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RSS2000年 12卷 第03期
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2000, 12.
摘要:
以小回旋电子注、均匀截面光滑壁圆柱波导为例，对回旋行波管动力学色散方程作了解析分析和讨论;数值计算和分析了注波互作用耦合系数与电子注参数的相互关系,为优化选择电子注参数,提高注波互作用效率获得了依据。
以小回旋电子注、均匀截面光滑壁圆柱波导为例，对回旋行波管动力学色散方程作了解析分析和讨论;数值计算和分析了注波互作用耦合系数与电子注参数的相互关系,为优化选择电子注参数,提高注波互作用效率获得了依据。
2000, 12.
摘要:
该单阳极磁控注入电子枪是为8mm永磁包装回旋振荡管设计的。首先利用绝热理论和角动量守恒理论进行了初始的电极参数设计，其次讨论和选取数值计算方法，然后利用自编的程序进行数值计算和优化，同时讨论了空间电荷的影响和速度零散的改善，最终得到最佳的电极和电子注参数。该电子枪已经应用于制管实验中。
该单阳极磁控注入电子枪是为8mm永磁包装回旋振荡管设计的。首先利用绝热理论和角动量守恒理论进行了初始的电极参数设计，其次讨论和选取数值计算方法，然后利用自编的程序进行数值计算和优化，同时讨论了空间电荷的影响和速度零散的改善，最终得到最佳的电极和电子注参数。该电子枪已经应用于制管实验中。
2000, 12.
摘要:
考虑二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性方程组中可能考虑的因素，利用自得研制的半导体器件模拟程序mPND1D, 对硅二极管在高功率微波激励下的非线性特性进行了数值计算，结果显示出硅二极管对徽波信号响应的非线性。
考虑二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性方程组中可能考虑的因素，利用自得研制的半导体器件模拟程序mPND1D, 对硅二极管在高功率微波激励下的非线性特性进行了数值计算，结果显示出硅二极管对徽波信号响应的非线性。
2000, 12.
摘要:
介绍了一种高功率微波在波导内击穿光电诊断测量装置，测得了大气击穿的光电信号，获得了HPM击穿形成的等离子体衰减常数，对击穿点向源方向移动的猜想进行了实验验证。同时进行了短脉冲HPM在自由空间击穿实验，获得了HPM在自由空间击穿的系统光学图像，分析了击穿的放电特征。
介绍了一种高功率微波在波导内击穿光电诊断测量装置，测得了大气击穿的光电信号，获得了HPM击穿形成的等离子体衰减常数，对击穿点向源方向移动的猜想进行了实验验证。同时进行了短脉冲HPM在自由空间击穿实验，获得了HPM在自由空间击穿的系统光学图像，分析了击穿的放电特征。
2000, 12.
摘要:
理论分析并数值计算了具有外注入微波或自反馈微调制电子束的虚阴极振荡器特性，发现通过合理选择调制信号的参数，虚阴极振荡器的运行性能可以大大提高，理论计算结果与实验结果符合的较好。
理论分析并数值计算了具有外注入微波或自反馈微调制电子束的虚阴极振荡器特性，发现通过合理选择调制信号的参数，虚阴极振荡器的运行性能可以大大提高，理论计算结果与实验结果符合的较好。
2000, 12.
摘要:
概述了天然宇宙空间的辐射环境，简要地分析了辐射效应机制，在辐射效应的蒙特-卡罗模拟中对靶材料作了无定形假设，入射粒子在靶材料中的弹性能量损失采用经典二体散射公式，非弹性能量损失高能时采用Beth-Bloch公式，低能时采用Lindhard-Scharff公式，中能时采用插值公式，撞出晶格原子引起的次级损伤用Kinchin-Pease模型计算，最后对100KeV硼离子入射于硅材料引起的辐射效应进行了模拟计算，并给出了计算结果和分析。
概述了天然宇宙空间的辐射环境，简要地分析了辐射效应机制，在辐射效应的蒙特-卡罗模拟中对靶材料作了无定形假设，入射粒子在靶材料中的弹性能量损失采用经典二体散射公式，非弹性能量损失高能时采用Beth-Bloch公式，低能时采用Lindhard-Scharff公式，中能时采用插值公式，撞出晶格原子引起的次级损伤用Kinchin-Pease模型计算，最后对100KeV硼离子入射于硅材料引起的辐射效应进行了模拟计算，并给出了计算结果和分析。
2000, 12.
