磁约束原理与运用.

班级02321101 学号1120110436 姓名张鹏杰

磁约束原理与运用

[摘要]众所周知，以一定速度进入均匀磁场中的带电粒子作螺旋线运动。进入非均匀磁场中的带电粒子的运动轨迹是一条会聚的螺旋线。运用这一原理可以将热核反应中的等离子体约束在实验装置内从而实现可控的核聚变，为寻找新能源开辟蹊径。

[关键词]磁约束，等离子体，受控核聚变，能源

一、磁约束原理

带电粒子在磁场中沿螺线运动，回旋半径R与磁感应强度B成反比。在很强的磁场中，每个带电粒子的活动便被束缚在一根磁感线附近的很小范围内，只能沿磁感线做种纵向运动。

在热核反应的高温下，物质处于等离子态，有带电粒子组成，而由于上述原因，强磁场可以使带电粒子的横向输运过程受限。

在纵向，同样可以利用磁约束对粒子的运动加以限制。带电粒子的圆周运动可被等效视作通电线圈。设带电粒子的带电量为q，回旋频率为υ，回旋半径为R，则等效线圈中的电流I=q υ，面积S=，磁矩M=IS=qυ2π。对于在磁场中的回旋运动，可知υ=，R=，于是有：

M==

理论上可以证明，在梯度不是太大的非均匀磁场中，带电粒子的磁矩M是个不变量。亦即，当带电粒子由较弱的磁场区进入较强的磁场区时（B增加），它的横向动能要按比例增加。然而由于洛伦兹力是不做功的，带电粒子的总动能不变，则纵向动能即纵向速度就要减小，甚至为零。通常将这种由弱到强的磁场位形叫做磁镜。如右图，两个同向通电线圈产生中间弱两边强的磁场位形，带电粒子在横向受到磁场约束，在纵向则在两线圈中来回反射，从而达到约

束的目的。不过，一部分纵向动能较大的粒子仍然有可能从磁镜两端逃出。而采用右图所示的环形磁约束结构则可避免这种情况。这种结构也是下面将要提到的托卡马克装置的基本结构。

磁镜环形磁约束结构

二.磁约束的自然现象与运用

（1）范?艾仑辐射带

地球磁场两极强、中间弱就是一个天然磁瓶，它使得来自宇宙射线的带电粒子在两磁极间来回振荡从而形成范?艾仑辐射带。生活在地球上的人类及其他生物都应十分感谢这个天然的磁镜约束，正是靠它才将来自宇宙空间、能致生物于死命的各种高能射线或粒子捕获住，使人类和其他生物不被伤害，得以安全地生存下来。

（2）托卡马克

托卡马克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，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。

（3）仿星器

模拟星球的器材，是磁约束的一种。主要用来受控核聚变研究，是个巨大的电磁室。仿星器的内部，蓝光的电浆，具有规律性。仿星器对等离子体的约束主要借助了外导体的电流等产生的磁场。仿星器装置的最大优点是能够连续稳定运行。

数字测图原理与方法知识点考研总结

数字测图原理与方法一、名词解释 1、大地水准面：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。 2、视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。 3、系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差” 4、偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为偶然误差” 5、方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°360 ° 6、危险圆：待定点P不能位于由已知点A、B、C所决定的外接圆的圆周上，否则P点将不能唯一确定，故称此外接圆为后方交会的危险圆。 7、全站仪：全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。 8、等高距：地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差，称为等高距。 9、数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。 10、数字地面模型（DTM ）:是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 11、数字高程模型（DEM ）:数字高程模型DEM，是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，是定义在x、y域离散点（规则或不规则）上以高程表达地面起伏形态的数字集合。二、简答题 1、实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么？大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。 2、角度观测的主要误差来源（种类）有哪些？ 1 ）仪器误差：（1）水平度盘偏心差（2）视准轴误差（3）横轴倾斜误差（4）竖轴倾斜误差；2）仪器对中误差； 3）目标偏心误差；4）照准误差与读数误差；5）外界条件的影响。 3、何谓视差？如何消除视差？如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为视差” 消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如果目标像与十字丝之间已无相对移动，则视差已消除；否则，重新进行物、目镜调焦，直至目标像与十字丝无相对移动为止。 4、水准测量中采用哪几种方法进行测站检核？在每一测站的水准测量中，为了能及时发现观测中的错误，通常采用双面尺法或两次仪器高法进行观测，以检查高差测定中可能发生的错误。双面尺法为每一测站上用两组不同的水平尺面的读数来测定相邻两点间的高差；两次仪器高法为每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线来测定相邻两点间的高差。 5、全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有哪几种？全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有并行通信和串行通信两种。

