1 广东大湾区空天信息研究院，广东 广州 510530
2 武汉国家光电研究中心，湖北 武汉 430074
3 中国科学院大学，北京 100049
4 俄罗斯研究中心库尔恰托夫研究所，俄罗斯莫斯科 125047
极紫外光源在半导体制造中的掩模检测、显微成像以及光谱计量等环节中有着重要的应用。激光诱导放电等离子体是产生极紫外光源的重要技术手段之一，搭建了一套二氧化碳激光诱导放电产生锡等离子体的实验装置，对产生的极紫外光谱进行了收集探测，并结合辐射磁流体动力学模拟对极紫外的辐射特性进行了分析。实验对比了激光等离子体和放电等离子体的极紫外辐射特性的区别，发现放电电压对激光诱导放电等离子体极紫外光的带内辐射强度有着重要影响。模拟发现，当电压为15 kV时，极紫外辐射总能量达到65.0 mJ，转化效率达到0.23%，光谱纯度达到1.69%。
激光光学 激光诱导放电等离子体 极紫外光 辐射磁流体动力学 转化效率
黄朝恩先生是中国人工晶体研究领域的先行者，在非线性晶体、闪烁晶体的研发与生产方面取得丰硕成果，在国际上最早建立“有限元”晶体生长模型用于控制和改善晶体生长。此次访谈中，先生回顾了个人求学经历和在斯坦福大学的出国访问学习经历，以及步入人工晶体行业开展非线性光学晶体领域相关研究，分享了“以科研促生产，以生产推科研，将科技成果转化为生产力”的非线性、闪烁晶体从研发到成果转化创新经验，结合实际经验重点分析了国际交流合作对推进科学研究的重要性。他提出研发的材料器件一定要对社会有用的目标导向，研发过程中要重视对青年科技工作者的培养，强调建立市场与研发互相促进机制对推动科技领域发展的重要性及适应科技进步与发展的必然性，还对投入我国晶体事业的青年人提出诚恳建议并寄予厚望。
晶体人生 人工晶体 非线性光学晶体 成果转化 目标导向
光子学报
2023, 52(11): 1116001
国防科技大学空天科学学院,新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室，长沙 410073
超高温陶瓷（UHTC）在航空航天的热防护领域具有重要作用，高质量的UHTC粉体是制备高性能UHTC的重要原料。在制备UHTC粉体的工艺中，前驱体转化法制备的粉体纯度高、粒径小、各组分分布均匀，具有广阔的应用前景。本文根据前驱体合成机理将UHTC前驱体转化法分为金属醇盐配合物合成法、基于格氏反应合成法以及引入支链合成法，综述了近年来通过三种方法制备UHTC粉体的研究进展，分析总结了三种方法的优缺点，指出了UHTC前驱体转化法目前存在的问题以及未来发展方向。
前驱体转化法 超高温陶瓷粉体 反应机理 碳热还原 陶瓷产率 微观结构 precursor-derived method ultra-high temperature ceramics powder reaction mechanism carbothermic reduction ceramic yield microstructure
在煤的气化过程中,煤灰中的无机组分短时间内会发生热解、团聚或结渣等行为,严重影响气化炉安全稳定运行。为探究煤灰停留在气化炉内的熔融过程和煤灰矿物转化行为,本文利用XRF、XRD、FTIR等测试方法和FactSage软件对不同温度和时间跨度处理后煤灰的化学组成、矿物组成、熔体结构进行了分析。结果表明: 在1 200、1 300、1 400 ℃条件下,当恒温时间由10 s逐渐增加至30 min时,煤灰中矿物种类均无明显变化,但SiO2、CaO、SO3占比有较大改变; 矿物的非晶态物质随着温度的升高以及恒温时间的延长而增加; 煤灰熔体结构由复杂的架状结构逐渐解聚为简单的环状、岛状等结构; 煤灰黏度也随温度的升高逐渐降低,在达到转折温度1 240 ℃后,温度与恒温时间对煤灰熔体熔融行为影响较小。
高温煤灰 恒温时间 矿物转化 熔体结构 熔体黏度 FactSage软件 high temperature coal ash constant temperature time mineral transformation melt structure melt viscosity FactSage software
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070
2 中国核电工程有限公司-武汉理工大学玻璃固化技术联合实验室，北京 100840