摘要:
用电离理论和核物理学中讨论电子束通过介质后的能量损耗方法分别估算了强流电子束电离中性气体产生的等离子体的密度。在实验中将静电探针应用于测量强流电子束电离氮气产生的等离子体的密度，得出等离子体密度随气压变化的曲线。实验结果表明在1～15帕气压范围内，等离子体密度在量级，与理论结果相符，证明静电探针用于诊断强流相对论电子束电离中性气体产生的等离子体的密度是可行的。
用电离理论和核物理学中讨论电子束通过介质后的能量损耗方法分别估算了强流电子束电离中性气体产生的等离子体的密度。在实验中将静电探针应用于测量强流电子束电离氮气产生的等离子体的密度，得出等离子体密度随气压变化的曲线。实验结果表明在1～15帕气压范围内，等离子体密度在量级，与理论结果相符，证明静电探针用于诊断强流相对论电子束电离中性气体产生的等离子体的密度是可行的。
2000, 12.
摘要:
对横向剪切干涉仪和Hartmann波前传感器的波前探测和复原进行了类比推导和仿真计算。结果表明，在相同输入波前，相同探测面元，相同拟合函数及阶数的情况下，横向剪切干涉仪的波前复原能力比Hartmann波前传感器强。主要原因是前者对波前的间接采样所包含的波前信息大于后者，并且前者比较容易增大对波前的采样。
对横向剪切干涉仪和Hartmann波前传感器的波前探测和复原进行了类比推导和仿真计算。结果表明，在相同输入波前，相同探测面元，相同拟合函数及阶数的情况下，横向剪切干涉仪的波前复原能力比Hartmann波前传感器强。主要原因是前者对波前的间接采样所包含的波前信息大于后者，并且前者比较容易增大对波前的采样。
2000, 12.
摘要:
采用FFT方法和增益介质近腔镜簿层处理法研究了非稳腔下具有非均匀流动介质的高功率气体激光器的光束特性和光束质量，证实了该方法在小扰动、低放大率、低增益器件的腔型中是适用的。
采用FFT方法和增益介质近腔镜簿层处理法研究了非稳腔下具有非均匀流动介质的高功率气体激光器的光束特性和光束质量，证实了该方法在小扰动、低放大率、低增益器件的腔型中是适用的。
2000, 12.
摘要:
针对激光技术领域常见的环形激光光束，利用圆域Zernike多项式和环域Zernike多项式进行模式法波前重构，结果显示，如果环形激光光束波前相位畸变主要由低空间频率成分组成，则可以直接利用圆域Zernike多项式进行波前重构；如果环形激光光束波前相位畸变含有较多的高阶频率成分，则利用环域Zernike多项式进行波前重构。
针对激光技术领域常见的环形激光光束，利用圆域Zernike多项式和环域Zernike多项式进行模式法波前重构，结果显示，如果环形激光光束波前相位畸变主要由低空间频率成分组成，则可以直接利用圆域Zernike多项式进行波前重构；如果环形激光光束波前相位畸变含有较多的高阶频率成分，则利用环域Zernike多项式进行波前重构。
2000, 12.
摘要:
提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高，优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。
提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高，优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。
2000, 12.
摘要:
理论上证明了测量脉冲对激发的相干态布居等价于测量单脉冲激发的感应极化，能同时获得瞬态相干光学过程的振幅与相位信息，发展了双通道飞秒脉冲对实验技术，提出了相位差分光谱实验方法。研究了半导体GaAs和稀土材料的飞秒相干态动力学过程，根据自相关曲线和样品信号的关系得到相位光谱。理论拟合得液氮温度下GaAs的激子退相时间为190fs；单晶Nd:YVO4和粉末Nd:YAG 4f电子在室温下的退相时间为300fs。并研究了液氮温度下稀土材料原子核波包的动力学过程。
理论上证明了测量脉冲对激发的相干态布居等价于测量单脉冲激发的感应极化，能同时获得瞬态相干光学过程的振幅与相位信息，发展了双通道飞秒脉冲对实验技术，提出了相位差分光谱实验方法。研究了半导体GaAs和稀土材料的飞秒相干态动力学过程，根据自相关曲线和样品信号的关系得到相位光谱。理论拟合得液氮温度下GaAs的激子退相时间为190fs；单晶Nd:YVO4和粉末Nd:YAG 4f电子在室温下的退相时间为300fs。并研究了液氮温度下稀土材料原子核波包的动力学过程。
2000, 12.