磁约束

一．概述众所周知，以一定速度进入均匀磁场中的带电粒子作螺旋线运动。进入非均匀磁场中的带电粒子将如何运动呢？现以典型的喇叭形磁场为例，用一种简明的方法进行分析，阐明了磁约束的基本原理及其在核聚变中的重要应用。二．带电粒子在喇叭形磁场中的运动常见的典型的喇叭形磁场如图15-1所示。为了方便起见，设图15-1示的磁场是关于Z 轴对称的空间缓变的；喇叭形磁场，它可用下表示其中为常数，和分别为柱坐标系中Z 轴和径向方向的单位矢量，a 是一个微小的参数，它表达了随Z 和r 的缓慢变化。电荷为q ，质量为m 的粒子以一定速度（假定之大小远小于真空中的光速）进入图15-1所示的磁场中，它将如何运动呢？现将带电粒子的速度分解为平行于的纵向分量与垂直于的横向分量。带电粒子在的z 分量作用下，类似于在均匀磁场中的带电粒子作螺旋线运动。但由于随Z 增大而增强，其回旋

半径将逐渐减小，因此带电粒子的轨道是一条会聚螺旋线，如图15-2 所示。磁场的径向分量虽小，但对带电粒子的运动产生十分重要的作用，出现了十分有趣的特征。由径向磁场产生的洛仑兹力为：（2）其中使带电粒子的横向速度之大小增加，因由于的空间缓变,甚微，所以为圆柱坐标系中方向的单位矢量）。（2）式中第二项以表示，即：（3） (3)式所示之分力与方向相反，将使减小。可见磁场使带电粒子的增加，减小。然而在稳定的磁场中运动的带电粒子的总动能是不变的。即：常数（4）从（4）式出发，由的变化可找出带电粒子横向速度的变化规律。今将（4）式对时间求导数得：（5）其中

磁约束核聚变关键能量转换部件的磁流体力学探究

磁约束核聚变关键能量转换部件的磁流体力学探究【摘要】新科技革命的到来，现代工业化生活所耗费的能量大部分来源于不可再生能源，这些能源非常有限，一旦耗尽，世界将会面临一场关于能源短缺的浩劫。近年来我国的磁约束核聚变用于工程技术研究和物力体力学研究方面取得了相当可观的成绩，该技术在很大程度上可以解决能源危机问题。本文详细阐述了磁约束核聚变的相关概念，分析了磁约束聚变与关键能量转换部件装置类别，重点介绍了核聚变反应堆以及磁流体力学实践运用。【关键词】磁约束核聚变；磁流体力学；关键能量转换部件 0.引言当今世界，无论是工业生产还是日常生活，所用到的能源绝大部分是来源于不可再生的化石燃料资源，这些不可再生的资源非常有限，现今许多国家正面临严峻的能源短缺问题。因此，核聚变能的运用在解决能源危机问题方面意义重大。磁约束核聚变作为可控核聚变的种类之一，在克服核聚变反应物的缺陷时又能够保证散发出强大的能源供应，目前世界各国相继投入了对磁约束核聚变的研究，陆续建立了不同磁场位置和形体的实验装置，重点研究磁约束核聚变关键能量转换部件的磁流体力学。 1.磁约束核聚变概念分析磁约束核聚变是一种结合磁场引力和高热等离子体能量来实现核聚变反应的高科技，这个步骤的具体做法是，首先对已知燃料进行加热处理，让燃料变成等离子体形态，然后利用磁场引力的作用，抑制住高热等离子中的带电粒子，让带电粒子呈现螺旋状线性运动，最后对等离子体进行再次高温加热，直到发生核聚变反应。 2.磁约束聚变与装置类别分析在20世纪六、七十年代，磁约束等离子燃烧核聚变研究已经经过了多次尝试和研究，依然取得了许多突破性的进展，世界各国相继创建了许多种功能各异、花样繁多的用于实现磁约束等离子燃烧核聚变反应的科学实验装置，主要有托卡马克、多极场、仿星器、磁场镜等不同磁场位形的装置[1]。这些高科技试验装置的创建目的就是为了研究使磁约束等离子体的稳定性发生改变以及能量损耗的形成原理，并力图寻找出克服高温等离子体不稳定性和能量损耗的方法。为实现磁约束核聚变反应常用的装置是托卡马克装置，这个装置主要起到引流、等离子高温加热等作用，与其它装置相比较而言，托卡马克污染较少、安全性更高、运行稳定等优势。托卡马克是一种圆状环形强力磁场装置（如图1所示），由于其结构造型特殊，圆状环形的强力磁场以及极向磁场的相对稳定作用，使得高温等离子体的稳定性加强，抑制高温等离子体中带电粒子的消耗，并且通过高温等离子体中的带电粒子实现对等离子体的抑制、稳定以及运动方向等方面的控制，采用中性束摄入以及高温频率波加热装置对等离子体进行控制，将等离子体中带电粒子电流维持在未消耗状态。目前托卡马克已经成为磁约束反应研究的重点使用装置，并将成为最有可能实现核聚变反应走向商业化运作的有效途径。

