Z箍缩内爆的MARED程序1维模拟分析 被引量：12

1

作者 丁宁 邬吉明 +6 位作者 杨震华 符尚武 宁成 刘全 束小建 张扬 戴自换 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期212-218,共7页

研制可靠的数值模拟工具对Z箍缩内爆产生X光辐射过程进行理论研究、实验分析以及负载设计至关重要。介绍了2维三温辐射磁流体力学程序(MARED)的物理方案,给出了MARED程序的1维检验结果,验证表明MARED程序适用不同装置条件、不同负载参... 研制可靠的数值模拟工具对Z箍缩内爆产生X光辐射过程进行理论研究、实验分析以及负载设计至关重要。介绍了2维三温辐射磁流体力学程序(MARED)的物理方案,给出了MARED程序的1维检验结果,验证表明MARED程序适用不同装置条件、不同负载参数。结合丝阵Z箍缩实验的数值模拟和分析表明:相同负载质量条件下,钨丝阵内爆产生的X光辐射功率远大于铝丝阵产生的X光功率;相同负载电流条件下,负载质量越大,计算得到X光功率越低;X光功率随着负载电流增加而增加。 展开更多

关键词 Z箍缩 内爆等离子体 丝阵负载 MARED程序 数值模拟 X光辐射

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强光一号"加速器Z箍缩丝阵负载的零维模拟 被引量：5

2

作者 王亮平 邱爱慈 +5 位作者 蒯斌 丛培天 梁天学 张众 贾伟 郭宁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期261-264,共4页

　作为丝阵Z箍缩实验的基础,丝阵负载的设计具有重要意义。主要介绍了Z箍缩丝阵负载设计的slug模型,首先对该模型的原理进行了分析,然后对该模型进行编程,并利用美国Saturn加速器上的丝阵负载实验结果进行验证,计算结果表明了程序的可... 　作为丝阵Z箍缩实验的基础,丝阵负载的设计具有重要意义。主要介绍了Z箍缩丝阵负载设计的slug模型,首先对该模型的原理进行了分析,然后对该模型进行编程,并利用美国Saturn加速器上的丝阵负载实验结果进行验证,计算结果表明了程序的可靠性。最后应用该模型及所编写程序对"强光一号"加速器上丝阵负载的Z箍缩实验进行了模拟,获得了偏差小于5%的模拟结果。 展开更多

关键词 Z箍缩 丝阵负载 “强光一号”加速器 零维模拟

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Z箍缩等离子体MHD不稳定性的简化分析 被引量：2

3

作者 丁宁 张扬 刘全 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期101-104,共4页

在Haines的理论模型基础上,将金属丝阵负载Z箍缩内爆等离子体MRT不稳定性发展的全过程划分为四个部分加以描述,并利用ZP-0D程序定性分析了丝阵参数和驱动器条件对不稳定性的影响。研究结果表明,增加丝阵的丝根数,能够明显改善Z箍缩的稳... 在Haines的理论模型基础上,将金属丝阵负载Z箍缩内爆等离子体MRT不稳定性发展的全过程划分为四个部分加以描述,并利用ZP-0D程序定性分析了丝阵参数和驱动器条件对不稳定性的影响。研究结果表明,增加丝阵的丝根数,能够明显改善Z箍缩的稳定状态,有利于提高箍缩停滞时等离子体的温度、密度及X射线产额。 展开更多

关键词 Z箍缩内爆等离子体 MRT不稳定性 ZP-OD程序 丝阵负载

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Z箍缩丝阵参数的视觉检测技术 被引量：1

4

作者 蔡红梅 吴卫东 +5 位作者 张林 黄祝新 周秀文 余斌 杨波 刘旭东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期68-70,共3页

采用视觉检测技术及图像处理技术相结合的方法,实现了直径约为5μm钨丝丝阵负载单丝的垂直度,相邻两根微丝的间距,丝阵上是否有异物,丝是否断裂等装配参数的自动、连续、无损检测。研究了视觉检测系统图像采集和配置方法,构建了Z箍缩丝... 采用视觉检测技术及图像处理技术相结合的方法,实现了直径约为5μm钨丝丝阵负载单丝的垂直度,相邻两根微丝的间距,丝阵上是否有异物,丝是否断裂等装配参数的自动、连续、无损检测。研究了视觉检测系统图像采集和配置方法,构建了Z箍缩丝阵负载装配参数视觉检测系统。实验结果表明,视觉检测系统的检测精度达2μm,可以精确地检测出丝上异物和丝是否断裂,满足Z箍缩丝阵负载装配参数的检测要求。 展开更多

