|基本情況|大事記|回旋加速器|脈沖中子源|散裂中子源|實(shí)驗(yàn)設(shè)施|生物醫(yī)學(xué)|60年成就|納米中心|
ORNL有近20個(gè)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和裝置。這些設(shè)施和裝置不僅為本實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和工程師服務(wù),而且對(duì)美國(guó)的大學(xué)、工業(yè)界和其他的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及國(guó)外研究機(jī)構(gòu)的研究人員開(kāi)放。同時(shí),通過(guò)將不必要的重復(fù)勞動(dòng)降低到最小程度,促進(jìn)科學(xué)界有益的相互影響和在許多情況下最佳利用昂貴的獨(dú)特設(shè)備,推動(dòng)國(guó)家的研究與開(kāi)發(fā),并完成能源部的任務(wù)。
1.生物處理研究設(shè)施
生物處理研究設(shè)施系指采用攪拌罐、桶狀反應(yīng)堆和用于大規(guī)模批量和桶型實(shí)驗(yàn)的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)裝置,研究先進(jìn)生物處理方案的實(shí)驗(yàn)室組合體。研究與開(kāi)發(fā)活動(dòng)包括(但不局限于)飼料養(yǎng)分的預(yù)處理和分離、微生物培育分類和改進(jìn)以及基因控制;微生物和酶的定位、先進(jìn)生物反應(yīng)堆原理;垃圾生物處理、處理可行性和按比例擴(kuò)大、先進(jìn)分析原理、生物處理檢測(cè)和控制以及生化分離。
2.建筑技術(shù)中心
建筑技術(shù)中心確定、開(kāi)發(fā)和推廣可持續(xù)性和能源效率高的建筑技術(shù)和系統(tǒng)。該中心為美國(guó)建筑業(yè)提供建筑外殼、加熱和冷卻以及設(shè)備的測(cè)試和分析訣竅。其他研究領(lǐng)域?yàn)楸O(jiān)測(cè)和系統(tǒng)分析現(xiàn)有的建筑工作。
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3.用于中子科學(xué)的锎用戶裝置
用于中子科學(xué)的锎用戶裝置是個(gè)采用緊湊型(手指大?。╋?252中子源容器的獨(dú)特中子輻照裝置。這些中子源為能源部锎-252分配計(jì)劃儲(chǔ)存在锎用戶裝置。有兩個(gè)沒(méi)污染的熱室研究人員可以進(jìn)入和組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備,之后是能放射出大于1011中子/秒的锎-252中子源,這些中子源可用于輻照??熘凶幼V(平均能量約為2.1 MeV)可調(diào)制到熱中子譜,小樣品容積可由大于108 cm-2 s-1的熱和/或快中子通量輻照。相應(yīng)的伽嗎劑量比中子劑量小得多。利用锎用戶裝置的實(shí)驗(yàn)避免了在規(guī)章和放射性方面對(duì)中子源進(jìn)行監(jiān)管和處理的考慮。
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4.工業(yè)創(chuàng)新計(jì)算中心
由于ORNL的計(jì)算能力,該工業(yè)創(chuàng)新計(jì)算中心的用戶們利用它的計(jì)算能力,解決以前因計(jì)算能力不足或沒(méi)有適當(dāng)?shù)能浖鵁o(wú)法解決具有挑戰(zhàn)性與工業(yè)有關(guān)的問(wèn)題。
5.冷卻、加熱和動(dòng)力集成實(shí)驗(yàn)室
冷卻、加熱和動(dòng)力集成實(shí)驗(yàn)室是使來(lái)自工業(yè)界、大學(xué)和其他研究機(jī)構(gòu)的研究人員為建筑申請(qǐng)對(duì)分布式能源產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的設(shè)施,它可使開(kāi)發(fā)者進(jìn)行性能和可靠性測(cè)試。
6.燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣研究中心
燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)和排出物研究中心專門詳細(xì)描述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排出物和效率,其綜合能力包括半敞開(kāi)的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣模擬器,各種各樣的功率計(jì)和車輛。該中心有幾個(gè)專用診斷和測(cè)量工具,還包括許多旨在協(xié)助開(kāi)發(fā)和評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣控制技術(shù)的美國(guó)其他設(shè)施少見(jiàn)的工具。
