学霸从改变开始 第145章

林孝恩和马梓豪对视了一眼，马梓豪说道：“杨主任，实验的准备工作已经完成，实验时间被定在上午10点正式开始。”

杨院长看了眼手表，离十点整还有半个小时：“好。你们再检查一下实验装置，确保实验能顺利进行。另外，彭佳，你带着陈舟和杨依依，熟悉一下实验流程。”

“好的，杨主任（院长）。”众人齐声应道。

随后，林孝恩几人便按照杨院长的要求，再次去检查了一边实验装置。

陈舟和杨依依则跟在彭佳的身后，在实验室里转悠，熟悉粒子加速器的实验流程。

“实验原理你们都知道吧？”彭佳把两人带到加速器面前问道。

陈舟和杨依依俱是点头。

彭佳看了两人一眼，轻声道：“说说看。”

陈舟和杨依依互相看了看，这是考我们呢？

陈舟冲杨依依眨了眨眼，杨依依会意，出声说道：“产生高功率粒子束的一般原理是由Marx发生器对脉冲形成线进行谐振充电，然后通过传输线对二极管进行放电，二极管将电脉冲能量转换为粒子束。”

听到杨依依的话，彭佳点了点头，然后看向陈舟，似乎在等着他的补充。

陈舟在心中微微一笑，觉得这学姐也是有趣，居然拿这种简单的原理考他们两个。

可这原理确实简单，已经被杨依依说完了，他该说些什么呢？

陈舟想了想，迎上彭佳的目光，开口说道：“二极管的工作极性视电子束或离子束而定。当高压到二极管上时，冷阴极表面微观凸起，形成‘胡须’。由于场增强形成场发射，因焦耳加热便会发生胡须爆炸，在阴极附近形成等离子体鞘。”

“电子从等离子体鞘中发射出来，等离子体鞘则会以3－5cm/μs的速度向阳极运动。电子流在阴－阳极间隙中受到空间电荷限制，产生强流离子束时，就必须要抑制二极管中的电子流了。”

“二极管的物理过程涉及到求解复杂边界条件下的麦克斯韦方程和电子运动方程……”

“好了，我们来看看这个加速器的构成。”彭佳适时打断了陈舟的话，她也只是一时兴起，想看看两人的准备工作。

倒不是不相信杨院长的眼光，只是，最简单的原理，往往很多人都说不明白。

“实验装置，也就是粒子加速器，对应依依学妹刚才说的原理，它主要是由磁脉冲发生器，双成形线、脉冲自耦变压器、磁绝缘二极管或电子二极管这些部分组成的。”

彭佳一边说着，一边指着眼前这个大家伙，一一给陈舟两人介绍着。

听到彭佳的话，杨依依出声问道：“学姐，这个加速器沿用的是传统的强流脉冲粒子束的产生方式？”

闻言，彭佳轻轻点头：“没错，把静电能储存后，在极短时间内释放，并采用粒子束聚焦技术，产生高能量密度的粒子束。”

顿了顿，彭佳笑着说道：“估计你们也看出来了，杨主任给你们发的课题资料虽然多，但其实真正牵涉到实验装置的内容，是极少的。你们要有什么问题，就趁现在问我吧。”

正如彭佳所言，杨院长给陈舟两人发的课题资料，大部分停留在理论上，关于实验装置的内容几乎没有。

要不然，杨依依也不会连实验用的加速器采用的是传统的强流脉冲粒子束的产生方式，都不知道。

既然彭佳学姐都说了，陈舟自然也不会放过问问题的机会：“学姐，我刚才听到你说磁绝缘二极管或电子二极管，那我们这次实验的使用的是哪一种？”

彭佳看了陈舟一眼，停顿了大约3秒钟，才缓缓说道：“强箍缩聚焦二极管的理论和数值模拟，一直是国际上强流脉冲粒子束技术研究的热点问题，我们自然也不能免俗。具体的，我就不和你多说了，你以后会知道的。”

说完，彭佳便继续给陈舟两人介绍起了实验中，其它的辅助装置。

这些东西，是每一个实验人员必须清楚了解，并且掌握的。

这时，杨依依悄悄在陈舟耳边说道：“你问的太急了点。”

