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RSS1997年 09卷 第03期
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1997, 09.
摘要:
研究了高强度（1012(1014W/cm2）,纳秒脉冲(高斯型)激光与AI、 CH等离子体的耦合效应。采用一维双温、单流体力学方程组,数值模拟研究激光强度和波长对靶表面能量沉积和对等离子体特征参数的影响。激光等离子体耦合的主要机制有:轫致辐射、逆轫致辐射吸收、热扩散和电子、离子之间碰撞能量交换。给出了电子最高温度与光强的近似定量关系。
研究了高强度（1012(1014W/cm2）,纳秒脉冲(高斯型)激光与AI、 CH等离子体的耦合效应。采用一维双温、单流体力学方程组,数值模拟研究激光强度和波长对靶表面能量沉积和对等离子体特征参数的影响。激光等离子体耦合的主要机制有:轫致辐射、逆轫致辐射吸收、热扩散和电子、离子之间碰撞能量交换。给出了电子最高温度与光强的近似定量关系。
1997, 09.
摘要:
介绍了国产GaAs:Cr光电导探测器(简称PCD)在DT聚变中子辐射脉冲测量中的应用，利用PIN探测系统绝对测量结果，获得了GaAs:Cr PCD的14.1MeV中子直照灵敏度是1.5×10-20C cm2/mm3，测量误差为±18%。此结果与理论预估和国外报道在误差内符合。
介绍了国产GaAs:Cr光电导探测器(简称PCD)在DT聚变中子辐射脉冲测量中的应用，利用PIN探测系统绝对测量结果，获得了GaAs:Cr PCD的14.1MeV中子直照灵敏度是1.5×10-20C cm2/mm3，测量误差为±18%。此结果与理论预估和国外报道在误差内符合。
1997, 09.
摘要:
使用针孔相机配X光条纹相机、法拉第杯等观测了腔靶等离子体的运动特性、腔内壁衬CH膜对高Z高密度等离子体运动的抑制现象以及隔离膜对等离子体膨胀的影响。并用硬X光能谱法和受激喇曼散射光的短波截止推算了相应的腔内热等离子体电子温度。 这些结果有助于0.35μｍ激光辐照下腔靶辐射场特性的深入研究以及未来神光Ⅱ腔靶构型的设计。
使用针孔相机配X光条纹相机、法拉第杯等观测了腔靶等离子体的运动特性、腔内壁衬CH膜对高Z高密度等离子体运动的抑制现象以及隔离膜对等离子体膨胀的影响。并用硬X光能谱法和受激喇曼散射光的短波截止推算了相应的腔内热等离子体电子温度。 这些结果有助于0.35μｍ激光辐照下腔靶辐射场特性的深入研究以及未来神光Ⅱ腔靶构型的设计。
1997, 09.
摘要:
研究了作用在靶介质上的斜入射泵浦激光,对产生的靶等离子体状态以及激光增益区的影响。研究结果表明,等离子体状态和激光增益区随入射角θ0 (20(变化而变化。当θ0≤20°时这种变化不大。当θ0约30°时等离子体状态和激光增益区有比较明显的变化。当θ0≥40°时, 状态有很大的变化,严重影响激光增益和放大。
研究了作用在靶介质上的斜入射泵浦激光,对产生的靶等离子体状态以及激光增益区的影响。研究结果表明,等离子体状态和激光增益区随入射角θ0 (20(变化而变化。当θ0≤20°时这种变化不大。当θ0约30°时等离子体状态和激光增益区有比较明显的变化。当θ0≥40°时, 状态有很大的变化,严重影响激光增益和放大。
1997, 09.
摘要:
从实验和理论两个方面研究了等离子体发生器随毛细管的几何尺寸和 PFN网络的初始充电电压等参数变化的放电规律, 结果将有助于改进等离子体发生器的设计和提高放电的效能。
从实验和理论两个方面研究了等离子体发生器随毛细管的几何尺寸和 PFN网络的初始充电电压等参数变化的放电规律, 结果将有助于改进等离子体发生器的设计和提高放电的效能。
1997, 09.
