参数 最小值典型值最大值 单位 工作频率 27 31 GHz 28V 小信号 小信号线性增益 18.5 20 dB 输入回波损耗 -35 -20 dB 输出回波损耗 -26 -16 dB 28V 晶圆上脉冲功率 Psat(27 dBm 时) 42 dBm 功率增益(27 dBm 时) 19.1 19.6 20.1 dB P1db 41.20 42 42.5 dBm PAE(27 dBm 时) 30.5 32.5 34 % 最大 PAE 31 32.9 33.8 % 24V、25⁰C 固定 CW 外壳温度 Psat(28 dBm 时) 38.1 39 39.6 dBm 功率增益(28 dBm 时) 15.3 16.9 17.8 dB PAE(28 dBm 时) 19.1 22 24.7 % 最大 PAE 24 28.4 % 漏极电压 28 V 第 1 阶段栅极电压 -3.925 V 第 2 阶段栅极电压 -3.925 V 第 1 阶段 Idq 240 mA 第 2 阶段 Idq 960 mA
“我们现在可以研究许多材料在相同极端压力下的反应,”SNAP 的发起人、桑迪亚国家实验室科学家艾丹·汤普森 (Aidan Thompson) 表示。“应用包括行星科学问题——例如,什么样的撞击应力会导致月球的形成?它也为在极端条件下设计和制造新型材料打开了大门。”极端压力和温度对材料的影响对于设计巨行星的内部模型也很重要。桑迪亚国家实验室的 Z 脉冲功率设施和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施等强大的 DOE 设施可以在实验中重现这些星球的近乎相同的条件,这些实验可以近距离检查径向压缩材料。但即使是这些独一无二的强大机器也无法精确定位这些极端条件下关键的微观变化机制,因为在原子层面的诊断存在局限性。“只有计算机模拟才能做到这一点,”艾丹说。戈登贝尔奖入围作品是关于“一块微米大小的压缩钻石”
定向能武器 (DEW)、电磁发射器和脉冲功率系统等技术已经发展到可以考虑用于未来军事行动,尤其是海军行动的程度。事实上,高能激光 (HEL) 在海军舰艇上的首次演示最近蓬勃发展,增加了人们对高功率光纤激光器的兴趣。高功率微波 (HPM) 系统也正在成为一种有前途的中和无人机的技术,特别是在饱和攻击场景中。基于电磁加速的系统,如电磁炮和电磁弹射器,在技术准备方面取得了显著进展。目前,电磁炮可以以非常高的速度(> 2 公里/秒)发射射弹,射程超过 200 公里。这些技术需要高功率和/或高能量发电机。电能存储和功率倍增方面的最新进展使得现在可以考虑在水面战舰上实施这些技术。电动武器系统,包括激光、高功率微波和电磁炮,可以为海军部队在海上作战场景中提供显著的作战优势,因为这些系统对导弹、飞机和无人机特别有效。特别关注非对称威胁,在这些威胁中,成本效益高的对策至关重要,以及需要快速自我保护的新型常规威胁。此外,电动武器的实施可能会影响船舶结构、危险、标准、设备兼容性和隐身性,所有这些都需要仔细评估。
氮化铝 (AlN) 的带隙能量为 6.28 eV,可以生长为直径最大 4 英寸的高质量块状晶体,并伴有约 15 MV cm − 1 的高击穿场。1 – 8 这些固有特性使 AlN 成为军用和民用电力及极端环境电子设备等各种应用的有希望的候选材料,包括高温、高辐射暴露、直流微电网、脉冲功率武器和在极端条件下运行的系统,以及高压直流 (HV-DC) 电网内的开关和传输。1、2、8 – 12与窄带隙半导体相比,AlN 在高温和高功率下表现出优异的性能。在功率开关应用中,这种超宽带隙 (UWBG) 半导体表现出减小的电阻能量损耗,有可能用单个器件取代复杂的堆叠配置。 2、5、6、8 此外,在射频应用中,它们有助于开发射程更远、功能更强大的雷达系统,并有望应用于定向能系统。1、2、8 目前的研究重点是控制掺杂和实现用于垂直功率整流器的厚(>10μm)轻掺杂外延结构。4、7、9、11、13-16 为了充分利用这种材料的优势,体相和外延技术的发展