数字测图原理与方法

数字测图原理与方法一、比例尺的概念及比例尺的分类。比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。比例尺的分类 ①小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万 ②中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万 ③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万二、白纸测图与数字测图的基本概念。 (1)白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。 (2)数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。三、什么是大比例尺数字地图？贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。四、大比例尺数字地图的特点。（1）以数字形式表示地图的内容。（2）具有良好的现势性。（3）以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。（4）具有较高的位置精度且精度均匀。（5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。（6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。（7）读写需要相应的软硬件的支持。五、数字测图技术特点。（1）精度高（2）自动化程度高、劳动强度小（3）更新方便、快捷（4）便于保存与管理（5）便于应用（6）易于发布和实现远程传输六、数字测图系统的工作过程及作业模式。数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。广义地理解数字测图系统:采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。七、数字测图的数据采集方式有哪几种？ ①地面数字测图法 ②地图数字化法 ③数字摄影测量法

等离子体的磁约束原理

等离子体的磁约束原理张玉萍在辉光放电、弧光放电的阳极柱里，气体处在高度电离状态，但是其中正、负电荷密度几乎相等，这时的系统同普通的气体有明显的区别，1929年，美国的朗默尔（Langmuir）将它取名为“plasma”，译名为“等离子体”。在热核反应的高温（约在几百万开甚至一亿开左右）下，物质处于等离子态，但在热核反应的高温下，任何固体材料的容器早已熔毁，而且散热的速度随温度的升高而急剧增加。目前在大多数受控热核反应的实验装置里用磁场来约束等离子体，使之脱离器壁并限制它的热导。下面简单介绍等离子体磁约束的原理。我们知道，带电粒子的速度v和磁感强度B成任意夹角时，此带电粒子在磁场中作螺旋线运动，且回旋半径R与磁感强度B成反比，磁场越强，半径越小，这样一来，在很强的磁场中，每个带电粒子的运动便被约束在一根磁感线附近的很小的范围内（右图），也就是说，带电粒子回旋轨道的中心（也叫引导中心）只能沿磁感线纵向移动，而不能横越它，只有当粒子发生碰撞时，引导中心才能由一根磁感线跳到另一根磁感线，因此，强磁场可以使带电粒子的横向输运过程（如扩散、热导）受到很大的限制。

实际问题中，例如受控热核反应，不仅要求引导中心受到横向约束，也希望有纵向约束。下述磁镜装置便能限制引导中心的纵向移动。如上图（a）所示，两个电流方向相同的线圈产生中央弱两端强的不均匀磁场，当处于中间区域的带电粒子沿着z轴向右运动时，设粒子带正电荷q，速度v沿z轴，如图5-2（b）所示，粒子受到洛伦兹力 B v? q作用，使粒子向着如上图（b）所示方向（垂直屏幕向里）偏转，可见粒子将获得绕轴旋转的运动速度θv（图中用?代表其方向），随着粒子分速度θv的出现，又将受到洛伦兹力F的作用，其径向分量r F使粒子向轴线偏转，轴

约束理论简介

第一章约束理论简介系统和“深刻的知识” 系统的目标经理的角色谁是经理目标是什么目标或是必要条件约束理论的概念系统就像一条链子最薄弱的一环限制和非限制生产案例限制和质量改善的工具改变和约束理论 TOC 的原则系统如链局部与系统优化因果不良效应和核心问题解决方案恶化有形限制和政策限制主意不是解决方案TOC五聚焦步骤 1、识别系统的限制 2、挖掘限制 3、服从限制 4、消除限制 5、谨防惯性，回到第一步产出、库存和运营成本产出（T）库存（I）运营成本（OE）哪一个最重要：T，I还是OE 产出、库存和运营成本：例子非盈利性组织中的产出、库存和运营成本通用的价值衡量方法被动的库存积极的库存通过不良效应管理产出 TOC 范例应用工具现状树冲突图：一片乌云未来树条件树转变树合理限制的分类完整思维过程的逻辑工具图1.18：思维过程集成的五逻辑工具深邃的知识必须来自系统的外部，而且需要我们要求——戴明系统和深邃的知识戴明认为真正的质量改善是离不开深邃的知识，根据戴明的说法，深邃的知识来自于：理论知识的理解变化的知识组织行为学系统感知力何为系统感知力呢？系统一般定义为相互关联、相互依赖组成部分或过程的集合，协同一致的将输入转化为输出以期达到某种目标。系统影响外部环境，同时也受外部环境的影响。很明显，质量不会存在于真空，只有在它存在的系统环境中才被考虑。所以按照戴明的意思如果没有全面了解系统是如何工作的则质量是无法改善的，思维过程为理解认知理论提供了坚实的基础。作为本书主题的思维过程是：我们如何得知我们所知道的事情。

数字测图原理与方法知识点考研总结

数字测图原理与方法知识点考研总结文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

9、数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。 10、数字地面模型（DTM ）：是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 11、数字高程模型（DEM ）：数字高程模型DEM ，是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，是定义在 x 、y 域离散点（规则或不规则）上以高程表达地面起伏形态的数字集合。二、简答题 1、实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。 2、角度观测的主要误差来源（种类）有哪些 1）仪器误差：（1）水平度盘偏心差（2）视准轴误差（3）横轴倾斜误差（4）竖轴倾斜误差；2）仪器对中误差；3）目标偏心误差；4）照准误差与读数误差；5）外界条件的影响。 3、何谓视差如何消除视差如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”。消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如