陈舟微微一愣，瞬间明白过来。

看来，他问到了实验的关键点。

第二百一十四章 实验数据

上午10点整，实验正式开始。

实验将分为三个步骤进行。

分别是发生器的短路试验和开路试验，将测量出短路电流和开路电压。

发生器到传输线到假负载电阻的假负载实验，将测量出发生器和假负载电阻上的电压。

发生器到传输线，再到二极管联试的出束实验，将测量出二极管典型的电压和电流。

而这些数据的测量，将通过特定的参数测量装置进行。

实验进行的很快，数据的反馈也很及时。

随着开关的闭合，最后一步的出束实验开始。

充能完成的磁脉冲发生器开始通过双形成线对二极管进行放电，形成强脉冲粒子束。

陈舟这时也终于知道了这次实验采用的二极管，叫做阳极杆箍缩聚焦二极管。

这时一种同轴二极管，是从早起闪光X射线机采用的圆锥形阳极反射靶聚焦结构发展起来的。

阳极杆箍缩聚焦二极管的结构是利用一个薄环形的阴极围绕着一个小直径的阳极杆，并且这根阳极杆逐渐变细延伸，超出阴极平面一段距离。

在这种二极管中，径向阴极发射的电子在束流自磁场的作用下便回箍缩，向锥体下游聚焦，最终轰击重金属构成的阳极尖端，从而产生韧致辐射X射线。

然后，这些X射线发射自削尖成针状的阳极末端，能够形成点源状的X射线。

这种二极管的优点就是形成的焦斑小，而且稳定，并且结构简单。

陈舟估计这也是杨院长他们选择阳极杆箍缩聚焦二极管的原因。

再联系彭佳刚才没说完的话，后续估计还有不少次其它二极管的实验。

陈舟仔细观察着反馈回来的各项测量数据。

他在这个课题组的最大意义，应该就是把这些数据中最大的价值，发掘出来。

通过对数据的分析，才能完成实验的优化。

如何获得小焦点，形状和位置稳定的强流束，如何获得大面积，均匀性好的电子束或离子束，都需要从实验数据中去发掘。

特别是强箍缩二极管的研究，如何朝＞10MV的高电压，＜1mm的小焦点，1m处产生1000R照射量的高亮度，以及多脉冲和多幅的方向走，也都在实验的数据中。

实验很快便结束了。

在实验数据整理完善后，杨院长便宣布了这次实验的结束，并安排了下一次实验的准备工作。

陈舟微微有些感慨，这实验确实有些费心费神。

“陈舟，实验数据，几天能处理好？”杨院长这时转头看向陈舟，出声问道。

陈舟略微迟疑了一下，然后说道：“两天吧。”

现在的他暂时并不急于再开始数学课题，所以可以把时间都安排在这个课题上。

听到陈舟的话，林孝恩几人互相看了看，心里都觉得这小子是不是没处理过实验数据，这就两天？

本来，他们是反对杨院长把处理数据的任务完全交给一个本科生的，但是杨院长却为陈舟打了包票。

他们也就不好再多说什么了。

只是，陈舟这会夸下海口，又让他们有些不放心了。

然而杨院长却说道：“行，两天后你把数据结果分别发给我和彭佳。”

陈舟点点头。

杨院长又把杨依依安排在了实验室，跟着彭佳。

和陈舟不同，杨依依是纯正的物理系学生，杨院长对她的期望，也更高一些。

又简单的布置了一下实验室的工作，杨院长便带着陈舟离开了实验室。

在陈舟离开后，林孝恩终于说道：“学姐，你说这小子靠不靠谱？”

彭佳自然知道林孝恩是在说陈舟，她看了林孝恩一眼，说道：“别瞎想了。他是数学系的学生，再加上杨院长这么看重他，肯定有他的过人之处。”

林孝恩却还是说道：“可是，这可是我们辛苦准备了这么长时间的实验，要是被耽误了……”

“不会的。”杨依依打断了林孝恩的话，缓缓说道，“如果只是数据处理来说，我觉得我们没有人比得上他。他可不仅仅是数学系的学生这么简单。”

林孝恩疑惑的看着杨依依：“你很了解他吗？”

