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激情工作,快樂生活--邱愛慈院士文集 版權信息
- ISBN：9787030697660
- 條形碼：9787030697660 ; 978-7-03-069766-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
激情工作,快樂生活--邱愛慈院士文集 內容簡介
本書是邱愛慈院士八十華誕文集。全書包括學術和科學精神兩部分內容，學術部分為至六篇，收錄了邱愛慈院士20世紀80年代末以來在強流脈沖加速器與輻射環境模擬、快乙箍縮技術、閃光X射線照相技術與裝置、強電磁脈沖安全與彈性電力系統、可控沖擊波技術與應用、脈沖功率與放電等離子體新技術方面的代表性成果；科學精神部分（第七篇）體現了邱愛慈院士的治學思想和人生感悟，收錄了邱愛慈院士與朱光亞院士、程開甲院士等老一輩科學家科研交流的回憶文章，以及在科學價值、學科建設與人才培養、傳承和發揚馬蘭精神與西遷精神方面的報告和講話等。 本書不僅可為電氣工程、強流脈沖粒子束加速器、脈沖功率技術與放電等離子體等學科的研究人員、科研管理人員和研究生提供重要的學術參考，更是一部科學精神讀本，可促進相關人員對“兩彈一星”精神、馬蘭精神和西遷精神的深入理解。
激情工作,快樂生活--邱愛慈院士文集 目錄
目錄
邱愛慈院士簡介
序
前言
八十自述
**篇 強流脈沖加速器與輻射環境模擬
高功率脈沖技術發展戰略 7
高功率脈沖技術發展戰略 13
大型輻射波電磁脈沖模擬器脈沖源的初步方案 19
輻射模擬設備及相關技術發展思考 27
輻射模擬設備技術現狀與發展 34
強流脈沖相對論電子束加速器——閃光二號 44
閃光二號——一臺太瓦級脈沖電子束加速器及其應用 50
閃光二號加速器1指標的設計與調試 55
幾種強束流參數測量技術的研究 62
閃光二號加速器及其關鍵技術 69
高功率脈沖技術的發展現狀 75
高功率脈沖電子束加速器及其關鍵技術 86
用于模擬X射線熱—力學效應的高功率脈沖離子束研究進展 89
幾種診斷高能注量電子束參數的方法 94
新的高能注量電子束二極管系統 100
脈沖X射線模擬源技術的發展 105
強流脈沖質子束轟擊19F靶產生6—7MeV準單能脈沖射線初步實驗研究 110
Experimental Study on the Uniformity of Large Area Intense Relativistic Electron Beams 116
幾項新技術在“閃光二號”加速器上的應用 120
第二篇 快Z箍縮技術
強脈沖X射線源與等離子體 131
我國快Z箍縮研究進展 135
高功率Z箍縮技術在西核所的研究進展 145
“強光一號”鎢絲陣Z箍縮等離子體輻射特性研究 153
強光一號Z箍縮實驗研究 159
快Z箍縮發展現狀及展望 172
百太瓦Z箍縮國家重大科技基礎設施建設方案 190
快Z箍縮百太瓦級脈沖驅動源概念設計的發展 201
“強光一號”Al絲陣Z箍縮產生K層輻射實驗研究 215
雙層噴氣Z箍縮氖等離子體K層輻射研究 222
Researches on preconditioned wire array Z pinches in Xi’an Jiaotong University 234
Characteristics of implosion and radiation for aluminum planar wire array Z-pinch at 1.5MA 246
第三篇 閃光X射線照相技術與裝置
緊湊型閃光照相強流脈沖電子束加速器的發展 261
感應電壓疊加器驅動陽極桿箍縮二極管型脈沖X射線源 269
兩種典型結構強流自箍縮二極管技術研究 274
4MV/80kA IVA型脈沖X射線照相裝置研制進展 283
欠匹配型磁絕緣感應電壓疊加器次級阻抗優化方法 290