约束理论(TOC)

约束理论（TOC） TOC(Theory ofconstraints)，中文译为"瓶颈理论"，也被称为制约理论或约束理论，由以色列物理学家高德拉特(Eliyahu M. Goldratt)博士创立，与精益生产、六西格玛并称为全球三大管理理论;其核心观点为立足于企业系统，通过聚焦于瓶颈的改善，达到系统各环节同步、整体改善的目标。约束理论是关于企业应作哪些变化以及如何最好地实现这些变化的理论。具体一些，约束理论是这样一套管理原则──帮助企业找出目标实现过程中存在的障碍，并实施必要的改变来消除这些障碍。约束理论认为，对于任何一个系统来说，如果它的投入/产出过程可以按环节或者阶段进行划分，而且一个环节的产出依赖于前面一个或多个环节的产出的话，那么，这个系统最终的产出将受到系统内生产率最低的环节的限制。换言之，任何一个链条的牢固程度取决与它最薄弱的环节。在论及生产制造企业时，约束理论认为企业的目标就是取得更多的利润。为实现这一目标，可以有三条途径：增加产销率，减少库存，减少运营费用。这三条途径中，正如约束理论奠基者Dr. Goldratt所说，减少库存和减少运营费用会碰到最低减少到0的限制，而对于通过提高产销率来取得更多利润的可能性，则是无穷无尽的。此外，约束理论还发展出一系列工具，来帮助企业重新审视自己的各种行为和措施，看它们对于企业目标的实现产生了怎样的有利或不利的影响。 TOC理论的内容 TOC认为，任何系统至少存在着一个约束，否则它就可能有无限的产出。因此要提高一个系统 (任何企业或组织均可视为一个系统)的产出，必须要打破系统的约束。任何系统可以想像成由一连串的环所构成，环与环相扣，这个系统的强度就取决于其最弱的一环，而不是其最强的一环。相同的道理，我们也可以将我们的企业或机构视为一条链条，每一个部门是这个链条其中的一环。如果我们想达成预期的目标，我们必须从最弱的一环，也就是从瓶颈(或约束)的一环下手，才可得到显著的改善。换句话说，如果这个约束决定一个企业或组织达成目标的速率，我们必须从克服该约束着手，才可以更快速的步伐在短时间内显著地提高系统的产出。利用TOC我们是否就可以达到无限的产出？不，所有的人利用直觉上就可以判断：现实中没有一个系统可以有无限的产出。回到前面所说的链的比喻，如果我们强化了一个最弱的一环，另外一个较弱的一环就会成为新的最弱的环。拿一家公司来说，它的约束会随时间而飘移。例如从制造到成品的分销，或是从生产到研发，或是营销业务可否接到更多客户的订单，在这供应链上的任何一环都可能成为下一个最弱的环。有的约束是在工厂或公司内称之为“内部的约束“，有的是市场或外在环境的约束称之为“外部的约束”。因此，我们要不断地探讨：下一个约束在哪里？我们该如何克服这个新的约束？

TOC约束理论

TOC约束理论 1，什么是TOC约束理论 (Theory of Constraints)？ TOC: 任何系统至少存在着一个约束，否则它就可能有无限的产出。因此要提高一个系统 (任何企业或组织均可视为一个系统)的产出，必须要打破系统的约束。任何系统可以想像成由一连串的环所构成，环与环相扣，这个系统的强度就取决于其最弱的一环，而不是其最强的一环。相同的道理，我们也可以将我们的企业或机构视为一条链条，每一个部门是这个链条其中的一环。如果我们想达成预期的目标，我们必须从最弱的一环，也就是从瓶颈(或约束)的一环下手，才可得到显著的改善。换句话说，如果这个约束决定一个企业或组织达成目标的速率，我们必须从克服该约束着手，才可以更快速的步伐在短时间内显著地提高系统的产出。 TOC有一套思考的方法和持续改善的程序，称为五大核心步骤。这五大核心步骤是： (1)，找出系统中存在哪些约束。 (2)，寻找突破这些约束的办法。 (3)，使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。 (4)，具体实施第二步中提出的措施，使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束 (5)，回到步骤1，别让惰性成为约束，持续不断地改善。 TOC的九条生产作业计划制定原则: (1)，不要平衡生产能力，而要平衡物流 (2)，非瓶颈资源的利用水平不是由自身潜力所决定，而是由系统的约束来决定 (3)，资源的利用与活力不是一码事 (4)，瓶颈损失1小时，相当于整个系统损失1小时 (5)，非瓶颈上节约开1小时，无实际意义 (6)，瓶颈制约了系统的产销率和库存 (7)，转运批量可以不等于1，而且在大多数情况下不应该等于加工批量 (8)，加工批量不是固定的，应该是随时间而变化 (9)，优先权只能根据系统的约束来设定，提前期是作业计划的结果(不是预先设定的) 2，什么是LP精益生产(Lean Production)？ LP精益生产：包括JIT(Kanban)，GT成组技术(Cell manufacturing)，TQM全面质量管理。它是在流水生产方式的基础上发展起来的，通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化。实施以用户为导向、以人为中心、以精简为手段、采用Team Work工作方式和并行设计、实行准时化生产技术（JIT）、提倡否定传统的逆向思维方式、充分利用信息技术等为内容的生产方式，最终达到包括产品开发、生产、日常管理、协作配套、供销等各方面最好的结果。精益生产方式来源于丰田汽车。精益生产以准时制（JIT，Just In Time）为核心，寻求精益的方式进行产品开发、生产和销售，而精益思想体现在一下五个相互关联的领域：

