能推进核聚变的深入研究。另外,磁约束核聚变与热 核武器在科学技术上没有重大的重叠,而且其商业套用的竞争为时尚早。于是,1958年秋在日内瓦举行的第二届和平利用原子能国际会议上达成协定,各国互相公开研究计画,并在会上展示了各种核聚变实验装置。自这次会议后,研究重点转向高温电浆的基础问题,从二十世纪六十年代中到七十年代,各国先后建成了很多实验装置,核聚变研究进入了一个新的 *** 期,人们逐渐了解影响磁约束及造成能量损失的各种机理,摸索出克服这种不稳定性及能量损失的对策。随着核聚变研究的进展,人们对受控核聚变越来越有信心。 基本原理 核能是能源家族的新成员,包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能 是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的套用实现了商用化,如核 (裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实,人类已经实现了氘氚核聚变--氢弹爆炸,但那是不可控制的瞬间能量释放,人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚,氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算,1升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的,聚变产生的废料为氦气,是清洁和安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是已开发国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。 受控热核聚变能的研究主要有两种--惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的雷射在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变,后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性,将氘氚气体约束在一个特殊的磁容器中并加热至数亿摄氏度高温,实现聚变反应。 托卡马克(Tokamak)是前苏联科学家于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。经过近半个世纪的努力,在托卡马克上产生聚变能的科学可行性已被证实,但相关结果都是以短脉冲形式产生的,与实际反应堆的连续运行有较大距离。超导技术成功地套用于产生托卡马克强磁场的线圈上,是受控热核聚变能研究的一个重大突破。 超导不可能束缚高速带电粒子。假设两个距离很近的质子,往不同方向飞出,要同时束缚这两个质子,超导产生的磁场必须在很小的空间内有一个180度的方向改变。即便是超导体内的电子是悬浮的,也不可能实现这种磁场。磁场如果距离超导有一定的距离,不但难以在空间上发生突变,在时间上也难灵活改变。如果一个质子要飞出反应釜,磁场必须约束质子,可是质子一但改了方向,磁场要约束质子,也必须改方向。通俗地说,一个质子溜著超导体内的全部电子玩。电子本身是有质量的。电子要形成一个灵活的磁场,电子速度(速率和方向)就要不停的变。最后的结果就是超导体温度迅速增加,超导效果消失,质子飞出反应釜。 实验装置 “超导托卡马克核聚变”实验包括一个具有非圆小截面的大型超导托卡马克实验装置和低温、真空、水冷、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断等子系统。其中超 导托卡马克装置是本项目的核心。而超导托卡马克装置又包括超导纵场与极向场磁体系统、真空室、冷屏、外真空杜瓦及面对电浆部件等部件。承担各部件设计的工程技术人员,在充分集思广益、充分发挥创新能力的基础上,借鉴国际上同类装置的经验,通过一丝不苟的努力工作,目前各项工作的进展呈良性循环---设计推动了预研工作的进行,预研工作的结果又使设计得到进一步最佳化。 超导磁系统 超导纵场与极向场磁系统是HT-7U超导托卡马克的关键部件,结构复杂、技术难点多、难度大、涉及的不确定因素多。科研人员经过一轮又一轮的设计、计算和分析,对多种方案进行比较、最佳化,目前超导导体的设计已进入最后的实验选型阶段;线圈的设计已完成试验线圈的设计与绕制及原型线圈的设计;低温下高强度线圈盒的设计已完成各种可能工况下的力学分析与计算、传热分析与计算、电磁分析计算以及线圈盒焊接时的温升对超导线圈性能影响的试验等工作;低温冷却回路的设计已完成热的分析与计算及冷却参数的最佳化;超导导体接头已完成多种方案的设计、研制与试验,并确定了最终的结构形式;超低温绝缘子的研究已完成最终的设计与试制,进入批量制造阶段;超导线圈的真空压力浸渍的工艺研究在国内电绝缘的归口单位---桂林电科所及中科院北京低温中心的密切配合下已完成超低温绝缘胶的配方的研究,正在完成超低温绝缘胶真空压力浸渍的最终工艺试验。