摘要:
辐射驱动温度源脉冲整形是获得高压缩比的重要途径。本文从脉冲整形的基本原理出发, 采用数值模拟方法, 给出适合于神光Ⅲ装置内爆实验的辐射驱动温度源脉冲整形曲线。
辐射驱动温度源脉冲整形是获得高压缩比的重要途径。本文从脉冲整形的基本原理出发, 采用数值模拟方法, 给出适合于神光Ⅲ装置内爆实验的辐射驱动温度源脉冲整形曲线。
1997, 09.
摘要:
在星光激光装置上, 使用X射线多层膜反射镜、铝滤片及X射线CCD探测器组成高灵敏度空间分辨探测系统, 对用预脉冲技术产生的类Ne钛单线 (J=0-1, 3p-3s跃迁)软X射线激光输出特性进行了测量。由实验得到了类Ne钛X 射线激光束近场与距靶端32mm处(准远场)强度的空间分布, 给出了该激光束在近场强度最大区域的空间尺度(FWHM)约为72μm×31μm, 以及在垂直靶面与平行靶面方向的束发散角分别约为4mrad与9mrad。
在星光激光装置上, 使用X射线多层膜反射镜、铝滤片及X射线CCD探测器组成高灵敏度空间分辨探测系统, 对用预脉冲技术产生的类Ne钛单线 (J=0-1, 3p-3s跃迁)软X射线激光输出特性进行了测量。由实验得到了类Ne钛X 射线激光束近场与距靶端32mm处(准远场)强度的空间分布, 给出了该激光束在近场强度最大区域的空间尺度(FWHM)约为72μm×31μm, 以及在垂直靶面与平行靶面方向的束发散角分别约为4mrad与9mrad。
1997, 09.
摘要:
利用多道光学分析仪(OSMA)测出了HT－6M托卡马克限制器前Hα谱线型分布, 并从线型分布得到中性氢原子能量分布, 分析了发生在边界的原子、分子过程。通过拟合Hα谱线型分布的远翼,由多普勒展宽求出等离子体离子温度。
利用多道光学分析仪(OSMA)测出了HT－6M托卡马克限制器前Hα谱线型分布, 并从线型分布得到中性氢原子能量分布, 分析了发生在边界的原子、分子过程。通过拟合Hα谱线型分布的远翼,由多普勒展宽求出等离子体离子温度。
1997, 09.
摘要:
研究了作为化学氧碘激光器能源的转板式O2(1Δ)发生器非金属化的可行性。实验结果表明, 采用玻璃钢转板代替不锈钢转板是可行的, 有助于COIL小型化和实用化。
研究了作为化学氧碘激光器能源的转板式O2(1Δ)发生器非金属化的可行性。实验结果表明, 采用玻璃钢转板代替不锈钢转板是可行的, 有助于COIL小型化和实用化。
1997, 09.
摘要:
在万兆瓦可调谐钕玻璃激光装置上, 对激光束时空特性参数—脉宽、发散度及线宽等进行了测量, 获得了较精确的测量结果。
在万兆瓦可调谐钕玻璃激光装置上, 对激光束时空特性参数—脉宽、发散度及线宽等进行了测量, 获得了较精确的测量结果。
1997, 09.
摘要:
将化学氧碘激光器(COIL)本身的诊断分述为流场特性诊断、气流混合诊断、增益介质诊断和光腔诊断, 系统讨论了各种诊断的要求, 并分别讨论了各种诊断的基本原理及方法。
将化学氧碘激光器(COIL)本身的诊断分述为流场特性诊断、气流混合诊断、增益介质诊断和光腔诊断, 系统讨论了各种诊断的要求, 并分别讨论了各种诊断的基本原理及方法。
1997, 09.
摘要:
报道了短波长化学激光系统高反射镜的膜系设计、镀膜材料的选取、反射膜制备技术、基板加工、反射镜性能测试和各种膜系反射镜在强激光辐照下的热畸变和损伤。
报道了短波长化学激光系统高反射镜的膜系设计、镀膜材料的选取、反射膜制备技术、基板加工、反射镜性能测试和各种膜系反射镜在强激光辐照下的热畸变和损伤。
1997, 09.