关键词 Z箍缩 丝阵负载 装配参数 视觉检测

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Z箍缩丝阵负载微型装配系统 被引量：1

5

作者 蔡红梅 吴卫东 +6 位作者 张林 李腾 周秀文 余斌 杨波 刘旭东 刘延杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1351-1354,共4页

在利用金属丝阵Z箍缩产生强X射线辐射的方法中,为获得超强X射线,一般采用直径几μm的钨丝构成单、双或多层圆柱面状丝阵负载,其中丝阵负载的结构和装配精度是关键因素。为制备出均匀、平直的丝阵负载,进行了Z箍缩丝阵负载微型装配系统... 在利用金属丝阵Z箍缩产生强X射线辐射的方法中,为获得超强X射线,一般采用直径几μm的钨丝构成单、双或多层圆柱面状丝阵负载,其中丝阵负载的结构和装配精度是关键因素。为制备出均匀、平直的丝阵负载,进行了Z箍缩丝阵负载微型装配系统的研制,建立了基于机器视觉、微力传感器和精密运动控制系统的Z箍缩丝阵负载微型装配实验系统。该系统成功实现了双层直径5μm钨丝丝阵的装配,且张力控制精度达0.002 N。 展开更多

关键词 Z箍缩 丝阵负载 微型装配 微力传感器

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铝丝镀镁复合丝的制备及表征

6

作者 周秀文 刘德斌 +1 位作者 许华 余斌 《中国工程物理研究院科技年报》 2006年第1期497-498,共2页

采用Al-Mg合金丝（Mg质量分数大于10％）构成丝阵负载，通过测量Mg如谱线研究Z箍缩丝阵消融动力学、丝阵内爆动力学、辐射脉冲整形、诊断技术发展、负载结构与辐射功率能量关系，特别是双层丝阵的内爆过程及辐射机理具有重要意义。常规... 采用Al-Mg合金丝（Mg质量分数大于10％）构成丝阵负载，通过测量Mg如谱线研究Z箍缩丝阵消融动力学、丝阵内爆动力学、辐射脉冲整形、诊断技术发展、负载结构与辐射功率能量关系，特别是双层丝阵的内爆过程及辐射机理具有重要意义。常规冶炼方法难以获得Mg质量分数大于10％的Al基固溶体及约15μm的Al-Mg合金丝。 展开更多

关键词 复合丝 AL-MG 丝阵负载 内爆动力学 表征 制备 铝丝 质量分数

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电磁内爆靶制备技术

7

作者 刘德斌 邱龙会 +3 位作者 付志兵 周绣文 余斌 孙祚科 《中国工程物理研究院科技年报》 2004年第1期72-73,共2页

为了适应院Z-箍缩物理实验的发展，本年度进一步研究了钼丝的制备工艺、钼丝表面镀金工艺、氘代聚合物纤维制备工艺和表面纳米涂层银工艺，初步进行了超声化学法制备纳米银的研究，调研了研制丝阵负载自动绕丝设备的可行性，研究了各种... 为了适应院Z-箍缩物理实验的发展，本年度进一步研究了钼丝的制备工艺、钼丝表面镀金工艺、氘代聚合物纤维制备工艺和表面纳米涂层银工艺，初步进行了超声化学法制备纳米银的研究，调研了研制丝阵负载自动绕丝设备的可行性，研究了各种丝阵负载的结构及靶场安装调试工艺，完成了两轮Z-箍缩物理试验用负载的制备。 展开更多

关键词 制备技术 内爆靶 电磁 制备工艺 丝阵负载 Z-箍缩 聚合物纤维 化学法制备

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Angara-5丝阵等离子体的紫外激光探针成像诊断

8

作者 王真 杨建伦 +2 位作者 徐荣昆 李林波 钟耀华 《中国工程物理研究院科技年报》 2006年第1期69-70,共2页

在Angara-5-1装置上进行的Z箍缩联合实验，采用了单层和双层丝阵负载，部分单层丝阵中心放置一根聚氘丝。单层丝阵负载由60根φ6μm的钨丝或90根φ5μm的钨丝排列组成，线密度分别为327，340．6g／cm，丝阵直径为φ12mm；双层丝阵主要是... 在Angara-5-1装置上进行的Z箍缩联合实验，采用了单层和双层丝阵负载，部分单层丝阵中心放置一根聚氘丝。单层丝阵负载由60根φ6μm的钨丝或90根φ5μm的钨丝排列组成，线密度分别为327，340．6g／cm，丝阵直径为φ12mm；双层丝阵主要是由60根φ6μm钨丝或90根φ5μm钨丝组成，外层为φ12mm，内层为φ6mm，其中外层丝阵包含60根φ5μm钨丝或40根φ6μm钨丝线，内层丝阵则是30根φ5μm钨丝或20根6μm钨丝；在部分5μm单层钨丝阵中心放置一根φ82μm的聚氘丝。 展开更多