高放废液玻璃配合料在冷帽层向玻璃态的转化过程及模型构建是准确仿真模拟高放废液玻璃固化熔炉的重要依据。为澄清高放废液玻璃固化过程中配合料向玻璃态的转化过程，分析了配合料在冷帽层的物相转变与结构特征。结果表明：冷帽包括上部反应层(100～700 ℃)与下部泡沫层(700～1 000 ℃)，其中脱水及硝酸盐的分解集中在反应层，而连续熔体出现、中间物相生成与溶解发生在泡沫层。基于质量守恒方程和实验结果，将反应层简化为一维传质模型并建立了配合料向玻璃态转变的转化率方程，定量描述了配合料结晶水脱去(100～400 ℃)、硝酸盐熔融(200～300 ℃)和硝酸盐分解(400～700 ℃) 3大主要反应随温度变化的反应速率，为后续熔炉仿真模型提供了数值依据。
高放废液 玻璃固化 配合料 物相转变 冷帽 转化率模型 high-level liquid waste vitrification feed phase transformation cold cap conversion kinetics model
1 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)，广东 佛山，528200
2 武汉理工大学，材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070
随着国民经济的高速发展及能源消费的快速提升，能源匮乏和环境污染问题日益严重，人们越来越渴望使用环境友好而又可再生的能源。氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，可作为电能、热能的有益补充，形成多元互补融合的现代能源供应体系。但中国氢能技术起步较晚，氢电能量转化中的电解水制氢和氢燃料电池部分关键材料长期依赖进口，亟需完成国产化替代。无机非金属材料具有高化学/电化学稳定性、高强度、耐高温等特性。本文综述了其在氢电能量转化器件中催化剂及载体、离子交换膜、扩散层、双极板等领域的研究进展及亮点，指出了氢电能量转化材料发展中存在的问题，并对未来研究方向做出了展望。
氢电能量转化 电解水制氢 燃料电池 hydrogen-electricity energy conversion water electrolysis fuel cells
浙江理工大学材料科学与工程学院，杭州 310018
先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等特性，是高温陶瓷基复合材料理想的增强体之一。基于含铝SiC陶瓷纤维的制备工艺路线，从聚铝碳硅烷(PACS)的合成方法及其机理、PACS纤维不熔化处理方法和控制Si(Al)C陶瓷纤维缺陷的研究现状方面综述了先驱体转化含铝SiC陶瓷纤维制备的最新研究进展。讨论了现有PACS合成路线和不熔化处理工艺的优缺点。此外，围绕含铝SiC陶瓷纤维的制备路线，认为后续可持续关注的主要有探索新的PACS合成路线、高效不熔化处理方法和提高Si(Al)C陶瓷纤维力学性能的方法等方面。
聚铝碳硅烷 碳化硅陶瓷纤维 先驱体转化法 polyaluminocarsilane silicon carbide ceramic fibers polymer derived method
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
金刚石材料具有优异的耐高温、抗辐照性能，用其制作的辐照探测器在反应堆等苛刻环境下具有很好的应用前景。在分析金刚石中子探测器的结构和工作原理的基础上，使用MCNP（Monte Carlo N Particle Transport Code）模拟程序构建了金刚石中子探测器的物理模型，考虑探测器用于2 MWt液态燃料钍基熔盐试验堆（Thorium Molten Salt experimental Reactor-Liquid Fueled，TMSR-LF1）辐射场中，计算中子转换层（6LiF、10B）厚度、金刚石厚度、γ甄别阈值对探测器的中子探测效率、γ探测效率以及n/γ抑制比的影响。结果表明：6LiF更适合在中子、γ混合场中用作中子转换层；随着6LiF厚度增加，中子探测效率先增大后减小，6LiF的最优厚度为25 μm；金刚石厚度增大会导致探测器的n/γ甄别性能下降，可以采用设置γ甄别阈值的方法解决金刚石层过厚时带来的γ干扰过大的问题，使探测器达到对γ不灵敏的要求。模拟研究工作获得了探测器结构参数对探测器性能的影响规律，对探测器后续的制作和研究具有指导意义。
金刚石 中子探测效率 中子转化层 MCNP6 n/γ甄别 Diamond Neutron detection efficiency Neutron conversion layer MCNP6 n/γ screening