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7.高通量同位素反應(yīng)堆
高通量同位素反應(yīng)堆是一臺(tái)多用途85-MW同位素制備反應(yīng)堆,具有進(jìn)行各種輻照實(shí)驗(yàn)的能力和設(shè)備。它的峰值熱中子通量為2.6×1015中子/厘米2/秒,在西方世界最高。高通量同位素反應(yīng)堆是個(gè)鈹反射輕水冷卻和調(diào)制通量 – 俘獲型游泳池式的反應(yīng)堆,采用濃縮鈾235作為燃料。一個(gè)燃料周期通常為85-MW時(shí)全功率運(yùn)行23 – 27天,然后停機(jī)約4 -7天。
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8.高溫材料實(shí)驗(yàn)室
高溫材料實(shí)驗(yàn)室提供最先進(jìn)的表征確定表面和大部分材料在分子水平組成和微結(jié)構(gòu)的儀器設(shè)備;測(cè)量在各種環(huán)境條件下的機(jī)械性能,特別是生命預(yù)期研究,在模擬使用條件下蠕變和疲勞實(shí)驗(yàn),以及微機(jī)械測(cè)試和分析;用于對(duì)材料變化、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定度、反應(yīng)和通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)衍射膨脹的高溫和室溫研究;通過(guò)衍射方法,測(cè)量剩余應(yīng)力和結(jié)構(gòu)(極性圖);為各種各樣的樣品如涂層、薄膜、復(fù)合材料等提供大量獨(dú)特的高溫?zé)醾鬟f和熱分析設(shè)備;利用裝有儀器的磨床研究最佳研磨參數(shù),并對(duì)加工過(guò)的部件進(jìn)行精密測(cè)量,以及進(jìn)行摩擦和磨損研究。
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9.Holifield放射性離子束裝置
Holifield放射性離子束裝置提供高質(zhì)量短壽命放射性同位素束流。橡樹(shù)嶺等時(shí)性回旋加速器產(chǎn)生的強(qiáng)輕離子束打擊高耐熔靶時(shí),產(chǎn)生這些同位素。放射性同位素從產(chǎn)生靶裂變出來(lái),離子化,形成束流和所選的質(zhì)量。然后放射性離子束被注入到25-MV的串聯(lián)加速器 – 世界上電壓最高的靜電加速器,供核反應(yīng)、結(jié)構(gòu)和天體物理研究。
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Holifield放射性離子束裝置的注入器
串聯(lián)靜電加速器頂視圖 串聯(lián)靜電加速器仰視圖
10.金屬處理實(shí)驗(yàn)室用戶設(shè)施
金屬處理實(shí)驗(yàn)室用戶設(shè)施提供專門設(shè)備,用于研究材料合成(熔融、鑄造和粉末冶金);變形處理(鍛造、軋制、擠壓成型和熱機(jī)械處理);材料表征(機(jī)械性能、斷裂力學(xué)、非損傷性檢查、腐蝕、計(jì)算機(jī)控制膨脹計(jì)分析(淬火、變形和低溫),以及數(shù)據(jù)庫(kù)生成;連接(焊接、銅焊、粘合以及固化監(jiān)視和控制);利用世界上一些最大型的并行計(jì)算機(jī)和ORNL人員開(kāi)發(fā)出的計(jì)算代碼,進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬(預(yù)測(cè)熱梯度、熔化的金屬流動(dòng)、相平衡、固化率、張力分布、剩余應(yīng)力等)。使用陶瓷和復(fù)合材料的大量經(jīng)驗(yàn),也給金屬處理實(shí)驗(yàn)室用戶設(shè)施提供將金屬處理技術(shù)用于對(duì)開(kāi)發(fā)最終使用產(chǎn)品感興趣的更為普通的材料方面的主要優(yōu)勢(shì)。
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11.老鼠遺傳學(xué)研究設(shè)施
該設(shè)施包括大約800支標(biāo)準(zhǔn)的或變種的實(shí)驗(yàn)室老鼠。在這800種老鼠中,目前養(yǎng)著350種,其他450種作為冷藏胚胎、精子和/或卵巢放著。50多年來(lái),老鼠遺傳學(xué)研究設(shè)施吸引了高水平的老鼠遺傳學(xué)者和分子生物學(xué)家利用這些資源開(kāi)展進(jìn)本研究,分析基因功能和確定老鼠中類似人類遺傳疾病的原形。