关键词 丝阵负载 激光探针 等离子体 诊断 成像 紫外 钨丝 单层

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丝阵负载电极结构改造实验

9

作者 杨建伦 徐荣昆 +1 位作者 陈进川 钟耀华 《中国工程物理研究院科技年报》 2008年第1期34-35,共2页

在Z-pinch实验中，丝阵负载电极结构和电流加载前负载的初始状态是影响实验结果及其重复性的重要工程因素之一，为了更好地控制实验条件，排除负载电极工艺结构干扰因素，提高物理实验结果的可靠性和准确性，并逐步实现物理实验精密化... 在Z-pinch实验中，丝阵负载电极结构和电流加载前负载的初始状态是影响实验结果及其重复性的重要工程因素之一，为了更好地控制实验条件，排除负载电极工艺结构干扰因素，提高物理实验结果的可靠性和准确性，并逐步实现物理实验精密化，开展了电极结构和负载现场安装工艺流程的改进和控制工作，并通过实验进行了对比研究。研究目的是改进电极结构和负载安装方式，提高负载安装就位状态的重复性和精度，并通过与旧结构进行实验对比，研究电极结构和负载初始状态对实验结果的影响程度和控制方法。 展开更多

关键词 Z-pinch实验 丝阵负载 电极结构 结构改造 初始状态 控制工作 物理实验 现场安装

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1999—2000年Z装置上的主要实验研究综述

10

作者 周之奎 《爆轰波与冲击波》 2001年第3期93-102,共10页

简要介绍了近两年来Sandia及其合作实验室的科学家在Z装置上开展的主要实验研究工作。内容包括武器物理、ICF和辐射效应研究，并介绍了Z－箍缩物理和Z装置的丝阵负载结构、材料对输出X光脉冲的影响、诊断技术等。

关键词 Z装置 Z-箍缩 驱动腔 ICF装置 诊断技术数值模拟 X光 Sandia实验室 丝阵负载 综述

原文传递

Z箍缩柱面丝阵负载装配微张力控制器研制

11

作者 周忆 何洁 +1 位作者 董元伟 彭万彬 《微细加工技术》 EI 2008年第5期19-20,49,共3页

目前国内Z-pinch实验中采用的丝阵负载是手工绕制的自适应式丝阵负载,每根丝的松紧程度不能保持一致,这在一定程度上影响了Z-pinch试验的结果。讨论了一种基于弹性变形测量和摩擦加载的微张力控制器的原理和结构,提出了微张力控制的张... 目前国内Z-pinch实验中采用的丝阵负载是手工绕制的自适应式丝阵负载,每根丝的松紧程度不能保持一致,这在一定程度上影响了Z-pinch试验的结果。讨论了一种基于弹性变形测量和摩擦加载的微张力控制器的原理和结构,提出了微张力控制的张力大小、加载压力和线轮加速度之间的关系,设计制造了微张力控制器原型,并进行了微张力控制的初步实验,所设计的微张力控制器能实现4 g微张力控制。 展开更多

关键词 微张力控制 丝阵负载 实验

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Z箍缩丝阵负载参数的优化设计 被引量：10

12

作者 宁成 杨震华 丁宁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1200-1204,共5页

　以俄罗斯S 300Z pinch装置的负载电流波形为基准,利用Z箍缩的质点模型对钨丝阵负载的初始半径和线质量进行了系统的优化计算,得到了不同电流幅值的电流波形所对应的优化丝阵负载参数。发现了负载最大内爆动能与负载电流幅值的平方成... 　以俄罗斯S 300Z pinch装置的负载电流波形为基准,利用Z箍缩的质点模型对钨丝阵负载的初始半径和线质量进行了系统的优化计算,得到了不同电流幅值的电流波形所对应的优化丝阵负载参数。发现了负载最大内爆动能与负载电流幅值的平方成正比关系。电流上升时间对最优丝阵负载参数的影响的计算表明,随着负载电流上升时间的增大,负载的最优线质量也要增大。 展开更多