摘要:
经推导给出了用哈特曼-夏克法标定平面光束的基本原理及方法,并根据该原理作了标定平面光束的实验。如果哈特曼-夏克系统相邻子孔径在焦面的投影中心间距(焦斑点阵间距)比理想平面束中心间距大,入射光束为发散束;如焦斑点阵间距小,入射光束为聚焦束。该方法具有原理简单,操作方便的优点。
经推导给出了用哈特曼-夏克法标定平面光束的基本原理及方法,并根据该原理作了标定平面光束的实验。如果哈特曼-夏克系统相邻子孔径在焦面的投影中心间距(焦斑点阵间距)比理想平面束中心间距大,入射光束为发散束;如焦斑点阵间距小,入射光束为聚焦束。该方法具有原理简单,操作方便的优点。
1997, 09.
摘要:
用Fox-Li迭代法研究了激光谐振腔镜面变形对激光振荡模式的影响, 给出了几种镜面变形条件下的激光谐振腔自再现模,即镜面上光场振幅和位相分布的模拟结果。对平凹稳定腔,为获得严格的基模激光振荡,应将这种镜面变形控制在1/20波长范围内;若镜面变形超过1/10波长,则该谐振腔不存在严格的基模自再现模。同时,高功率激光腔镜的边缘冷却方式将造成较大的镜面形状变化,从而影响激光光束质量。
用Fox-Li迭代法研究了激光谐振腔镜面变形对激光振荡模式的影响, 给出了几种镜面变形条件下的激光谐振腔自再现模,即镜面上光场振幅和位相分布的模拟结果。对平凹稳定腔,为获得严格的基模激光振荡,应将这种镜面变形控制在1/20波长范围内;若镜面变形超过1/10波长,则该谐振腔不存在严格的基模自再现模。同时,高功率激光腔镜的边缘冷却方式将造成较大的镜面形状变化,从而影响激光光束质量。
1997, 09.
摘要:
从理论和实验上讨论了水冷铜镜变形的规律, 从而设计出多种多层镜, 其中回流式多层镜在0.13MPa通水压力下净吸收86.9W激光功率时, 总变形仅 0.10μm,约为同等条件下普通水冷铜镜变形量的1/40。
从理论和实验上讨论了水冷铜镜变形的规律, 从而设计出多种多层镜, 其中回流式多层镜在0.13MPa通水压力下净吸收86.9W激光功率时, 总变形仅 0.10μm,约为同等条件下普通水冷铜镜变形量的1/40。
1997, 09.
摘要:
从场的表达式出发, 根据Bessel函数的积分公式,推导了旋转TMn10模的腔内储能,时均损耗功率,和冷品质因数等公式。求得了与静态TMn10模不同的相应公式, 它更接近于实验值。为了比较,又推导了该静态模的相应参数公式,得出与现有静态模固有冷品质因素不同的公式。
从场的表达式出发, 根据Bessel函数的积分公式,推导了旋转TMn10模的腔内储能,时均损耗功率,和冷品质因数等公式。求得了与静态TMn10模不同的相应公式, 它更接近于实验值。为了比较,又推导了该静态模的相应参数公式,得出与现有静态模固有冷品质因素不同的公式。
1997, 09.
摘要:
为了获得短波长自由电子激光(FEL),可以使储存环中的相对论性电子与外加强激光脉冲在光学速调管中充分耦合,从而产生高次谐波的相干辐射。为使耦合充分,必须使电子束团与激光脉冲在时间和空间上完全同步。其中空间上的同步可通过调节外激光的光路来实现,给出了实现时间上同步的一种方案。
为了获得短波长自由电子激光(FEL),可以使储存环中的相对论性电子与外加强激光脉冲在光学速调管中充分耦合,从而产生高次谐波的相干辐射。为使耦合充分,必须使电子束团与激光脉冲在时间和空间上完全同步。其中空间上的同步可通过调节外激光的光路来实现,给出了实现时间上同步的一种方案。
1997, 09.