Research on pinching characteristics of electron beams emitted from different cathode surfaces of a rod-pinch diode 297
2.8-MV Low-Inductance Low-Jitter Electrical-Triggered Gas Switch 307
Circuit Model of Magnetically-Insulated Induction Voltage Adders Based on the Transmission Line Code 317
第四篇 強電磁脈沖安全與彈性電力系統
高空核電磁脈沖威脅及其防護 331
強電磁脈沖環境下我國能源基礎設施的安全問題 349
彈性電網及其恢復力的基本概念與研究展望 360
電力安全與彈性電力系統 370
能源轉型下彈性電力系統發展戰略 376
第五篇 可控沖擊波技術與應用
重復脈沖強沖擊波儲層處理技術 387
高功率脈沖技術在非常規天然氣開發中應用的設想 392
面向化石能源開發的電爆炸沖擊波技術研究進展 403
可控沖擊波技術在頁巖油開發中的應用研究 412
多渠道保障油氣能源供應安全的思考——可控沖擊波技術的作用 419
重復可控沖擊波技術用于煤炭開采中的實踐與設想 427
第六篇 脈沖功率與放電等離子體新技術
A 80kV gas switch triggered by a 17J fiber-optic laser 439
A gas-insulated mega-ampere-class linear transformer driver with pluggable bricks 444
Infrared nanosecond laser-metal ablation in atmosphere: Initial plasma during laser pulse and further expansion 457
Progress of laser-induced breakdown spectroscopy in nuclear industry applications【節選】 463
Influence of Partial Reheating on Aluminum Nanoparticles from Electrical Exploding Wires 466
第七篇 踐行“馬蘭精神”，傳承“西遷精神”
我的成長之路 481
母親永遠活在我們心中 487
創新 奉獻——繼承和發揚研究所光榮傳統、奮發圖強再創輝煌 490
激情工作，快樂生活——淺談人生感悟 493
傳承弘揚馬蘭精神，創新奮斗開創新局面——強輻射環境模擬及應用團隊的成長 496
一位求真務實、堅持創新的功勛科學家 500
朱光亞主任心系脈沖功率技術 502
獻身國防科技事業的楷模——我眼中的林俊德院士 505
我科研道路上的領路人——慶賀呂敏院士八十華誕 508
尊敬的師長，學習的楷模——紀念喬登江院士八十華誕 511
愛國奉獻，果毅力行——在西安交通大學第110屆學生畢業典禮上的發言 513
團結奮進，迎接電氣工程學院發展的新機遇與新挑戰——2005年就任西安交通大學電氣工程學院院長的講話 515
2020年受聘西安交通大學電氣工程學院名譽院長大會上的講話 518
弘揚科學道德，加強學風建設 520
加強創新能力培養，提高軍隊研究所研究生培養質量 525
“快Z箍縮科學前沿問題及關鍵技術”香山科學會議上的講話 530
中國核學會輻射物理分會成立大會上的發言 532
電氣工程在國家能源和國防發展中的地位和作用 534
堅持“電氣+”理念，推動學科可持續發展 539
附錄一 邱愛慈院士獲獎列表 543
附錄二 邱愛慈院士公開發表專著 544
附錄三 邱愛慈院士指導研究生獲獎列表 545
附錄四 邱愛慈院士指導研究生名錄 546