摘要:
分别采用Zernike和Karhunen-Loeve两种模式波前复原法，分析了在子孔径斜率测量噪声影响下，哈特曼传感器对大气湍流畸变波前的模式复原误差与模式复原阶数等的关系。发现最优模式复原阶数主要与哈特曼传感器的子孔径斜率探测信噪比有关。分析了一个哈特曼传感器对实际大气湍流畸变波前的测量结果，给出了确定传感器测量噪声的方法。
分别采用Zernike和Karhunen-Loeve两种模式波前复原法，分析了在子孔径斜率测量噪声影响下，哈特曼传感器对大气湍流畸变波前的模式复原误差与模式复原阶数等的关系。发现最优模式复原阶数主要与哈特曼传感器的子孔径斜率探测信噪比有关。分析了一个哈特曼传感器对实际大气湍流畸变波前的测量结果，给出了确定传感器测量噪声的方法。
2000, 12.
摘要:
对激光光路中光学元件矩阵分别施加“随机微扰”，用光线追踪程序计算光学元件几何参数失调对放大器漂的移影响。并给出漂移量的统计计算结果。
对激光光路中光学元件矩阵分别施加“随机微扰”，用光线追踪程序计算光学元件几何参数失调对放大器漂的移影响。并给出漂移量的统计计算结果。
2000, 12.
摘要:
利用石英晶体振荡技术测量了不同环境中稀土元素Nd薄膜靶表面氧化速率，用俄歇电子能谱，扫描电镜，X射线衍射，X射线光电子能谱分析了Nd薄膜表面氧化过程，发现保存环境对靶的表面氧化行为有重要影响。空气中水分是引起Nd快速氧化的关键因素。表面氧化层为团聚状的非晶结构，氧化物与金属的体各比较小可能是引起Nd薄膜较易氧化的原因。Nd薄膜靶表面覆盖有一层氢氧化物，其厚度按保存在真空、干燥空气和潮湿空气环境而依次递增。
利用石英晶体振荡技术测量了不同环境中稀土元素Nd薄膜靶表面氧化速率，用俄歇电子能谱，扫描电镜，X射线衍射，X射线光电子能谱分析了Nd薄膜表面氧化过程，发现保存环境对靶的表面氧化行为有重要影响。空气中水分是引起Nd快速氧化的关键因素。表面氧化层为团聚状的非晶结构，氧化物与金属的体各比较小可能是引起Nd薄膜较易氧化的原因。Nd薄膜靶表面覆盖有一层氢氧化物，其厚度按保存在真空、干燥空气和潮湿空气环境而依次递增。
2000, 12.
摘要:
计算对流冷却下500kW DF激光器CaF2输出窗口的温升，得到了平板形和球壳形输出窗口的应力分布和光束的位相分布；分析了窗口形状对应力和位相分布的影响。
计算对流冷却下500kW DF激光器CaF2输出窗口的温升，得到了平板形和球壳形输出窗口的应力分布和光束的位相分布；分析了窗口形状对应力和位相分布的影响。
2000, 12.
摘要:
建立了平板型和球面型行星夹具膜厚均匀性的计算模型。利用根据这些模型编制的计算程序计算了基板表面膜层厚度分布与蒸发源位置、蒸发源发射特性、夹具高度、行星轨半径以及行星夹具的倾角之间的关系。并得到了一组典型结果。
建立了平板型和球面型行星夹具膜厚均匀性的计算模型。利用根据这些模型编制的计算程序计算了基板表面膜层厚度分布与蒸发源位置、蒸发源发射特性、夹具高度、行星轨半径以及行星夹具的倾角之间的关系。并得到了一组典型结果。
2000, 12.
摘要:
通过自适应光学中的Zernike模式波前重构算法进行计算机仿真计算，对Hartmann-Shack 波前传感器中针对环形波前设计的两种微阵列透镜子孔径布局的探测性能进行了比较。还就两种子孔径布局的排布方式、完全探测信息能力以及容纳光强起伏能力进行了比较。结果表明，环形布局在探测性能上与方形布局相近，在完全探测信息、容纳光强起伏等方面明显优于方形布局，是一种适用于环形波前探测的子孔径布局方式。
通过自适应光学中的Zernike模式波前重构算法进行计算机仿真计算，对Hartmann-Shack 波前传感器中针对环形波前设计的两种微阵列透镜子孔径布局的探测性能进行了比较。还就两种子孔径布局的排布方式、完全探测信息能力以及容纳光强起伏能力进行了比较。结果表明，环形布局在探测性能上与方形布局相近，在完全探测信息、容纳光强起伏等方面明显优于方形布局，是一种适用于环形波前探测的子孔径布局方式。
2000, 12.