超导极向场的线圈位置最佳化和电流波形最佳化,使之既能满足双零和单零的偏滤器位形的要求,又能满足限制器位形的要求,这项工作经过反复的平衡计算与调试、比较,已经满足物理的要求,工程上线圈在装置上的位置以及线圈的截面形状均已确定。 真空室 真空室是直接盛装电浆的容器,除了要为电浆提供一个超高真空环境,要满足装置稳定运行时电浆对电磁的要求以及为诊断电浆的特性、电浆加热、真空抽气、水冷及加料对视窗的要求、中子禁止的要求、还要满足面对电浆部件定位和准直的要求。HT-7U真空室是双层全焊接结构,由于真空室离电浆近,电浆与真空室之间的电磁作用最直接,真空室上所受的电磁力最大,同时真空室要烘烤到250°C,因温度变化所产生的热变形大。设计人员考虑到以上这些因素,对真空室进行了所有可能工况下的多轮受力分析、电磁分析和传热计算,针对每一轮的计算结果对结构设计进行最佳化。目前已完成最新一轮满足各项要求的结构在各种工况下的静应力分析、模态分析、频率回响分析和地震回响分析,为设计的可靠性提供了充分的依据。真空室试验原型段的施工设计正在进行之中,真空室满足热胀冷缩要求的特殊支撑结构的试验平台正在制造过程中,真空室视窗所使用的各种异型波纹管的研制也在紧张的进行。 冷屏与外真空杜瓦 HT-7U的内外冷屏是超导磁体的热屏障,对维持超导磁体的正常运行发挥作重要作用。该部件的电磁分析、受力分析和传热分析的工作都已完成,对传热计算产生重要影响的表面辐射系数的测量已完成,目前该部件已进入工程设计的最后阶段,即将转入施工设计。外真空杜瓦是维持其内部的所有部件都处在基本无对流传热的真空环境中,因而是超导磁体与冷屏维持超低温的保证,同时也是其内部所有部件支撑的基础。该部件的力学分析和电磁分析已结束,施工设计已正式展开。 面对电浆部件 面对等离子体部件直接朝向电浆,其表面性质直接影响电浆杂质的返流和气体再循环,电浆的能量依靠面对电浆部件的冷却系统输运到托卡马克外。面对电浆部件相对电浆的位置的最佳化正与德国马普电浆所合作,利用他们的程式进行计算,已得出初步结果;直接面对电浆的石墨材料正与山西煤化所合作研究,开发参杂石墨与石墨表面的低溅射涂层,用于石墨材料各项性能试验的大功率电子枪和实验系统正在装修一新的实验室中调试;用于试验水冷结构和石墨性能的面对电浆部件的试验件已组装到HT-7超导托卡马克的真空室中,在即将进行的一轮试验中进行各项指标的测试。 装置技术诊断系统 装置技术诊断包括温度测量、应力应变测量、失超保护和短路检测等部分。温度测量从4.5k的液氦温度到350°C面对电浆部件的烘烤温度,要测的温度范围大,且要使用不同的方法。特别是超低温下的温度测量,其温度计的标定费用高,科研人员积极发挥创新的能力,自己开发了一套温度标定系统,且在该系统上进行了HT-7U所有低温温度计的标定。应力应变测量、短路检测和失超保护的探测及放大电路已设计并调试完毕,数据采集和处理的专用程式也已进入调试阶段。 低温系统 低温系统是超导托卡马克核聚变实验装置的关键外围设备之一。它必须保障装置的超导纵场磁体和极向场磁体顺利地从室温降温至3.8-4.6K,并能长达数月保冷,维持超导纵场磁体正常励磁和极向场磁体快脉冲变化的所需的致冷量。HT-7U超导托卡马克装置的低温系统的2KW/4.4K工程设计已全面展开,部分外购设备已到货且已安装到位。新增两只100m3的中压储气罐已安装就序,新增100m3的低压气柜也一稳稳地安放在低温车间的一角,新建压机站的五台崭新的螺杆压机被整齐地安装在低温车间中间,一台氦气干燥器、一台吸附器和两台滤油器已安装完毕。原俄罗斯赠送的OPG100/500二号制冷机的改造工作已经结束,德国FZK赠送的300W/1.8K制冷机的恢复施工即将开展。螺杆压机站的电控部分和气、水、油管线的施工正在紧张地进行。 高功率电源系统 担负著向托卡马克提供不同规格的高功率电源,实现能量传输、功率转换、运行控制等重要任务。为电浆的产生、约束、维持、加热,以及电浆电流、位置、形状、分布和破裂的控制提供必要的工程基础和控制手段。HT-7U纵场电源与极向场电源已完成了系统的分析、计算和方案的比较、最佳化。在设计过程中,科研人员本着保证性能、节约经费的原则,不仅在设计方案上结合本所的具体情况作多种设计相结合的方法,而且充分利用本所的技术储备,积极发挥创新的能力,自行开发重要设备。极向场电源的关键设备,大容量晶闸管、直流高压开关和爆炸开关等目前只能以很高的价格进口,经我所科研人员的努力已完成单元技术试验,正在进行样机的试制。 