附錄五 邱愛慈院士公開發表論文 549
邱愛慈院士簡介
序
前言
八十自述
**篇 強流脈沖加速器與輻射環境模擬
高功率脈沖技術發展戰略 7
高功率脈沖技術發展戰略 13
大型輻射波電磁脈沖模擬器脈沖源的初步方案 19
輻射模擬設備及相關技術發展思考 27
輻射模擬設備技術現狀與發展 34
強流脈沖相對論電子束加速器——閃光二號 44
閃光二號——一臺太瓦級脈沖電子束加速器及其應用 50
閃光二號加速器1指標的設計與調試 55
幾種強束流參數測量技術的研究 62
閃光二號加速器及其關鍵技術 69
高功率脈沖技術的發展現狀 75
高功率脈沖電子束加速器及其關鍵技術 86
用于模擬X射線熱—力學效應的高功率脈沖離子束研究進展 89
幾種診斷高能注量電子束參數的方法 94
新的高能注量電子束二極管系統 100
脈沖X射線模擬源技術的發展 105
強流脈沖質子束轟擊19F靶產生6—7MeV準單能脈沖射線初步實驗研究 110
Experimental Study on the Uniformity of Large Area Intense Relativistic Electron Beams 116
幾項新技術在“閃光二號”加速器上的應用 120
第二篇 快Z箍縮技術
強脈沖X射線源與等離子體 131
我國快Z箍縮研究進展 135
高功率Z箍縮技術在西核所的研究進展 145
“強光一號”鎢絲陣Z箍縮等離子體輻射特性研究 153
強光一號Z箍縮實驗研究 159
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雙層噴氣Z箍縮氖等離子體K層輻射研究 222
Researches on preconditioned wire array Z pinches in Xi’an Jiaotong University 234
Characteristics of implosion and radiation for aluminum planar wire array Z-pinch at 1.5MA 246
第三篇 閃光X射線照相技術與裝置
緊湊型閃光照相強流脈沖電子束加速器的發展 261
感應電壓疊加器驅動陽極桿箍縮二極管型脈沖X射線源 269
兩種典型結構強流自箍縮二極管技術研究 274
4MV/80kA IVA型脈沖X射線照相裝置研制進展 283
欠匹配型磁絕緣感應電壓疊加器次級阻抗優化方法 290
Research on pinching characteristics of electron beams emitted from different cathode surfaces of a rod-pinch diode 297
2.8-MV Low-Inductance Low-Jitter Electrical-Triggered Gas Switch 307
Circuit Model of Magnetically-Insulated Induction Voltage Adders Based on the Transmission Line Code 317
第四篇 強電磁脈沖安全與彈性電力系統
高空核電磁脈沖威脅及其防護 331
強電磁脈沖環境下我國能源基礎設施的安全問題 349
彈性電網及其恢復力的基本概念與研究展望 360
電力安全與彈性電力系統 370
能源轉型下彈性電力系統發展戰略 376
第五篇 可控沖擊波技術與應用
重復脈沖強沖擊波儲層處理技術 387
高功率脈沖技術在非常規天然氣開發中應用的設想 392
面向化石能源開發的電爆炸沖擊波技術研究進展 403
可控沖擊波技術在頁巖油開發中的應用研究 412
多渠道保障油氣能源供應安全的思考——可控沖擊波技術的作用 419
重復可控沖擊波技術用于煤炭開采中的實踐與設想 427
第六篇 脈沖功率與放電等離子體新技術