摘要:
用数值模拟方法研究激光在等离子体中成丝的发展过程及其特征参数对成丝的影响。模拟结果清晰地给出柱状成丝不稳定性的产生及发展。计算结果表明：入射激光强度、入射激光波长及等离子体背景密度是影响会聚强度的重要因素。该结果与国外报道的理论和实验研究吻合，可为研究抑制成丝提供参考。
用数值模拟方法研究激光在等离子体中成丝的发展过程及其特征参数对成丝的影响。模拟结果清晰地给出柱状成丝不稳定性的产生及发展。计算结果表明：入射激光强度、入射激光波长及等离子体背景密度是影响会聚强度的重要因素。该结果与国外报道的理论和实验研究吻合，可为研究抑制成丝提供参考。
2000, 12.
摘要:
应用有限元方法求解了任意径向非均匀折射率分布园柱对称介质波导中纵向场耦合波动方程定解问题所对应的变分问题，该方法不受弱导或高斯模场分布等限制，可方便地求解光纤中介质波导的模场分布。用此方法研究了带阶跃环的三角型分段折射率分布光纤中归一化模场半径与芯层传输功率比值随光纤不同结构参数的变化规律。
应用有限元方法求解了任意径向非均匀折射率分布园柱对称介质波导中纵向场耦合波动方程定解问题所对应的变分问题，该方法不受弱导或高斯模场分布等限制，可方便地求解光纤中介质波导的模场分布。用此方法研究了带阶跃环的三角型分段折射率分布光纤中归一化模场半径与芯层传输功率比值随光纤不同结构参数的变化规律。
2000, 12.
摘要:
讨论了环形孔径高斯光束的远场光斑能量分布，并给出了拟合表达式。首先推导了光束没有抖动时远场光斑的光能分布表达式，然后研究了各种不同中心遮拦和不同光束截断比, 在有以及没有激光束抖动的情况下，对高斯光束的远场环围能量的分布变化的影响。
讨论了环形孔径高斯光束的远场光斑能量分布，并给出了拟合表达式。首先推导了光束没有抖动时远场光斑的光能分布表达式，然后研究了各种不同中心遮拦和不同光束截断比, 在有以及没有激光束抖动的情况下，对高斯光束的远场环围能量的分布变化的影响。
2000, 12.
摘要:
针对NSRL同步辐射光源不能开展硬X射线领域实验研究的缺点，提出了利用FEL康普顿背散射产生高亮度极化的硬X射线，并利用FEL波长可调的特点来连续调节硬X射线的波长。同时还针对NSRL光源的参数，提出了一个初步可行的远红外FEL参数和背散射工作方式，并给出了理论结果。
针对NSRL同步辐射光源不能开展硬X射线领域实验研究的缺点，提出了利用FEL康普顿背散射产生高亮度极化的硬X射线，并利用FEL波长可调的特点来连续调节硬X射线的波长。同时还针对NSRL光源的参数，提出了一个初步可行的远红外FEL参数和背散射工作方式，并给出了理论结果。
2000, 12.
摘要:
采用水中抛光技术抛制了90mm×60mm×10 mm的K9玻璃基片，表面粗糙度达1nm。在APS1504镀膜机上，摸索了电子束蒸发镀膜的最佳工艺条件，较稳定地在该超光滑玻璃表面上镀制了对波长1054 nm、入射角45°、反射率R≥99.5%的反射膜。膜层的抗激光损伤阈值可达26 J/cm2(1054nm, 1ns)，镀膜后该玻璃基片反射波前可达l /10(p-v)，最终制备了超高阈值Pick-off反射镜。
采用水中抛光技术抛制了90mm×60mm×10 mm的K9玻璃基片，表面粗糙度达1nm。在APS1504镀膜机上，摸索了电子束蒸发镀膜的最佳工艺条件，较稳定地在该超光滑玻璃表面上镀制了对波长1054 nm、入射角45°、反射率R≥99.5%的反射膜。膜层的抗激光损伤阈值可达26 J/cm2(1054nm, 1ns)，镀膜后该玻璃基片反射波前可达l /10(p-v)，最终制备了超高阈值Pick-off反射镜。
2000, 12.
摘要:
为20MeV 直线感应加速器建造的2MeV注入器的束流技术指标经过一年多实验调试已达到能量2MeV、束流3kA、亮度≥108A/(m·rad) 2。建立了二维数字模型对注入器的电子发射和束流传输过程进行模拟，模拟结果指导了实验调试，分析了有箔二极管中发生的聚焦作用。
为20MeV 直线感应加速器建造的2MeV注入器的束流技术指标经过一年多实验调试已达到能量2MeV、束流3kA、亮度≥108A/(m·rad) 2。建立了二维数字模型对注入器的电子发射和束流传输过程进行模拟，模拟结果指导了实验调试，分析了有箔二极管中发生的聚焦作用。
2000, 12.