国家磁约束核聚变能发展研究专项

国家磁约束核聚变能发展研究专项项目申请书项目名称：申报单位：项目负责人：申报日期： 1

中华人民共和国科学技术部制 2

项目摘要（1,000字左右）简述开展项目研究的重要性和必要性、拟解决的关键问题、主要研究内容和目标、课题设置。申请书正文（不超过30,000字）一、立项依据开展项目研究的重要性和必要性。二、国内外研究现状和发展趋势国际最新研究进展和发展趋势，国内研究现状和水平，相关研究工作取得突破的可能性等。三、拟解决的关键科学技术问题和主要研究内容详细阐述围绕国家磁约束核聚变能发展研究专项任务所要解决的科学技术问题。主要研究内容要围绕关键问题，系统、有机地形成一个整体来详细阐述，重点要突出，避免分散或拼盘现象。四、阶段性目标和总体目标详细阐述项目的总体目标和阶段性目标，要有具体、可考核的考核指标。 3

五、总体研究方案结合主要研究内容阐述学术思路、技术途径及其创新性，与国内外同类研究相比的特色和取得突破的可行性分析等。六、课题设置围绕项目所要解决的关键问题、研究重点和预期目标合理设置课题。说明课题设置的思路、各课题间的有机联系以及与项目预期目标的关系；详细、具体叙述各课题的名称、主要研究内容和目标、承担单位、课题负责人及主要学术骨干和经费比例等。七、现有工作基础和条件 1. 项目承担单位在所申报项目相关研究方面的工作基础和取得的主要研究成果。 2. 项目实施所具备的工作条件，包括实验平台和大型仪器设备等，国家实验室、国家重点实验室和重大科学工程等重要研究基地在项目中所起的作用等。 3. 项目申报单位近五年承担的与所申报项目直接相关的国家科技计划重大、重点项目的完成情况，与所申报项目的关联和 4

《数字测图原理与方法》教学大纲

《数字测图原理与方法》教学大纲一、课程基本情况总学时： 48 讲课学时： 36 实验学时：12 总学分：3.0 课程类别：专业基础，必修考核方式：考试适用对象：地理信息系统专业先修课程：高等数学，概率论与数理统计，专业概论参考教材：Fundamentals of Geomatics: Principles and Methods of Digital Mapping 二、课程的性质、任务与目的本课程是地理信息系统专业的第一门专业基础课。测绘学(Surveying and Mapping)，即空间地理信息学(Geomatics)，其研究的主要内容是应用测绘仪器进行各种空间地理数据的采集包括点位坐标与直线方位测定与测设、地形图数字化测绘等外业工作和运用测量误差与平差理论进行数据处理计算、及计算机地图成图等内业工作的工程技术和方法。通过本课程的学习，学生能较全面和系统的了解测绘学领域各分支学科的具体内容，熟练掌握各种空间地理数据与信息的采集与处理的技术手段，并对国内外测绘学新理论和新技术等前沿知识的应用现状与发展趋势有所了解，为以后在相应领域从事有关专业的技术工作或研究奠定一个坚实的知识基础。本课程是测绘学各分支学科知识的基础，是学生进一步学习大地测量学、摄影测量学、工程测量学等测绘学传统理论与技术和以“3S”为代表的测绘新技术的前提。同时，该课程本身也是测绘学的一门分支――地形测量学（Topographical Surveying），其研究领域主要从事小区域控制测量、地形图测绘与基本测绘环节的工程与技术工作。三、课程内容、基本要求与学时分配（一）测绘学基本知识（4学时） 1．了解测绘学科的起源、发展沿革与分支学科的研究领域、测绘学的任务与作用。 2．掌握地球的形状、大小与点位的确定方法。 3．熟练掌握直线定向和空间点位的测算原理与方法。 4．理解地球表面曲率对基本测绘成果的影响情况。 5．熟悉常用坐标系统、高斯地图投影方法、地图分幅方法。