真空抽气系统 为电浆的稳定运行提供清洁的超高真空环境,为超导磁体正常运行提供真空绝热条件;充气系统则为真空室的壁处理和电浆放电提供工作气体。真空抽气系统完成了总体布局设计,抽速和抽气时间计算;主泵、主阀、测量系统的选择和配备;完成抽气系统主泵和予抽泵16台合计58万元订货。真空抽充气系统的保护和控制已完成最终方案的设计。 低杂波电流驱动系统 不断地给电浆补充能量,是保证托卡马克实现长脉冲稳态运行的重要手段,而离子回旋共振加热则是另一重要手段。HT-7U3.5兆瓦的低杂波系统已完成技术方案的设计,完成了波功率和相位监控、波系统的保护及波源的低压电源的方案设计,准备先期建设的1MW波系统的高压电源及波系统天线的试验件正在制造过程中。离子回旋共振加热已完成波系统的总体设计,确定了4MW/30-110Mhz的波系统方案;完成了波源设计,并正在建造一台1MW,脉冲可达1000秒的射频波源,预计2001年中建成并调试;已完成天线的调配系统设计,并正进行加工前的台面试验。 总控与数据采集系统 是对整个装置进行实时监测、控制与保护的分散式计算机网路系统。目前总控系统的安全巡检系统、中央控制系统、脉冲充气系统均已完成程式的设计,正在进行调试和预演;中央定时系统正在与国内相关单位合作研制,局域控制网正处于实施阶段。数据采集系统的VAX-CAMAC采集系统、PC-CA MAC采集系统、PC采集系统、VXI采集系统、分散式数据伺服器、数据检索系统和数据采集管理系统均已完成程式设计,正在进行诊断测量系统是一双双监视电浆的眼睛,给出电浆在不同的时间和空间的品质特性。除了HT-7上准备移到HT-7U上的诊断测量设备外,作为托卡马克上的最重要的测量系统之一的电磁测量系统正在进行物理上的计算和磁探针、单匝环、Rogowski线圈、逆磁线圈、鞍形线圈等测量线圈的设计,由美国德克萨斯大学赠送的新型CO2雷射器正在调试,它将用在HT-7U的远红外诊断上,其他诊断系统也在进行物理上的准备或设备上的准备。 中国EAST 中国在1956年制定的“十二年科学规划”中决定开展核聚变研究,经过不懈努力,到二十世纪八十年代,建成了中国环流器一号HL-1以及HT-6B、HT-6M等一批有影响的聚变研究 实验装置。 电浆物理所成立 中国科学院电浆物理研究所成立于1978年9月,主要从事高温电浆物理和受控热核聚变及其相关高技术研究,以探索、开发、解决人类无限而清洁的新能源为最终目的。它是中国最重要的核聚变研究基地之一,是世界实验室在中国设立的核聚变研究中心,也是国际受控热核聚变计画ITER中国工作组最重要的单位之一。 探索新能源过程 电浆所先后建造了中小型托卡马克HT-6B和HT-6M,以及超导托卡马克核聚变HT-7和全超导托卡马克核聚变EAST。目前尚在运行的HT-7超导托卡马克装置是中国第一个超导托卡马克,其实验研究取得了多项重大成果,是继法国之后第二个能产生分钟量级高温电浆放电的托卡马克装置。 EAST装置的主机部分 高11米,直径8米,重400吨,由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成。其实验运行需要有大规模低温氦制冷、大型高功率脉冲电 源及其回路、大型超导体测试、大型计算机控制和数据采集处理、兆瓦级低杂波电流驱动和射频波加热、大型超高真空、以及多种先进诊断测量等系统支撑。学科涉及面广,技术难度大,许多关键技术目前在国际上尚无经验借鉴。特别是EAST运行需要超大电流、超强磁场、超高温、超低温、超高真空等极限环境,从芯部上亿度高温到线圈中零下269度低温,给装置的设计、制造工艺和材料方面提出了超乎寻常的要求,其难度可见一斑。 EAST装置研制过程 电浆所发展了一系列高新技术,一些技术国际领先,并有着广泛的套用前景,如大型超导磁体、超高真空、偏滤器、超导导体生产等技术。还有一些独创 的技术得到国际同行专家的赞赏和借鉴 ,如将高温超导接头技术运用到托卡马克,并取得相当好的效果,极大地提高装置效率,目前该项技术已被国际ITER项目借鉴。 EAST的建设和投入运行 为世界近堆芯聚变物理和工程研究搭建起了一个重要的实验平台,为我国磁约束核聚变研究的进一步发展,提升中国磁约束聚变物理、工程、技术水平和培养高水平人才奠定了坚实基础。EAST是世界上唯一投入运行的全超导磁体的托卡马克装置,将为国际热核聚变实验堆(ITER)的建设及聚变能的发展做出了重要贡献。 新一代EAST 2006年9月28日,中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置EAST首次成功完成放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温电浆放电。