摘要:
详细推论了高斯分布的轴对称电子束的截断方法和确定截断因子的表达式。结果表明在截断因子为0.9时,电子束发射度等于均方根发射度的二倍, 而当电子束发射度等于均方根发射度时, 截断因子仅为0.59。给出了四维坐标变量的几率密度函数公式, 并简述了相应的抽样方法。
详细推论了高斯分布的轴对称电子束的截断方法和确定截断因子的表达式。结果表明在截断因子为0.9时,电子束发射度等于均方根发射度的二倍, 而当电子束发射度等于均方根发射度时, 截断因子仅为0.59。给出了四维坐标变量的几率密度函数公式, 并简述了相应的抽样方法。
1997, 09.
摘要:
电子直线加速器电子束能量的稳定与否取决于功率源工作频率的稳定性,磁控管在短时间内的散谱和轻微跳谱造成稳频系统的控制精度下降,最后电子束的扫描均匀度下降。引入自适应线性神经元方法(ADALINE)和噪声对消技术以消除对工作频率长期稳定性的影响,从而保证了电子束的扫描均匀度。
电子直线加速器电子束能量的稳定与否取决于功率源工作频率的稳定性,磁控管在短时间内的散谱和轻微跳谱造成稳频系统的控制精度下降,最后电子束的扫描均匀度下降。引入自适应线性神经元方法(ADALINE)和噪声对消技术以消除对工作频率长期稳定性的影响,从而保证了电子束的扫描均匀度。
1997, 09.
摘要:
提出一种数值分析周期慢波结构色散特性的模拟法：先采用时域有限差分法和离散傅里叶变换技术计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率及谐振场分布，再基于周期慢波电路色散关系的周期性质，利用几个特殊色散点由数值组合技术获得周期慢波线的完整色散关系。数值计算了同轴波纹波导中TMon模式的色散关系。亦能用于分析计算任意复杂几何结构的周期慢波线的色散关系。
提出一种数值分析周期慢波结构色散特性的模拟法：先采用时域有限差分法和离散傅里叶变换技术计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率及谐振场分布，再基于周期慢波电路色散关系的周期性质，利用几个特殊色散点由数值组合技术获得周期慢波线的完整色散关系。数值计算了同轴波纹波导中TMon模式的色散关系。亦能用于分析计算任意复杂几何结构的周期慢波线的色散关系。
1997, 09.
摘要:
提出一个可用于射频加速装置预聚束的新机理, 即束腔共振场聚束。它要求满足三个条件:(1) 电子束重复频率与预聚腔特征频率之间要有可观的失谐; (2) 失谐量为负, 即预聚腔频率要偏高; (3) 腔体材料为高阻抗导体。在中国原子能院的相应装置上实现了这个机理, 不用任何外加射频功率源, 将重复频率为108.33MHz的电子束团由初始3ns, 2A流强压缩为1ns, 4A流强。
提出一个可用于射频加速装置预聚束的新机理, 即束腔共振场聚束。它要求满足三个条件:(1) 电子束重复频率与预聚腔特征频率之间要有可观的失谐; (2) 失谐量为负, 即预聚腔频率要偏高; (3) 腔体材料为高阻抗导体。在中国原子能院的相应装置上实现了这个机理, 不用任何外加射频功率源, 将重复频率为108.33MHz的电子束团由初始3ns, 2A流强压缩为1ns, 4A流强。
1997, 09.
摘要:
在无损条件下, 利用五段模型法详细地研究了间接馈电、螺旋型爆磁发生器的工作原理,分析了系统的能量放大系数和磁通量放大系数对装置结构参数的依赖关系,讨论了锥角、套筒与螺旋线圈的偏心率等对回路电流放大的影响。这些结论对间接馈电、螺旋型爆磁发生器的设计和实验结果的理解会有一定参考意义。
在无损条件下, 利用五段模型法详细地研究了间接馈电、螺旋型爆磁发生器的工作原理,分析了系统的能量放大系数和磁通量放大系数对装置结构参数的依赖关系,讨论了锥角、套筒与螺旋线圈的偏心率等对回路电流放大的影响。这些结论对间接馈电、螺旋型爆磁发生器的设计和实验结果的理解会有一定参考意义。
1997, 09.