会切磁瓶探析—磁场位形为磁阱的新型磁约束装置

Nuclear Science and Technology 核科学与技术, 2016, 4(1), 7-16 Published Online January 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/7514554032.html,/journal/nst https://www.360docs.net/doc/7514554032.html,/10.12677/nst.2016.41002 Exploration and Analysis of the Cusp Magnetic Bottle —New Magnetic Confinement Device with Configurations as Magnetic Trap Shuqin Tian Qiandian Station of Shenyang Railway, Fushun Liaoning Received: Jan. 4th, 2016; accepted: Jan. 26th, 2016; published: Jan. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/7514554032.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The cusp magnetic bottle is a magnetic confinement device constituted by magnets on each vertex of the regular polyhedron. The internal magnetic field configuration is an ideal magnetic trap with the bottom magnetic induction intensity of zero, which could reach up to the limit value defined by the trap depth. The changing curve of magnetic induction intensity has indicated that, the magnet-ic induction intensity difference for cusp magnetic bottle of regular dodecahedron is over 20 times greater than that for softball seal coil of same volume and that the cusp magnetic bottle has a larger space to expand. The constraint theory of plasma by the cusp magnetic bottle is to rely on the magnetic trap and magnetic confinement theory indicates that, only magnetic trap configura-tion can truly achieve the stable confinement of plasma. Tokamak or magnetic mirror is to rely on the adhesion of particles of electricity on magnetic line of force. However, it has all kinds of ma-croscopic and microcosmic instabilities from both theoretically and practically. These instabilities would no long exist in the cusp magnetic bottle. From the constitution of cusp magnetic bottle, the materials, operation, structure, flexibility, expansibility and other aspects all indicate that the cusp magnetic bottle is far superior to traditional magnetic confinement devices. Keywords Cusp Magnetic Bottle, Magnetic Trap, Cusp Field, Magnetic Confinement 会切磁瓶探析 —磁场位形为磁阱的新型磁约束装置

磁流体力学数值方法及其在磁约束聚变中的应用-LSEC

磁流体力学数值方法及其在磁约束聚变中的应用（2018年7月16日-17日）倪明玖研究员中国科学院大学本系列课程主要介绍求解三维不可压磁流体动力学问题的有限体积法，主要围绕磁约束聚变反应堆关键部件研发，介绍液态金属磁流体力学的计算方法及应用。课程内容主要包括：－磁约束聚变反应堆关键部件研发涉及的液态金属磁流体力学的研究背景－不可压流体的Navier-Stokes方程，介绍投影法及源项的处理方法－磁流体力学的一种精确计算方法-相容守恒格式－自由界面MHD，固体颗粒两相流MHD，湍流MHD，介绍其基本算法及具体应用。授课老师简介倪明玖，1997年获西安交通大学博士学位，1999-2001年为日本京都大学JSPS（日本学术振兴会）博士后，2001-2007年在美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）从事磁约束聚变相关的磁流体力学研究，2007年起为中国科学院大学教授。曾获国家杰出青金科学基金和中国科学院“百人计划”支持，为磁约束聚变能专项项目首席，基金委重点基金项目负责人。研究方向：磁流体力学、计算流体力学、多相流传热、核聚变工程技术。

不可压磁流体动力学方程组的混合有限元方法（2018年7月18日-21日）郑伟英研究员中国科学院数学与系统科学研究院本系列课程主要介绍求解三维不可压磁流体动力学方程组的混合有限元方法及高效求解算法，重点关注有限元方法的守恒型和求解算法的最优性。课程内容主要包括：－ Stokes 方程和不可压 Navier-Stokes 方程的有限元方法；－无感应磁流体方程组的电荷守恒型有限元方法；－完整磁流体方程组的质量、磁通守恒有限元方法；－基于算子预处理，设计离散问题的高效求解算法。授课老师简介郑伟英，研究员，1996年和1999年于郑州大学分别获数学学士、硕士学位；2002年于北京大学获计算数学博士学位，2002.7-2004.6年为中科院数学与系统科学研究院博士后；2006.11—2007.12为德国慕尼黑科技大学（TUM）洪堡基金访问学者；2004年6月以来在中科院数学与系统科学研究院工作至今；现任研究员，“科学与工程计算国家重点实验室”副主任；2017年获国家杰出青年科学基金资助。主要从事复杂介质电磁场问题、不可压磁流体问题的算法研究与并行程序研制，曾在大型变压器的可计算建模、分层介质电磁散射问题的完美匹配层方法、三维磁流体的守恒型有限元方法等方向取得重要进展。

数字测图原理与方法习题

数字测图原理与方法习题土木工程系测量教研室

一. 测量学基本知识思考题 1.什么是水准面？水准面有何特性？ 2.何谓大地水准面？它在测量工作中有何作用？ 3.测量工作中常用哪几种坐标系？它们是如何定义的？ 4.测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处？画图说明。 5.何谓高斯投影？高斯投影为什么要分带？如何进行分带？ 6.高斯平面直角坐标系是如何建立的？ 7.应用高斯投影时，为什么要进行距离改化和方向改化？ 8.地球上某点的经度为东经112°21′，求该点所在高斯投影6°带和3°带的带号及中央子午线的经度？ 9.若我国某处地面点P的高斯平面直角坐标值为：x=3102467.28m，y=20792538.69m。问：（1）该坐标值是按几度带投影计算求得。（2） P点位于第几带？该带中央子午线的经度是多少？P点在该带中央子午线的哪一侧？（3）在高斯投影平面上P点距离中央子午线和赤道各为多少米？ 10.什么叫绝对高程？什么叫相对高程？ 11.根据“1956年黄海高程系”算得地面上A点高程为63.464m，B点高程为44.529m。若改用“1985国家高程基准”，则A、B两点的高程各应为多少？ 12.用水平面代替水准面，地球曲率对水平距离、水平角和高程有何影响？ 13．确定地面点位要做哪些基本测量工作？ 14.测绘学的任务。 15．学习数字测图原理与方法的目的和要求。 16．何谓正、反坐标方位角？ 17．已知1－2边的坐标方位角为A1-2及各转点处的水平角如图，试推算各边的坐标方位角。