A 80kV gas switch triggered by a 17J fiber-optic laser 439
A gas-insulated mega-ampere-class linear transformer driver with pluggable bricks 444
Infrared nanosecond laser-metal ablation in atmosphere: Initial plasma during laser pulse and further expansion 457
Progress of laser-induced breakdown spectroscopy in nuclear industry applications【節選】 463
Influence of Partial Reheating on Aluminum Nanoparticles from Electrical Exploding Wires 466
第七篇 踐行“馬蘭精神”，傳承“西遷精神”
我的成長之路 481
母親永遠活在我們心中 487
創新 奉獻——繼承和發揚研究所光榮傳統、奮發圖強再創輝煌 490
激情工作，快樂生活——淺談人生感悟 493
傳承弘揚馬蘭精神，創新奮斗開創新局面——強輻射環境模擬及應用團隊的成長 496
一位求真務實、堅持創新的功勛科學家 500
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尊敬的師長，學習的楷模——紀念喬登江院士八十華誕 511
愛國奉獻，果毅力行——在西安交通大學第110屆學生畢業典禮上的發言 513
團結奮進，迎接電氣工程學院發展的新機遇與新挑戰——2005年就任西安交通大學電氣工程學院院長的講話 515
2020年受聘西安交通大學電氣工程學院名譽院長大會上的講話 518
弘揚科學道德，加強學風建設 520
加強創新能力培養，提高軍隊研究所研究生培養質量 525
“快Z箍縮科學前沿問題及關鍵技術”香山科學會議上的講話 530
中國核學會輻射物理分會成立大會上的發言 532
電氣工程在國家能源和國防發展中的地位和作用 534
堅持“電氣+”理念，推動學科可持續發展 539
附錄一 邱愛慈院士獲獎列表 543
附錄二 邱愛慈院士公開發表專著 544
附錄三 邱愛慈院士指導研究生獲獎列表 545
附錄四 邱愛慈院士指導研究生名錄 546
附錄五 邱愛慈院士公開發表論文 549
展開全部
激情工作,快樂生活--邱愛慈院士文集 節選
**篇 強流脈沖加速器與輻射環境模擬 強流脈沖加速器主要采用高功率脈沖源驅動二極管等負載產生強流脈沖粒子束、軔致輻射，可在實驗室生成X射線、射線等強脈沖輻射環境。1964年英國的馬丁小組建造了世界上**臺強流相對論電子束加速器以來，各大國在強流脈沖加速器領域發展迅速。 邱愛慈院士是我國高功率脈沖技術的主要開拓者，是我國強脈沖輻射環境模擬體系的奠基人。她從事脈沖功率技術研究近60年，根據國家戰略安全的重大需求，突破西方封鎖和壟斷，主持建成了具有國際先進水平的系列大型輻射模擬設備體系，開辟了極強粒子束流、Z箍縮等研究新方向，填補了多項國內空白，為我國高新技術發展和國家戰略安全做出了卓越貢獻。 1. 參與開創我國高功率脈沖技術研究領域 1970年8月，根據國家需求和科學家建議，在北京組織召開了國內**臺強流脈沖電子束加速器研制會議，確定研制一臺指標為 4MV/100kA 的加速器，并由中國原子能研究所一部牽頭負責。1971年7月30日，在北京召開了加速器的方案研討會，邱愛慈作為單位代表參加了這次會議。會議決定項目分兩步走，先研制加速器1/4縮比機(代號“730”工程)，再建設1∶1整機。邱愛慈作為研究所代表全程參加了這臺加速器的研制。研制期間，中國科學院高能物理研究所(簡稱高能所)正負電子對撞機開始籌建，參加該加速器研制的大部分骨干被抽走，使該加速器研制面臨夭折的危險。