关键词 Z-箍缩 丝阵负载优化 质点模型 丝的间隙

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超细钨丝的电解腐蚀制备及其性能表征 被引量：8

13

作者 刘德斌 邱龙会 付志兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期521-524,共4页

直径小于7μm的超细钨丝是制备Z-pinch丝阵负载的主要原料,为了满足Z-pinch物理实验需要,利用电解腐蚀法原理,制备出了直径最小为3.0μm的超细钨丝。研究了电解液温度、电解液质量分数、电解电压和收丝速度等工艺条件对钨丝的影响,并用... 直径小于7μm的超细钨丝是制备Z-pinch丝阵负载的主要原料,为了满足Z-pinch物理实验需要,利用电解腐蚀法原理,制备出了直径最小为3.0μm的超细钨丝。研究了电解液温度、电解液质量分数、电解电压和收丝速度等工艺条件对钨丝的影响,并用扫描电镜、原子力显微镜和万能测力计测试了所制备钨丝的直径、形貌及抗拉强度。实验表明,电解电压和收丝速度是影响钨丝腐蚀速度的主要因素,所制备的钨丝表面光滑,均方根粗糙度为2.42 nm,直径为3.5μm的钨丝其抗拉强度为2.32 g。利用这种方法所制备的超细钨丝已用作Z-pinch丝阵负载的靶材料,取得了很好的物理实验结果,X光能量已达到36.58 kJ。 展开更多

关键词 电解腐蚀法 电解电压 超细钨丝 Z-pinch丝阵负载

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PTS装置Z箍缩负载设计分析 被引量：8

14

作者 丁宁 张扬 +2 位作者 宁成 束小建 肖德龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期3027-3037,共11页

介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实... 介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实验平台能够获得100TW量级的X射线功率,最佳插头能量转换效率10%.预计PTS实验平台的X射线输出能力基本达到Saturn装置长脉冲模式放电的水平.结果将为PTS开展Z箍缩研究提供有价值的参考. 展开更多

关键词 PTS装置 Z箍缩丝阵负载 零维薄壳模型 一维辐射磁流体力学数值模拟

原文传递

Z箍缩内爆等离子体双层丝阵负载设计的物理分析 被引量：6

15

作者 杨震华 刘全 +1 位作者 丁宁 宁成 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1533-1538,共6页

实验证实双层金属丝阵负载Z箍缩内爆等离子体产生的X光辐射源,与单层丝阵负载相比可以提高40%的功率。为了优化Z装置上双层丝阵负载实验方案的设计,从内爆动力学过程和Rayle igh-Taylor(RT)不稳定性发展过程进行了理论分析。分析表明:... 实验证实双层金属丝阵负载Z箍缩内爆等离子体产生的X光辐射源,与单层丝阵负载相比可以提高40%的功率。为了优化Z装置上双层丝阵负载实验方案的设计,从内爆动力学过程和Rayle igh-Taylor(RT)不稳定性发展过程进行了理论分析。分析表明:双层丝阵负载实验不会提高X光辐射的总能量,但可以明显地提高辐射功率;双层丝阵的外半径应与单层丝阵负载优化方案的半径相一致;双层丝阵内、外层质量的选取应以优化的单层丝阵内爆到心时间为标准;内层丝阵置于外层丝阵半径的正中位置上,更有利于抑制RT不稳定性。 展开更多

关键词 Z箍缩 双层丝阵负载 RT不稳定性

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电感分布对双层丝阵Z箍缩内爆动力学模式的影响 被引量：6

16

作者 丁宁 张扬 +3 位作者 刘全 肖德龙 束小建 宁成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1083-1090,共8页

采用等效电路和零维分析方法,建立了双层丝阵Z箍缩内爆动力学的物理模型.研究了内、外层丝阵电感分布及其变化对双层丝阵内爆动力学模式的决定性影响,结果表明丝阵的初始电感决定了初始电流分配,动态电感变化影响丝阵内爆的动力学过程.... 采用等效电路和零维分析方法,建立了双层丝阵Z箍缩内爆动力学的物理模型.研究了内、外层丝阵电感分布及其变化对双层丝阵内爆动力学模式的决定性影响,结果表明丝阵的初始电感决定了初始电流分配,动态电感变化影响丝阵内爆的动力学过程.提出由于电感的变化可能存在四种不同的双层丝阵内爆动力学模式.针对"强光一号"装置Z箍缩双层丝阵负载参数进行计算分析,可以得到外层等离子体穿透内层先运动到芯的动力学模式,与其他低电流装置在实验上观察到的物理图像一致. 展开更多

