粒子輸運與富集技術全國重點實驗室

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粒子輸運與富集技術全國重點實驗室總體定位為基礎科學研究及應用基礎研究，為貫徹重點實驗室「開放、流動、聯合、競爭」的方針，推動粒子輸運與富集技術領域科研創新、加強國內高水平研究力量交流合作，特面向全國公開發布2022年度重點實驗室開放基金項目指南，歡迎相關科研領域人員申報。

目錄

指南方向

1SILARC過程分子射流流場的研究

研究目標

為方便低溫分子光譜的研究，需要準確掌握真空裝置內超聲速射流的流場準確狀況。

研究內容

（1）針對噴口尺度小於1mm的小型噴嘴，開展超聲速分子射流流場的研究，完成噴口下游軸向10cm，徑向10cm（直徑20cm）空間範圍內的精確流場情況；

（2）針對噴口尺度大於5mm的大型噴嘴，開展超聲速分子射流流場的研究，完成噴口下游軸向50cm，徑向50cm（直徑100cm）空間範圍內的精確流場情況；

（3）流場的情況包含粒子數密度分布、速率分布、速度分布、溫度分布等。

考核指標

（1）完成小型噴嘴下的SF6等氣體及及載氣（Ar、Xe）的分子射流流場研究；

（2）完成大型噴嘴下的SF6等氣體及載氣（Ar、Xe）的分子射流流場研究。

成果形式

（1）超聲速射流的物理和數學模型、設計參數；

（2）軟件包、代碼；

（3）超聲速射流流場研究報告；

（3）省級以上論文或科研成果≥2項

2陶瓷絕緣性能研究

研究目標

開展陶瓷絕緣性能研究，突破電真空絕緣技術，解決高電壓電極絕緣打火問題，提升整體絕緣性能。

研究內容

（1）利用有限元仿真軟件進行某高壓電極模型構建和仿真分析，得到高壓電極間的整體電場分布，針對高場強點的部位（三結合點）進行局部結構優化設計，改進部件的結構；

（2）利用相關試驗平台，二次電子和電荷陷阱參數測量，測量不同絕緣陶瓷材料、表面狀況下的二次電子發射係數、電荷陷阱能級及密度分布以及表面電位分布，用於解釋材料類型、表面狀況等參數對沿面閃絡閾值影響機制，為解釋放電機理提供實驗數據支撐。

考核指標

（1）陶瓷耐壓高於36kV；

（2）獲取陶瓷材料的二次電子發射係數等基礎參數。

成果形式：技術報告

3複合材料增強金屬圓筒穩定性研究

研究目標

針對外側採用纖維纏繞增強的不同厚度金屬圓筒，研究確定其在纏繞過程以及反覆加載使用狀態下，確定金屬圓筒不發生失穩屈曲的臨界狀態和界面結合力要求。

研究內容

（1）不同厚度金屬圓筒在不同纏繞預應力（張力）條件下的結構穩定性研究；

（2）纖維增強不同厚度金屬圓筒結構反覆加載狀態下，不發生失穩的理論研究，確定界面結合力要求。

考核指標

（1）確定不同厚度金屬圓筒與纏繞預應力的關聯模型或規律；

（2）針對不同厚度金屬圓筒，確定反覆加載不失穩時的界面結合力指標。

成果形式

技術報告、失穩計算程序或模型、結合力計算程序或模型

4多載荷工作環境橡膠材料性能優化及可靠性研究

研究目標

針對橡膠密封材料，確定強腐蝕、高應力、長壽命等多載荷工作環境下的材料特性及失效機理，建立模擬多載荷工作環境的可靠性考核方法，並開展可靠性試驗研究，明確滿足設計要求的橡膠材料性能參數。

研究內容

（1）橡膠材料對多載荷工作環境（強腐蝕、高應力、長壽命）耐受性研究，包括耐腐蝕性、相容性、耐熱耐低溫性能、耐滲透性能等。

（2）多載荷工作環境（強腐蝕、高應力、長壽命）橡膠彈性體特性研究，包括彈性、斷裂伸長率、蠕變性等。

（3）長期工作環境下（強腐蝕、高應力）橡膠材料性能退化機理研究。

（4）確定合適的可靠性考核方法並開展可靠性試驗研究。

考核指標

（1）給出滿足多載荷工作要求的橡膠材料性能參數。

（2）建立多載荷狀態下可靠性考核方法，開展可靠性試驗，給出可靠性評估結果。

成果形式：技術報告、試驗報告。

5複合材料筒體內壁金屬化工藝研究

研究目標

針對複合材料筒型件內表面金屬化層一致性、均勻性差，厚鍍層結合力差等問題，同時針對內壁金屬化層密封、耐蝕、導熱的功能性要求，開展筒型件表面金屬化工藝研究，突破複合材料薄壁圓筒內表面金屬化技術，提高複合材料耐腐蝕能力，為複合材料筒體內壁防腐提供新技術。

研究內容

（1）為改善表面質量，提高金屬化層結合力，擬通過激光處理、等離子體轟擊、噴砂等工藝，開展複合材料表面預處理研究；

（2）開展鍍層金屬選擇研究，確保複合膜層具有良好的適配性；

（3）開展打底層製備工藝與膜層厚度研究，保證良好結合；

（4）開展增厚工藝研究：擬冷噴塗、電弧離子鍍、電沉積、化學鍍等方式開展工藝研究，開展打底層與增厚層厚度比例選擇研究。

考核指標

（1）膜層厚度20～80μm，膜層均勻性小於10%；

（2）膜層結合力大於2MPa，粗糙度小於3微米，筒體漏率小於1.33*10-10Pa·m3/s。

成果形式

優選1-2種複合材料筒內壁金屬化工藝，提供專用設備複合材料標準筒體內表面金屬化樣件，技術報告。

6綜合技術研究探索

除上述項目外，實驗室同時開展綜合技術研究方向項目徵集，歡迎相關科研領域人員申報，擇優資助。

開放方向

（1）原子（分子）結構理論模擬與實驗測量研究

（2）高效能（金屬、合金）蒸發理論模擬與實驗技術研究

（3）固體激光技術

（4）可調諧激光技術

（5）非線性倍頻技術

（6）激光傳輸與整形技術

（7）光學元件損傷與可靠性評價技術

（8）測量技術

（9）耐腐蝕、抗熱震高溫循環材料研究

（10）動力學理論與試驗研究

（11）衝擊動力學理論與試驗研究

（12）結構模態分析理論與試驗研究

（13）旋轉流場計算與模擬

（14）分離理論與試驗研究

（15）可靠性評價技術。