EAST成为世界上第一个建成 并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。核反应释放的能量相当于相同质量的物质释放的化学能的数十万倍至百万倍。核反应有核裂变、核聚变两种形式。一个重核在中子的轰击下分裂成高能碎片的反应叫做核裂变,主要反应物是稀少的放射性元素铀、钸等,如核子弹爆炸;两个轻核发生碰撞结合成重核的反应叫做核聚变,主要反应物为氢的同位素氘和氚,如氢弹爆炸、太阳发光发热等。 实验突破 2016年1月28日凌晨零点26分,中国科学院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电,这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的电浆放电。该成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义,标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。目前,EAST已成为国际上稳态磁约束聚变研究的重要实验平台,其研究成果将为未来国际热核聚变实验堆ITER实现稳态高约束放电提供科学和工程实验支持,并将继续为我国下一代聚变装置—中国聚变工程实验堆前期预研奠定重要的科学基础。 2016年10月18日,据美国麻省理工学院官方网站讯息,该校科学家在阿尔卡特C-Mod (Alcator C-Mod) 托卡马克聚变反应堆实验中创造出新的世界纪录,电浆压强首次超过了两个大气压。鉴于高压电浆是实现可控核聚变的关键因素,这意味着人类距获得“取之不尽用之不竭”的清洁能源又近一步。在麻省理工学院服役23年的阿尔卡特C-Mod实验装置曾在2005年制造了1.77个大气压的世界纪录。此次,该装置的电浆压强达到2.05个大气压的新的世界纪录,其中电浆每秒发生300万亿次聚变反应。新纪录在该装置以往成绩的基础上提高了15%,对应的温度达到3500万摄氏度,约是太阳核心温度的两倍。 麻省理工学院阿尔卡特C-Mod装置内部 2016年11月2日讯息,中国科学院合肥物质科学研究院电浆所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST在第11轮物理实验中再获重大突破,获得超过60秒的稳态高约束模电浆放电。EAST因此成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克核聚变实验装置。
节温器的检查方法是什么?
节温器的检查方法有以下两种:1、发动机刚起动时的检查。打开水箱加水盖若水箱内冷却水平静则表明节温器工作正常。这是因为在水温低于70℃时节温器膨胀筒处于收缩状态主阀门关闭;当水温高于80℃时膨胀筒膨胀主阀门渐渐打开水箱内循环开始工作。若水温表指示在70℃以下水箱进水管处有水流动且水温微热则表明节温器主阀门关闭不严使冷却水过早大循环。2、水温升高后的检查。发动机工作初期水温上升很快当水温上升到80℃后升温速度减慢则表明节温器工作正常。反之水温一直升高很快且内压达到一定程度时沸水突然溢出则表明是主阀门有长滞而突然打开的原因。若加水口处水温低且水箱上水室进水管处无水流出或流水甚微说明节温器主阀门无法打开。
节温器的检查方法是什么?
节温器的检查方法是什么? 节温器的检查方法有以下两种:,1、发动机刚起动时的检查。打开水箱加水盖,若水箱内冷却水平静,则表明节温器工作正常。这是因为,在水温低于70℃时,节温器膨胀筒处于收缩状态,主阀门关闭;当水温高于80℃时,膨胀筒膨胀,主阀门渐渐打开,水箱内循环开始工作。若水温表指示在70℃以下,水箱进水管处有水流动且水温微热,则表明节温器主阀门关闭不严,使冷却水过早大循环。,2、水温升高后的检查。发动机工作初期,水温上升很快,当水温上升到80℃后,升温速度减慢,则表明节温器工作正常。反之,水温一直升高很快,且内压达到一定程度时,沸水突然溢出,则表明是主阀门有长滞而突然打开的原因。若加水口处水温低,且水箱上水室进水管处无水流出或流水甚微,说明节温器主阀门无法打开。 @2019
红外热像仪具有哪些优点
红外热像仪是利用温度成像,所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射。红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
红外热像仪有以下优势:
1、隐蔽性强:被动地接收信号,不主动发射探测信号,不容易被反侦察手段所发现。