摘要:
利用新理论,统一阐述了感抗壁效应和微波不稳定性,并着重证明窄带阻抗对束团伸长效应的重要贡献,在此基础上,解释了合肥同步辐射光源的束团伸长效应的初步实验结果,证明了束腔相互作用是导致该光源束团伸长的主要因素。
利用新理论,统一阐述了感抗壁效应和微波不稳定性,并着重证明窄带阻抗对束团伸长效应的重要贡献,在此基础上,解释了合肥同步辐射光源的束团伸长效应的初步实验结果,证明了束腔相互作用是导致该光源束团伸长的主要因素。
1997, 09.
摘要:
在合肥国家同步辐射实验室的储存环上，插入件光学速调管已安装完成，对光学速调管的磁场分布进行了一些附加测量，分析了横向磁场的空间谐波分量；测量了积分场的分布，对积分场变化的原因作了一定探讨。还测量了磁场横向分布的均匀度，为将要进行的相干辐射和自由电子激光研究提供实验数据；最后用实测的磁场对光学速调管自发辐射进行了数值模拟，结果表明这个光学速调管基本上满足实验要求。
在合肥国家同步辐射实验室的储存环上，插入件光学速调管已安装完成，对光学速调管的磁场分布进行了一些附加测量，分析了横向磁场的空间谐波分量；测量了积分场的分布，对积分场变化的原因作了一定探讨。还测量了磁场横向分布的均匀度，为将要进行的相干辐射和自由电子激光研究提供实验数据；最后用实测的磁场对光学速调管自发辐射进行了数值模拟，结果表明这个光学速调管基本上满足实验要求。
1997, 09.
摘要:
从工程实用角度出发，针对高压、高变比、低阻抗工作的脉冲变压器具有漏感大的特点，提出了要采用低阻抗集中参数非均匀电容脉冲形成网络的设计方法。采用传统设计和计算机模拟相结合，设计出了电压100kV，阻抗1.4Ω的6级集中参数 Blumlein型非均匀电容脉冲形成网络，缩短了输出脉冲前后沿，改善了脉冲波形，并成功地用于正在研制的500kV长脉冲加速器中。
从工程实用角度出发，针对高压、高变比、低阻抗工作的脉冲变压器具有漏感大的特点，提出了要采用低阻抗集中参数非均匀电容脉冲形成网络的设计方法。采用传统设计和计算机模拟相结合，设计出了电压100kV，阻抗1.4Ω的6级集中参数 Blumlein型非均匀电容脉冲形成网络，缩短了输出脉冲前后沿，改善了脉冲波形，并成功地用于正在研制的500kV长脉冲加速器中。
1997, 09.
摘要:
采用束流模拟法测量强流直线感应加速器加速腔横向阻抗,给出了加速腔的测量结果。采用了时域变换法提高不匹配情况下测量精度的方法,对引起测量误差的 原因进行了分析。这有助于深入理解强流加速腔内的物理过程,改进加速腔设计,提高 直线感应加速器整机性能
采用束流模拟法测量强流直线感应加速器加速腔横向阻抗,给出了加速腔的测量结果。采用了时域变换法提高不匹配情况下测量精度的方法,对引起测量误差的 原因进行了分析。这有助于深入理解强流加速腔内的物理过程,改进加速腔设计,提高 直线感应加速器整机性能
1997, 09.
摘要:
研究了激光热冲击条件下静态受拉Sic颗粒增强6061铝合金材料的热断裂行为。热冲击用的激光束的脉宽分别为1.0ms和250μs, 激光束辐照在缺口的根部附近。对于热冲击下裂纹的产生及扩展进行细致的宏、微观观察,发现裂纹的产生和扩展的机制是不相同的。
研究了激光热冲击条件下静态受拉Sic颗粒增强6061铝合金材料的热断裂行为。热冲击用的激光束的脉宽分别为1.0ms和250μs, 激光束辐照在缺口的根部附近。对于热冲击下裂纹的产生及扩展进行细致的宏、微观观察,发现裂纹的产生和扩展的机制是不相同的。
1997, 09.