二. 水准测量和水准仪思考题 1.试绘图说明水准测量的原理。 2.将水准仪置于D、N两点之间，在D点尺上的读数d＝1585mm，在N点尺上的读数n＝0465mm，试求高差h ND，并说明d、n两值哪一个为后视读数。 3.有AB两点，当高差h AB为负时，A、B两点哪点高？高差h AB为正时是哪点高？ 4.水准测量时，转点的作用是什么？尺垫有何作用？在哪些点上需要放置尺垫？哪些点上不能放置尺垫？为什么？ 5.水准仪是如何获得水平视线的？水准仪上圆水准器和水准管有何作用？它们的水准轴各在什么位置？ 6.何谓水准器的分划值？水准器分划值与水准器灵敏度有何关系？ 7.设水准管内壁圆弧半径为50m，试求该水准管的分划值。 8.与S3水准仪相比，精密水准仪的读数方法有何不同之处？ 9.试述自动安平水准仪的工作原理。 10.电子水准仪与普通光学水准仪相比较，主要有哪些特点？ 11.试述三、四等水准测量在一个测站上的观测程序。有哪些限差规定？ 12.水准仪有哪几条主要轴线？水准仪应满足的条件是什么？主要条件是什么？为什么？ 13.何谓水准仪的i角？试述水准测量时，水准仪i角对读数和高差的影响。 14.试述水准测量时，为什么要求后视与前视距离大致相等的理由。 15.已知某水准仪的i角值为－6″，问：当水准管气泡居中时，视准轴是向上还是向下倾斜？ 16.交叉误差对高差的影响是否可以用前后视距离相等的方法消除，为什么？当进行水准测量作业时，若仪器旋转轴能严格竖直，问：观测高差中是否存在交叉误差的影响，为什么？ 17.水准尺倾斜对水准尺读数有什么影响？ 18.若规定水准仪的i角应校正至20″以下，问：这对前、后视距差为20m的一个测站，在所测得的高差中有多大的影响? 19.三、四等水准测量中为何要规定用“后、前、前、后”的操作次序?

磁约束聚变现状研究汇总

1 前言能源是社会发展的基础，化石燃料不仅储量有限，而且会造成严重的生态环境破坏和污染，预期200多年后，人类将面临严重的能源枯竭问题，因此，必须尽快完成战略新能源的开发研究。在一系列的新能源中，核聚变能是最理想的清洁新能源。核聚变反应包括氘氚反应、氘氦反应、氢硼反应等，其中氘氚反应在地球上最易实现，因其反应资源存在于海水中，一旦实现受控热核聚变，海水将成为人类取之不尽用之不竭的资源。这需要氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核(如氦)，中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。 2 惯性约束聚变装置简介现有的可控核聚变约束手段主要有两种，一种是惯性约束，一种是磁约束。惯性约束是指利用粒子的惯性作用来约束粒子本身，从而实现核聚变反应的一种方法。其基本思想是:利用驱动器提供的能量使靶丸中的核聚变燃料(氘、氚)形成等离子体，在这些等离子体粒子由于自身惯性作用还来不及向四周飞散的极短时间内，通过向心爆聚被压缩到高温、高密度状态，从而发生核聚变反应。该项研究主要在美国的国家点火装置（NIF），中国的神光-Ⅲ主机装置，如图1所示。 (a)

(b) 图1 (a)国家点火装置 (b)神光-Ⅲ主机装置美国的国家点火装置位于加利福尼亚州的利弗莫尔国家实验室，在过去的一段时间里，其工作人员一直致力于将192束激光集中于一个花生米大小的、装有氢粒子的目标上。当能量为500太瓦的激光撞击到装有氢粒子的目标上后，会产生X光粒子，使得重氢原子和超重氢原子产生聚变，这种聚变使得少量物质转变为巨大能量。但由于技术问题，该项目在2012年末将工作重点由聚变能研究领域重新转回到核武器试验上。我国的“神光-Ⅲ主机装置”，已在2015年由中物院基本建成。作为亚洲最大，世界第二大激光装置，神光-Ⅲ主机装置共有48束激光，总输出能量为18万焦耳，峰值功率高达60万亿瓦。 3 磁约束聚变装置简介磁约束聚变是指用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出能量。自上个世纪60年代中期以来，各国科学家先后建成的磁约束装置包括托卡马克、仿星器、反场箍缩、磁镜、多级场等。 3.1 托卡马克托卡马克，是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈，最初是由位于前苏联莫斯科的库尔