使用扩展的Kalman滤波器(EKF)来估计锂离子电池(LIBS)的电荷状态(SOC),系统的噪声协方差矩阵和能量收集器的观察声音大多是随机给出的,这使得无法优化噪声问题。这会导致SOC估计的准确性和稳定性较低。为解决这些问题,提出了一种基于长期短期记忆 - 自适应的无知的卡尔曼滤波器(LSTM – AUKF)融合的方法来提高估计Libs Soc的准确性和稳定性。首先,从混合脉冲功率表征(HPPC)实验数据中鉴定出Thevenin模型的离线参数。然后,为电源LIB构建了SOC估计窗口的LSTM结构,并且电池SOC训练网络是通过电池电流,电压,温度和历史数据实时预测的。最后,设计了估计权力液体SOC的AUKF算法,然后提出了融合策略。实验验证表明,用于估计研究窗口中LSTM -AUKF混合动力锂电池的均方根平方误差(RMSE),最大(最大)和平均绝对误差(MAE)分别为1.13、1.74和0.39%。与窗口LSTM网络相比,融合算法提高了SOC估计功率LIB的准确性和稳定性。
1 西班牙马德里 CIEMAT 技术部能源材料分部,Avda. Complutense 40, 28040 马德里 2 EDF Lab. Les Renardi è res,材料和组件力学部,1, Avenue des Renardi è res–Ecuelles,CEDEX,77818 Moret-Loing-et-Orvanne,法国;abderrahim.al-mazouzi@edf.fr 3 原子能与替代能源委员会,CEA,DEs,IRESNE,DEC/SESC,13108 Saint-Paul-Lez-Durance,法国;marjorie.bertolus@cea.fr 4 欧洲委员会联合研究中心 (JRC),卡尔斯鲁厄,Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen,德国; marco.cologna@ec.europa.eu 5 Ringhals AB/NUQ, 432 58 Väröbacka,瑞典;pal.efsing@vattenfall.com 6 脉冲功率与微波技术研究所,卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT),Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen,德国;adrian.jianu@partner.kit.edu 7 核能,芬兰 VTT 技术研究中心有限公司,02044 Espoo,芬兰;petri.kinnunen@vtt.fi 8 欧洲委员会联合研究中心 (JRC),1755 LE Petten,荷兰;karl-fredrik.nilsson@ec.europa.eu 9 弗劳恩霍夫无损检测研究所 (IZFP),Campus E3 1,66123 Saarbrücken,德国; madalina.rabung@izfp.fraunhofer.de 10 创新项目科,核安全和安保部聚变和技术,ENEA,Brasimone,40032 Camugnano,BO,意大利;mariano.tarantino@enea.it * 通讯地址:lorenzo.malerba@ciemat.es;电话:+34-91-346-6608
基于反铁电的介电电容器因其出色的储能性能和在收集脉冲功率方面的非凡灵活性而备受关注。尽管如此,迄今为止,尚未阐明与储能过程固有耦合的原位原子级结构演化途径,以最终理解其机制。本文报道了反铁电PbZrO 3 在存储电子束照射的能量过程中的时间和原子分辨率结构相演变。通过采用最先进的负球差成像技术,本文介绍的定量透射电子显微镜研究阐明了与晶胞体积变化和极化旋转相关的极性氧八面体的层次演化解释了逐步的反铁电到铁电相变。特别是,在动态结构研究过程中建立了一种非常规的铁电类别——具有独特摆线极化序的铁电畸变相。通过阐明原子尺度相变途径,该研究的结果为探索具有非极性到极性相变的储能材料中的新型铁致畸变相开辟了一个新领域。