在西北核技術研究所(簡稱西核所)領導支持下，邱愛慈積極主動與上級主管單位、中國科學院有關領導進行多次匯報和溝通，同意將1/4縮比機交付西核所使用，并增加西核所的研制力量。邱愛慈和其他西核所科技人員與高能所留下人員共同合作，尤其在加速器調試陷入困境時，邱愛慈解決了重大技術難題，*終完成了“730”加速器研制任務。這臺加速器在1975年10月達到了設計指標：1MeV/20kA/25ns，并于1978年獲得全國科學大會獎。該加速器首次在國內采用了Marx發生器和Blumlein傳輸線，是國內**臺采用高功率脈沖技術的強流加速器，該加速器的研制成功開辟了我國高功率脈沖技術這一新的技術領域。 “730”加速器交付給西核所后，邱愛慈負責該加速器兩次大的改造，使輸出指標提高2倍，并增加了5水介質形成線的低阻抗工作模式(命名為“晨光號”)，大大地拓寬了應用范圍。“晨光號”加速器在核測試系統研發、輻射效應研究和高新技術領域的開拓性研究中發揮了重要作用，如首次成功進行電子束在硬鋁中產生熱激波實驗研究，首次開展了 XeCl 準分子激光實驗，至今仍然作為脈沖功率技術與輻射效應研究的實驗平臺。 2. 創建我國強脈沖輻射環境模擬體系 從20世紀80年代開始，邱愛慈先后主持研制成功“閃光二號”“強光一號”、大型EMP模擬器等系列脈沖輻射模擬裝置，創建了我國強脈沖輻射環境模擬體系。 20世紀80年代，邱愛慈負責研制成功我國電子束流*強的低阻抗脈沖電子束加速器“閃光二號”。為解決脈沖X射線對材料的熱力學效應和結構響應研究等問題，根據呂敏副所長的要求，邱愛慈提出建立一臺低能強流脈沖電子束加速器，以其產生的電子束來模擬X射線熱力學效應，解決國家急需，并主動承擔任務，自主研制這臺設備。就在此時，她不幸得了甲亢，但在住院的107天中，堅持完成了這臺加速器研制的項目可行性論證報告和物理技術設計方案，出院后向研究所提交了報告。經程開甲院士為組長的抗核加固專業組專家審核通過后，報告提交給朱光亞主任。朱光亞主任仔細審閱這篇報告，針對報告做了詳細的重要批示，并大力支持這個項目。1982年項目立項后，邱愛慈作為項目技術負責人，主持加速器研制的設計、加工、安裝和調試工作，解決了一系列重大技術難題。由于這是個大型工程設備研制項目，工作量大且復雜，項目組同志克服了一系列困難，包括工作、生活、家庭方面的困難。1988年12月16日，加速器整機聯試成功，1989年下半年，加速器達到了**期指標，并由國務院副總理并長期主管國防科研的張愛萍主任親筆題名為“閃光二號”。1993年“閃光二號”加速器獲得了國內*強的1MA電子束流，1993年7月，王淦昌院士親自主持“閃光二號”加速器鑒定會，認為該加速器達到國外同類加速器的先進水平。俄羅斯同行科學家魯欽斯基評價“你們靠自己的力量研制出1MA電子束流的加速器，真了不起！”。“閃光二號”加速器是我國高功率脈沖技術發展的里程碑，開啟了強流脈沖加速器從高阻抗的“油”線邁向難度更大的低阻抗“水線”發展的新階段。 在“閃光二號”加速器研制過程中和研制成功后，利用它產生的極強的粒子束，國內開展了許多項粒子束領域的研究和應用工作，都取得了重要成果。1996年起，根據研究的新需求，邱愛慈提出并主持研制了“閃光二號”加速器新的二極管系統，解決了在高能量密度下提高電子束二極管轉換效率和穩定性等多項難題，輸出的電子束能量密度提高3倍多，達到1kJ/cm2以上，大大地拓寬了加速器的應用范圍，取得了全新的實驗結果。2001年起，在“閃光二號”加速器上開展了高功率離子束產生與應用的研究，獲得了束流強度高達160kA的國內*強的高功率離子束，并利用強流脈沖質子束轟擊氟靶，得到了6～7MeV準單能脈沖射線。 20世紀90年代中后期，邱愛慈主持建成國際首臺多功能高功率脈沖輻射裝置“強光一號”。