摘要:
介绍了约束靶表面的黑漆涂层对激光冲击波的影响。激光功率密度 109W/cm2量级，脉宽33ns，波长1.06μm。靶材选用两种不同厚度的铜和铝，靶表面用有机玻璃约束。通过对冲击波压力的直接测量发现，涂层不仅可以增加激光冲击波压力，而且还影响冲击波的演化过程。比较有无涂层的靶面SEM照片发现，黑漆涂层能有效地保护激光辐照表面，使之不受激光烧蚀。
介绍了约束靶表面的黑漆涂层对激光冲击波的影响。激光功率密度 109W/cm2量级，脉宽33ns，波长1.06μm。靶材选用两种不同厚度的铜和铝，靶表面用有机玻璃约束。通过对冲击波压力的直接测量发现，涂层不仅可以增加激光冲击波压力，而且还影响冲击波的演化过程。比较有无涂层的靶面SEM照片发现，黑漆涂层能有效地保护激光辐照表面，使之不受激光烧蚀。
1997, 09.
摘要:
在Gurney方程和考虑金属相变状态方程的基础上， 提出了一种激光驱动飞片运动的计算模型。这种模型能确定与炸药临界起爆相关的参数，诸如沉积的激光能量、烧蚀层和飞片的厚度以及飞片飞行的距离等等。计算的结果与实验相符。在本模型中可以对电离、烧蚀及二维效应作进一步的考虑。
在Gurney方程和考虑金属相变状态方程的基础上， 提出了一种激光驱动飞片运动的计算模型。这种模型能确定与炸药临界起爆相关的参数，诸如沉积的激光能量、烧蚀层和飞片的厚度以及飞片飞行的距离等等。计算的结果与实验相符。在本模型中可以对电离、烧蚀及二维效应作进一步的考虑。
1997, 09.
摘要:
测量了重复频率YAG激光辐照涂层金属材料(30CrMnSiA钢和LF6M铝金壳体)的前后表面温度, 分析了不同频率激光辐照涂层壳体材料的温升特性。实验结果表明:在相同平均功率的条件下, 激光脉冲频率越高, 对材料的加热效率越明显, 重复频率激光对材料的加热优于连续激光。
测量了重复频率YAG激光辐照涂层金属材料(30CrMnSiA钢和LF6M铝金壳体)的前后表面温度, 分析了不同频率激光辐照涂层壳体材料的温升特性。实验结果表明:在相同平均功率的条件下, 激光脉冲频率越高, 对材料的加热效率越明显, 重复频率激光对材料的加热优于连续激光。
1997, 09.
摘要:
利用YAG脉冲激光器对硅光电池四象限探测器进行了激光破坏实验，证实了破坏后的探测器用于方位角探测时相当于引入了一个固定的角偏差，并讨论了将其用于光学制导时对导弹脱靶量的影响。
利用YAG脉冲激光器对硅光电池四象限探测器进行了激光破坏实验，证实了破坏后的探测器用于方位角探测时相当于引入了一个固定的角偏差，并讨论了将其用于光学制导时对导弹脱靶量的影响。
1997, 09.
摘要:
采用0.15-2.5kA的大电流输出装置,对LY12铝板试件加热,可获得约27～7430℃/s的理论温升率;用高速相机连续实时记录高温动态云纹干涉条纹,获得了1000幅/s的拍摄频率,将这两种技术结合,模拟连续波激光辐照金属靶材产生的温升效应,并对变形过程进行测试,为激光结构破坏机理基础性研究提供了新方法,表明云纹干涉法用于高温动态变形测试完全可行。
采用0.15-2.5kA的大电流输出装置,对LY12铝板试件加热,可获得约27～7430℃/s的理论温升率;用高速相机连续实时记录高温动态云纹干涉条纹,获得了1000幅/s的拍摄频率,将这两种技术结合,模拟连续波激光辐照金属靶材产生的温升效应,并对变形过程进行测试,为激光结构破坏机理基础性研究提供了新方法,表明云纹干涉法用于高温动态变形测试完全可行。