2、穿透能力强:红外热辐射比可见光具有更强的穿透雾、霾、雨、雪的能力,因而红外热像仪在恶劣天气条件下的成像效果几乎不受影响。特别是作用于8-14um的长波红外热像仪,具有更强的穿透雾能力。
3、全天候工作能力,抗强光干扰:红外热像仪成像不借助照明光和环境光,而是靠目标与背景的辐射产生景物图像,因此能24小时全天候工作,并且也不会像其他夜视设备那样受可见光强光干扰。
4、能识别隐蔽目标: 普通的伪装是以防可见光观测为主。红外热像仪能透过伪装和草丛树叶,探测出隐蔽的热目标,人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此不易伪装,也不容易产生错误判断。
5、防火监控,提前预警:一般的火灾都是由不明显的隐火引发的。现有常规方案很难发现这种隐性火灾苗头。由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备,应用红外热成像仪提前发现高温点并透过烟雾快速发现着火点,做到早知道早预防,早扑灭。
6、远距离非接触精准测温
红外热成像技术的技术原理
1.什么是红外线?在自然界中,凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线,它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起,构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间,是比红光波长长的非可见光。红外线2. 红外热像仪工作原理红外热像仪是将红外热辐射转换成相应的电信号,然后经过放大和视频处理,形成可供肉眼观察的视频图像。通俗来讲,就是将不可见的红外辐射变为可见的热像图,并且能反映出目标表面的温度分布状态。红外热成像工作原理3. 红外热像图Tips:1)热像图反映的是物体表面的红外辐射分布状况,它取决于物体的发射率与温度的空间分布。2)不同厂家的红外热像仪预设有不同的调色板,对图像颜色处理的效果也各不相同。3)下图采用的是经典的铁红调色板,黄色代表高温区域,紫色代表低温区域。电力检测
什么是杜瓦?
1893 年1 月20 日杜瓦宣布发明了一种特殊的低温恒温器(cryostat)——后来称为杜瓦瓶。1898 年他用杜瓦瓶实现了氢的液化,达到了20.4K。翌年又实现了氢的固化,靠抽出固体氢表面的蒸气,达到了12K。
杜瓦发明的盛低温液化气体的容器,就是双层中间镀银,并抽成真空的玻璃容器,这种容器后来被改造成人人皆知的日用品——热水瓶。
红外热成像技术的应用领域
红外热成像技术是一种被动式、非接触的检测与识别技术,可利用目标和背景或目标各部分之间的温度差或辐射差异形成的红外辐射特征图像来发现和识别目标,其两大基础功能是测温与夜视。测温,即能实现非接触式远距离测温和故障检测,优势是简单直观、安全精准、高效省时和全天候工作。夜视,即在完全无光的情况下可轻松探测和识别目标,优势是全天候工作、无惧恶劣天气、作用距离远和超强隐秘性。电力检测红外热像仪的最早应用起源于军事领域,后被广泛应用于电力巡检、电气设备维护、工业自动化、检验检疫、安防监控、森林防火、消防救援、警用执法、户外运动等多个民用传统领域,以及自动驾驶、智能家居、物联网、人工智能、消费电子等多个新兴领域。户外夜视
红外热成像制冷技术的工作原理
制冷器的工作原理包括物理和化学两种方法。根据使用场合和所需要制冷温度不同,可利用不同原理制成适当的制冷器。热成像系统使用的多为物理方法。主要有:1、利用相变制冷即利用制冷工作物质相变吸热效应,如使用灌注式杜瓦瓶的液氮、液氢等的制冷;2、利用焦耳-汤姆逊效应制冷即当高压气体的温度低于本身的转换温度并通过一个很小的节流孔时,气体的膨胀会使温度下降。如焦-汤制冷器,特点是结构简单、可靠性高、质量轻、体积小、无振动、无运动部件、噪声小、成本低、致冷速度快,致冷时间通常只需15~60s(秒);3、利用气体的等熵膨胀制冷即气体在等熵膨胀时,借膨胀机的活塞向外输出机械功,膨胀后气体的内位能要增加,从而要消耗气体本身的内功能来补偿,致使膨胀后温度显著降低。如斯特林闭循环制冷器,其特点是功耗低、尺寸小、质量轻;4、利用帕尔帖效应制冷即用N型半导体和P型半导体作用偶对,当有直流电通过时电偶对一端发热,另一端变冷,如热电制冷器,又称为半导体或温差电制冷器。热电探测器的主要优点是:全固态化器件、结构紧凑、寿命长;无运动部件,不产生噪音;不受环境影响;可靠性高。缺点是制冷器的性能系数(COP)较低,致冷量小,效率低;5、利用物体之间的热辐射交换制冷如在外层空间利用外层宇宙的高真空,深低温来制冷。它的显著特点是无运动部件、长寿命、功耗小、无振动干扰。缺点是对轨道和卫星的构形有要求,对环境要求严格,入轨后需经过一段时间的加热放气后才能工作。