國際形勢發生較大變化，對輻射效應提出了新要求，邱愛慈深入思考輻射模擬設備發展面臨的機遇和挑戰，針對當時國際上電感儲能、等離子體斷路開關等技術的快速發展，提出建設組合多種先進技術多功能輻射模擬裝置的建議，包括技術指標要求和總體技術思路，利用國家支持對俄羅斯開展交流合作的大好機遇，確定了從俄羅斯引進并合作研究的裝置建設方案，在中俄雙方共同努力下，順利完成裝置的安裝調試，于1999年底達到設計指標。隨后該裝置被朱光亞主任親自題名為“強光一號”。“強光一號”加速器是我國高技術領域消化吸收再創新的典范，采用了國際上*先進的直線型變壓器驅動源技術，實現了組合電感儲能、電容儲能兩種技術路線于一體，突破了單臺脈沖源與多種負載匹配耦合難題，使該裝置成為國際上首臺多功能高功率脈沖輻射裝置。 2000年后，邱愛慈指導和推動了我國首臺大型輻射波電磁脈沖模擬裝置研制。邱愛慈從20世紀90年代開始就高度關注國外在電磁脈沖模擬器研制技術上的*新進展，多方呼吁積極推動快前沿、高電壓模擬裝置的研發工作。在2005年前后，爭取到上級主管部門的預先研究經費支持后，瞄準當時國際前沿的電磁脈沖模擬裝置策劃關鍵技術攻關，在較短時間內研究掌握了 3MV 同軸式峰化電容器研制、3MV紫外輔助觸發壓縮空氣中儲開關研制、3MV低抖動輸出開關研制、大尺寸高氣壓玻璃鋼絕緣部件研制等多項技術。通過縮比驗證實驗和對國內工藝水平的廣泛調研論證，有力推動了大型電磁脈沖模擬裝置的論證立項，指導項目組于2007年完成脈沖源初樣研制，保障了項目團隊在五年左右時間內實現對國際先進水平的快速追趕。 在上述裝置的研制過程中，邱愛慈帶領團隊一直瞄準世界先進水平，從20世紀60年代起，幾乎每十年上一個新臺階，輸出水平和電子束流提高三個多量級，輸出劑量率提高六個量級，輻射種類涵蓋了電子束、離子束、X射線、射線、電磁脈沖等，形成了配套比較完善的強脈沖輻射環境模擬體系。該體系在國際上也有一定影響，參觀過相關設備的國外專家都表示贊賞。 3. 大力推動高新技術與輻射效應研究發展 強流脈沖加速器與輻射環境模擬研究是為完成重大科學實驗任務而發展起來的。這些裝置的建成，大力推動了我國高新技術的發展，為我國輻射效應研究發展提供了強有力的技術支撐。 1990 年初期，“閃光二號”加速器尚在調試過程中，邱愛慈便組織實施在該加速器上開展多項物理實驗，創造了多項國內**：①開展電子束模擬X射線在材料中產生的熱激波和結構響應試驗，成為X射線熱力學研究的唯一裝置。②在加速器上開展電子束泵浦XeCl準分子激光試驗，出光初期，1991年3月25日王淦昌院士就馳信祝賀，信中寫道“閃光二號”加速器運行順利，物理實驗進行多種，并得到XeCl激光58J的能量，非常高興，特馳信祝賀，望加倍努力，以期得更大的成就。”，后來，經過深入研究，XeCl準分子激光輸出能量提高到136J，并進一步獲得了輸出能量達157J的KrF準分子激光。③以強流電子束虛陰極振蕩原理產生了功率大于4.5GW、脈寬為25～30ns、頻率為9～11GHz的高功率微波113J，是當時國內獲得功率*高的高功率微波，為我所高功率微技術研究在國內占得地位及以后的 發展奠定了重要基礎。 2000年以來，邱愛慈主持“強光一號”裝置性能改進提升工作，使裝置關鍵參數射線劑量率脈沖寬度從原來的3種擴展到7種，增加了輻照面積，拓寬了能譜范圍，提高了“一機多用”的運行可靠性，使其成為國際上首臺具有4大類、11種脈沖輻射輸出的裝置，極大地拓寬了應用領域。該裝置是我國目前唯一的劑量率效應考核平臺，至今已運行6000余發次，很好地滿足了國內數十家用戶單位的不同使用要求，在我國輻射效應領域發揮了不可替代的重大作用。依托該裝置建成了測試診斷系統配套齊全的國內首個Z箍縮研究平臺，極大地推動了我國快Z箍縮研究領域發展。 2010年之后建成的系列電磁脈沖模擬裝置，成為我國電磁脈沖效應研究的主要實驗平臺，為我國各類裝備設備的抗電磁脈沖性能研究做出了重大貢獻。 本篇主要收集了邱愛慈院士在強流脈沖加速器與輻射環境模擬方面的重要綜述性論文和主要學術論文。
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