氟化氩 (ArF) 是目前波长最短的激光器,能够可靠地扩展到高增益惯性聚变所需的能量和功率。ArF 的深紫外光和提供比其他当代惯性约束聚变 (ICF) 激光驱动器更宽带宽的能力将大大提高激光目标耦合效率,并使驱动内爆的压力大大提高。我们的辐射流体动力学模拟表明,使用亚兆焦耳 ArF 驱动器可以获得大于 100 的增益。我们的激光动力学模拟表明,电子束泵浦 ArF 激光器的固有效率可以超过 16%,而效率第二高的氟化氪准分子激光器的固有效率约为 12%。我们预计,使用固态脉冲功率和高效电子束传输到激光气体(美国海军研究实验室的 Electra 设施已进行了演示),将 ArF 光传输到目标的“电插式”效率至少应达到 10%。这些优势可以推动开发尺寸适中、成本较低的聚变发电厂模块。这将彻底改变目前对惯性聚变能源过于昂贵和发电厂规模过大的看法。本文是讨论会议主题“高增益惯性聚变能源前景(第 1 部分)”的一部分。
抽象的锂离子电池是电化学能源存储设备,已使运输系统和大规模网格储能的电气化。在其操作生命周期中,电池不可避免地会发生衰老,从而导致其性能逐渐下降。在本文中,我们为读者提供了计算电池单元整个寿命范围内系统级性能指标的工具。这些指标是从标准化参考性能测试(也称为诊断测试)中提取的,在电池老化实验期间定期进行。我们分析了公开可用数据集的诊断测试(Pozzato等人在数据简介中41:107995,2022)由容量测试,高脉冲功率表征测试和电化学阻抗光谱组成。我们提供详细的计算方法和MATLAB®脚本,以提取容量,能量,电荷,最新能源,开路电压,内部电阻,功率,增量容量和差分电压。MATLAB®脚本为生成本文生成图的脚本已被公众访问(Ha等在Mendeley数据中,V3,2023)。本文的主要目的是为有兴趣表征电池的性能和健康指标的本科生和研究生,教育工作者和研究人员提供无障碍指南。这种特征对于可以用于改善周期寿命估计和提高电池管理系统算法的电池老化模型的开发至关重要。
使用激光驱动离子束的快速点火惯性聚变能 执行摘要 离子快速点火 (IFI) 或由激光驱动离子束引发的聚变快速点火是实现高增益惯性聚变能 (IFE) 的一条有前途的途径 [1,2]。在 IFI 中,首先使用激光或脉冲功率驱动器组装冷的、致密的氘氚 (DT) 燃料。然后,高功率离子束聚焦到燃料内的一小块体积(热点),迅速将燃料加热到发生聚变点火的状态。该热点中的聚变燃烧会传播到热点周围的燃料,导致该燃料的很大一部分燃尽,并且有可能实现惯性聚变能所需的高增益 (G~100)。IFI 对燃料压缩和点火两个基本元素使用单独的驱动器,从而最大程度地控制和优化每个元素。另一方面,传统的激光聚变使用同一驱动器的多束光束来压缩燃料并对其中心进行冲击加热以点燃燃烧波。尽管传统激光聚变取得了令人瞩目的进展,但高增益和 IFE 所需的精确空间对称性、时间脉冲整形和定时仍然是一项尚未解决的严重挑战。过去二十年来,激光离子加速和聚焦方面取得了重大进展,国家点火装置 (NIF) 上演示的 DT 燃料高密度压缩表明了 IFI 概念的基本可行性。作为一种有前途的补充方法,IFI 是一个值得优先研究的方向,因为它为 IFE 的成功提供了一条替代途径,其风险状况与传统激光驱动聚变不同。然而,它利用并促进了许多相同科学和技术的发展。然而,需要进一步的研发投入来解决 IFI 中的关键技术差距。实现离子快速点火的两种不同方法显而易见:使用通过重入锥聚焦到热点的低 Z 离子,以及使用在胶囊外部产生的高 Z 离子。两者都有优点和缺点,需要通过开发燃料组件和点火的点设计进行检查,同时评估各种权衡(例如激光等离子体不稳定性 (LPI) 风险、效率、稳健性)。这种检查将指导定义关键的把关指标,以证明进一步开发的合理性、核心能力的进一步开发以及关键指标的同时实验演示。引言离子快点火可能是高增益惯性聚变能量生产的可行途径 [1,2]。为了实现 IFI,首先使用传统惯性约束聚变 (ICF) 技术(例如激光驱动压缩(直接或间接驱动)或脉冲功率驱动器)将大量氘氚燃料组装成高密度(~500 g/cm 3)。然后,高流离子束,由一个或多个高强度激光束与转换器靶相互作用产生的激光,被导向燃料内的热点体积,以便等容加热热点燃料(即,没有流体动力学