关键词 Z箍缩内爆等离子体 双层丝阵负载 电感 动力学模式

原文传递

丝阵负载Z箍缩可见光图像诊断 被引量：3

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作者 盛亮 吕敏 +3 位作者 王奎禄 黑东炜 邱孟通 魏福利 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期851-854,共4页

为了研究丝阵负载Z箍缩内爆动力学行为,利用可见光图像诊断系统,在“强光1号”加速器上,得到钨丝阵负载内爆图像。对于32根丝直径为5μm的丝阵,内爆时间为（113±7）ns,开始快速内爆的时刻（ta）与内爆时间（timp）的比值为0.60~0.7... 为了研究丝阵负载Z箍缩内爆动力学行为,利用可见光图像诊断系统,在“强光1号”加速器上,得到钨丝阵负载内爆图像。对于32根丝直径为5μm的丝阵,内爆时间为（113±7）ns,开始快速内爆的时刻（ta）与内爆时间（timp）的比值为0.60~0.70。对于24根丝直径为8μm的丝阵,单丝烧蚀不均匀,在轴向上存在类周期性的调制,其波长λ约为0.25 mm;丝周围等离子体不稳定性的发展是促使其形成壳层的重要因素;内爆时间约为（160±5）ns,开始快速内爆时刻与内爆时间的比值为0.90~0.95。线质量的差异是导致两者内爆行为差异的主要因素。 展开更多

关键词 等离子体 丝阵负载Z箍缩 光图像诊断 内爆

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高温高密度Z-pinch等离子体自适应式平面丝阵负载制备技术研究 被引量：2

18

作者 付志兵 邱龙会 +2 位作者 刘德斌 孙祚科 余斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1187-1190,共4页

　在Z pinch实验中,加速器两电极间距会因抽真空而发生改变从而导致平面丝阵负载的丝分布发生变化,为了解决这个问题,采用弹簧预压缩的方法,制备出了平面丝阵负载,经实验室模拟检测和物理实验的实际应用证明,平面丝阵负载不但能适应电... 　在Z pinch实验中,加速器两电极间距会因抽真空而发生改变从而导致平面丝阵负载的丝分布发生变化,为了解决这个问题,采用弹簧预压缩的方法,制备出了平面丝阵负载,经实验室模拟检测和物理实验的实际应用证明,平面丝阵负载不但能适应电极方向呈任何方向放置的靶室,还能自动适应靶室电极间距因抽真空而发生的变化。在实验过程中丝阵可以保持绷紧的状态,满足了物理实验的要求。 展开更多

关键词 Z-箍缩 平面丝阵负载 自适应式 弹簧预压缩

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“强光”1号Z-Pinch实验一维空间分布X-Ray辐射特性

19

作者 李林波 杨建伦 +3 位作者 徐荣昆 李正宏 郭存 宁家敏 《中国工程物理研究院科技年报》 2004年第1期53-53,共1页

在“强光”1号装置上进行了丝阵Z-Pinch和泡沫烧蚀实验，其中丝阵负载是由24根、30根或32根φ15μm的铝丝或φ4-φ6μm的钨丝排列而成的φ8mm的单层圆柱状阵列，线质量77．5～174．38μg·cm^-1，丝阵长度为2cm。

关键词 Z-Pinch实验 X-RAY 辐射特性 空间分布 强光 一维 丝阵负载 圆柱状

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丝阵Z-pinch等离子体辐射图像

20

作者 许泽平 《中国工程物理研究院科技年报》 2003年第1期70-70,共1页

研究了丝阵负载Z-pinch的气化及电离过程、等离子体形成及融合过程、等离子体的不稳定性及其发展、先驱等离子体的产生机制及其辐射特性、双层丝阵负载内外层丝阵等离子体的内爆碰撞辐射过程、内爆聚心时刻X光辐射快速变化过程及能量转... 研究了丝阵负载Z-pinch的气化及电离过程、等离子体形成及融合过程、等离子体的不稳定性及其发展、先驱等离子体的产生机制及其辐射特性、双层丝阵负载内外层丝阵等离子体的内爆碰撞辐射过程、内爆聚心时刻X光辐射快速变化过程及能量转换机制。在“强光”1号、俄罗斯S300及ANGARA-5-1装置上获得了较全面地反映内爆物理过程的实验结果。 展开更多

关键词 丝阵负载 Z-pinch等离子体 辐射特征 不稳定性

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