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12.國(guó)家運(yùn)輸研究中心
建立國(guó)家運(yùn)輸研究中心的目的在于開(kāi)發(fā)和評(píng)估先進(jìn)的運(yùn)輸技術(shù)和系統(tǒng),利用組先進(jìn)的硬件和計(jì)算技術(shù),解決國(guó)內(nèi)和國(guó)際意義的問(wèn)題,譬如空氣質(zhì)量下降、對(duì)不穩(wěn)定石油供應(yīng)的依賴、交通擁塞和高速公路的安全。左圖為一輛重型卡車撞上路旁障礙物。
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13.橡樹(shù)嶺國(guó)家環(huán)境研究園
橡樹(shù)嶺國(guó)家環(huán)境研究園是一個(gè)戶外研究室,有幾個(gè)野外研究場(chǎng)地。場(chǎng)地上有維護(hù)和支持設(shè)施,足以能夠進(jìn)行復(fù)雜的備有儀器的環(huán)境實(shí)驗(yàn)。在這些儀器中,有精細(xì)的監(jiān)視系統(tǒng),它們能夠使使用者在延長(zhǎng)期內(nèi)精確地測(cè)量環(huán)境因子。園中的各種場(chǎng)地為水中和陸地的生態(tài)系統(tǒng)分析,像生產(chǎn)能源設(shè)施產(chǎn)生的污染物的生物地球化學(xué)的循環(huán)、地形的改變、森林和野生動(dòng)物管理。因園區(qū)受聯(lián)邦政府管轄,所以土地和水資源的完整性,以及為動(dòng)的土地的保存得到保障。
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14.橡樹(shù)嶺電子直線加速器
橡樹(shù)嶺電子直線加速器被用來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)毫微秒中子脈沖,脈沖的能量在10-3 eV to 108 eV之間,用于廣泛的實(shí)驗(yàn)。利用飛行時(shí)間技術(shù),可以對(duì)許多不同種類的中子反應(yīng)進(jìn)行研究,分辨率和精確度都很高。目前該加速器的項(xiàng)目集中在基礎(chǔ)和應(yīng)用核物理的研究方面。在離中子源9和200米之間的距離處的10 個(gè)撤離的飛行道上,可同時(shí)進(jìn)行實(shí)際上屬獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)。
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15.物理性能研究設(shè)施
物理性能研究設(shè)施專門用于測(cè)量生理化學(xué)特性的,這些測(cè)量可以獲得獨(dú)特的數(shù)據(jù),模擬產(chǎn)生基礎(chǔ)物理特性,評(píng)價(jià)它們對(duì)工業(yè)工藝優(yōu)化的影響。
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http://www.ornl.gov/divisions/nuclear_science_technology/pprf/index.htm
16.功率電子學(xué)和電動(dòng)機(jī)械研究設(shè)施
功率電子學(xué)和電動(dòng)機(jī)械設(shè)施因其開(kāi)發(fā)和制造先進(jìn)功率轉(zhuǎn)換器、可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)械的樣機(jī),以及功率傳輸和分配的研發(fā)、功率的質(zhì)量、效率和測(cè)量方面的專門技術(shù)而得到世界的承認(rèn)。中心提供功率轉(zhuǎn)換器布局、熱管理、最大程度的降低電磁干擾和減少空間和重量的裝配技術(shù)、以數(shù)字信號(hào)為基礎(chǔ)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器控制技術(shù)、系統(tǒng)能量管理、飛輪能量?jī)?chǔ)存應(yīng)用和超高速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方面獨(dú)特的專門技術(shù)。
17.共享研究設(shè)備合作研究中心
共享研究設(shè)備合作研究中心在穿透電子顯微鏡方法、掃描電子顯微鏡方法、原子探頭場(chǎng)離子顯微鏡方法和機(jī)械性能微分析方面提供最先進(jìn)的能力。詳情請(qǐng)登陸http://www.ornl.gov/share |