彭佳也饶有兴趣的看向杨依依。

杨依依轻声笑了笑：“挺了解的吧，他最近刚解决了冰雹猜想这个难题。”

“啥？冰雹猜想？！”林孝恩和彭佳同时脱口而出。

他们虽然长时间待在实验室里，但是并不代表他们不知道冰雹猜想是什么。

“这，怎么可能？他不是才刚上大二吗？”林孝恩很怀疑自己听错了。

这时，实验室的研究人员基本上都注意到了这里的动静。

这小姑娘说的消息，未免太惊人了些。

杨依依淡淡说道：“上大二和解决冰雹猜想有关系吗？”

“呃……”林孝恩说不出话来了。

但今天下班之后，他肯定会去查一查这方面的消息。

如果是真的，那陈舟来处理数据，他是一点意见都没了。

开玩笑，专业搞数学的人，还处理不了一些实验数据了？

已经在回燕大路上的陈舟，并不知道实验室里发生的事情。

就算知道，他估计也不会解释。

等到实验数据处理完，把结果拿出来的时候，那质疑自然会烟消云散。

其实，杨依依本来也不打算多话的，可这个看着热情的林孝恩学长，却在背后嘀咕她的开心，那怎么行？

回到燕大后，陈舟简单解决了午饭，便回到宿舍，带着电脑来到了图书馆。

说是两天时间，其实按他自己的实际预估，大概一天半吧。

“阳极杆箍缩聚焦二极管中的电流发展过程，让我想想……嗯……”

【开始在低电压时，电子沿径向运动，属于空间电荷限制流。在较高电压下，弱箍缩开始，电子开始接近阳极，沿表面掠入射。】

【在更高的电压下，发生了强箍缩，形成自磁绝缘流，借助阳极产生的离子作用，电子流向阳极杆的尖端。在磁限制区域电子流等位线形成，大部分电流达到阳极杆的尖端。】

把这个过程写在了草稿纸上后，陈舟又看了一遍，习惯性的点了几下草稿纸，便继续写到：

【在非圆柱几何机构中，在非相对论空间电荷限制下，由Langmuir和Blodgett公式给出的空间电荷限制流公式可以推知，二极管电流在Rc/Ra为常数的情况下，电流I与Ra成反比，与l成正比……】

【也就是，发生箍缩的临界电流Ic=α·8.5·（γ02－1）^（1/2）/ln（Rc/Ra），它与长度无关，仅仅依赖于阴极半径与阳极杆半径之比Rc/Ra的值……】

【……当有离子时α增加，从Rc/Ra≈1～2时的α=1.6，增大到Rc/Ra=16时的α=3，γ0为相对论因子，且γ0=1＋eV0/mec2。】

【因此，在离开二极管距离1m处所产生的剂量可以用D（t）=7×10^（－4）I（t）V（t）^1.11rad.s^（－1）。】

根据阳极杆箍缩聚焦二极管中的电流发展过程，陈舟先把需要用到的公式整理了出来。

于他而言，这才是舒服的数据处理方式。

第二百一十五章 神奇的证明

图书馆，距离陈舟拿回实验数据，中间已经过去了一天时间。

按照进度，数据处理结果，今天一会就能发给杨院长和彭佳学姐了。

也算是为下一次实验的调整，节约了一些时间。

“搞定！”陈舟伸了个懒腰，习惯性的就往身旁看了一眼。

却并没有看到杨依依的身影。

“忘了依依在实验室了……”

自从杨院长把杨依依安排在实验室，跟着彭佳学习，杨依依每天绝大部分的时间，便都在实验室度过了。

除了实验那天晚上聚餐，他和杨依依待的时间稍长一些外。

这两天，除了晨跑时间，他基本上没怎么见过杨依依了。

收回思绪，陈舟把数据的处理结果整理好，打包发给了杨院长和彭佳。

做完这些，陈舟看了眼时间，上午十点。

“时间点倒是巧，距离实验开始正好两天……”陈舟微微一笑。

拿出一张新的草稿纸，陈舟把上次写下的那个公式，又写了出来。

【limn→∞sup（Pn＋1－Pn）/（lnPn）2=1】