磁约束实验报告

南昌大学实验报告磁约束核聚变装置控制虚拟仿真实验报告一、实验目的（1）理解磁约束核聚变的基本原理；（2）熟悉托克马克实验装置控制的一般操作流程；（3）了解托克马克实验装置的一般平衡磁场位型、等离子体密度分布和温度分布的特征图像；（4）了解托克马克实验装置L 、H 模式下等离子体的密度和温度分布区别。二、实验仪器磁约束核聚变装置控制虚拟仿真实验系统：主要包括NCST 装置（南昌大学球马克实验装置模型）、抽真空系统、中央控制系统、电源系统、加料系统、磁场电源控制器、等离子体加热系统、磁场诊断探针、激光汤姆逊散射诊断系统、诊断数据采集器、数据处理系统等软件操作模块。三、实验原理托卡马克是一环形装置。欧姆线圈的电流变化提供产生、建立和维持等离子体电流所需要的伏秒数；极向场线圈产生的极向磁场控制等离子体截面形状和位置平衡；环向场线圈产生的环向磁场保证等离子体的宏观整体稳定性；环向磁场与等离子体电流产生的极向磁场一起构成磁力线旋转变换的和磁面结构嵌套的磁场位形来约束等离子体。在托卡马克装置上，已可通过大功率中性束注入加热和各种微波加热使等离子体达到和超过氘一氚有效燃烧所需的温度(>10K)。研究表明加大装置尺寸，约束时间大致按尺寸的平方增大。此外，还可通过提高环向磁场、优化约束位形和运行模式来提高能量约束时间。高温等离子体被约束在不与真空室壁相碰的位置上，在约束过程中存在大量不稳定性、热传导损失和辐射损失等，在约束控制过程中需要不断诊断等离子体参数，抑制各种导致等离子体破裂的不稳定性发展，同时通过各种辅助加热使反应堆的输入和输出整体功率平衡，满足等离子体的点火条件，即著名的劳森判据： 2032210/E E p n T sK m ττ=≥?，（1）才能实现等离子体的自持燃烧，其中n 和T 分别为约束等离子体密度和温度，E τ为等离子体能量约束时间，即等离子体能量由于热传导下降到1 e -的弛豫时间。从点火条件可知，T 的最小值和相应的E p τ值为：

国家磁约束核聚变能发展研究专项2019年度项目申报指南

国家磁约束核聚变能发展研究专项 2019年度项目申报指南（征求意见稿）聚变能源由于资源丰富和近无污染，成为人类社会未来的理想能源，是最有希望彻底解决能源问题的根本出路之一，对于我国经济、社会的可持续发展具有重要的战略意义，是关系长远发展的基础前沿领域。本专项总体目标是：在“十三五”期间，以未来建堆所涉及的国际前沿科学和技术目标为努力方向，加强国内与“国际热核聚变实验堆”（ITER）计划相关的聚变能源技术研究和创新，发展聚变能源开发和应用的关键技术，以参加ITER计划为契机，全面消化吸收关键技术；加快国内聚变发展，开展高水平的科学研究；以我为主开展中国聚变工程试验堆（CFETR）的详细工程设计，并结合以往的物理设计数据库在我国的“东方超环”（EAST）、“中国环流器2号改进型”（HL-2M）托卡马克装置上开展与CFETR物理相关的验证性实验，为CFETR的建设奠定坚实科学基础。加大聚变技术在国民经济中的应用，大力提升我国聚变能发展研究的自主创新能力，培养并形成一支稳定的高水平聚变研发队伍。

2019年，本专项将以聚变堆未来科学研究为目标，加快国内聚变发展，重点支持高水平的科学研究、理论与数值模拟研究、CFETR关键技术预研及聚变堆材料研发等工作，继续推动我国磁约束核聚变能的基础与应用研究。按照分步实施、重点突出原则，2019年拟优先支持14个方向，国拨总经费4.0亿元。指南方向1~10，每个指南方向拟支持1~2个项目。指南方向11~14支持35岁以下青年科学家开展相关研究，每个指南方向拟支持5个项目。本专项的项目执行期一般为5年。原则上所有项目应整体申报。指南方向1~10项目须覆盖相应指南研究方向的全部考核指标，下设课题数不超过4个，每个项目所含单位数不超过6个。指南方向11~14的项目下不设课题。对于指南方向1~10，原则上只立1项，仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同的情况下，可同时支持2个项目，并建立动态调整机制，根据中期评估结果确定后续支持方式。申报单位根据指南支持方向，面向解决重大科学问题、突破关键技术及建立规模化资源共享平台进行整体设计、合理安排课题；项目负责人应具备较强的组织管理能力。 1.面向聚变堆高比压放电破裂预警、控制与缓解研究研究内容：针对未来ITER、CFETR运行模式，依托HL-2A/M和EAST装置，在高性能等离子体（ N>2.8）和