摘要:
采用理论分析和粒子模拟的方法研究了阴极发射电子初始能量和二维效应对二极管空间电荷限制流的修正。得到了阴极发射电子具有初始能量时的空间电荷限制电流公式，并与PIC数值模拟结果进行了比较，结果表明本文理论分析与数值模拟相符合。用PIC粒子模拟方法对二极管的二维效应进行了研究，得到了二维修正因子。此结果可以直接应用于二极管的实验结果分析和设计。
采用理论分析和粒子模拟的方法研究了阴极发射电子初始能量和二维效应对二极管空间电荷限制流的修正。得到了阴极发射电子具有初始能量时的空间电荷限制电流公式，并与PIC数值模拟结果进行了比较，结果表明本文理论分析与数值模拟相符合。用PIC粒子模拟方法对二极管的二维效应进行了研究，得到了二维修正因子。此结果可以直接应用于二极管的实验结果分析和设计。
2000, 12.
摘要:
介绍了用于电子储存环部分填充和非均匀填充的一种实验装置，它利用储存环中电子运动所具有的横向自由振荡和束团脉冲的时间结构这一特性，采用外加激励的方法使其产生共振，从而使得储存环中部分束团中的电子丢失，形成储存环的部分填充和非均匀填充。还扼要介绍了用高频剔除系统在储存环上实现不同填充方式时的束流积累结果。
介绍了用于电子储存环部分填充和非均匀填充的一种实验装置，它利用储存环中电子运动所具有的横向自由振荡和束团脉冲的时间结构这一特性，采用外加激励的方法使其产生共振，从而使得储存环中部分束团中的电子丢失，形成储存环的部分填充和非均匀填充。还扼要介绍了用高频剔除系统在储存环上实现不同填充方式时的束流积累结果。
2000, 12.
摘要:
建立了一套非线性自洽的流体力学方程组，研究了电子发射对稳态等离子体鞘层的影响，并分别考虑了发射电子及离子同中性原子的弹性和非弹性碰撞过程。数值结果表明：发射电子的初始束流密度及中性气体密度是描述鞘层空间演化的两个最关键的物理量，特别是发射电子的存在使得鞘层厚度变薄。
建立了一套非线性自洽的流体力学方程组，研究了电子发射对稳态等离子体鞘层的影响，并分别考虑了发射电子及离子同中性原子的弹性和非弹性碰撞过程。数值结果表明：发射电子的初始束流密度及中性气体密度是描述鞘层空间演化的两个最关键的物理量，特别是发射电子的存在使得鞘层厚度变薄。
2000, 12.
摘要:
介绍了一台小型强流脉冲离子束加速器的结构组成，采用箍缩反射型离子二极管，可以稳定工作的峰值电压为200kV，得到了峰值为1.5kA、脉宽约20ns的离子束流，平均离子流密度110A/cm2。
介绍了一台小型强流脉冲离子束加速器的结构组成，采用箍缩反射型离子二极管，可以稳定工作的峰值电压为200kV，得到了峰值为1.5kA、脉宽约20ns的离子束流，平均离子流密度110A/cm2。
2000, 12.
摘要:
光阴极RF腔注入器是一种强流、窄脉冲(ps量级)、低发射度的电子束源。文章给出了CAEP光阴极RF腔注入器的结构和实验结果，结构主要包括驱动激光器、Cs2Te阴极制备室、2.5个RF腔、高功率微波源和测量仪器等，其中驱动激光器的参数是影响注入器电子束质量的重要因素；实验上，该光阴极RF腔注入器可稳定输出能量2MeV、流强70A、发射度～4mm.mrad的高亮度电子束流。
光阴极RF腔注入器是一种强流、窄脉冲(ps量级)、低发射度的电子束源。文章给出了CAEP光阴极RF腔注入器的结构和实验结果，结构主要包括驱动激光器、Cs2Te阴极制备室、2.5个RF腔、高功率微波源和测量仪器等，其中驱动激光器的参数是影响注入器电子束质量的重要因素；实验上，该光阴极RF腔注入器可稳定输出能量2MeV、流强70A、发射度～4mm.mrad的高亮度电子束流。
2000, 12.
摘要:
高品质聚苯乙烯（PS）空心微球是惯性约束聚变（ICF）实验用多层塑料微球靶的重要芯轴，常由乳液技术制备。针对由乳液技术制备的PS微球壳壁内容易形成气泡而且大直径微球制备困难的问题，实验研究了对壳壁内存在的气泡以及消除方法和制备大直径PS微球的制备技术。
高品质聚苯乙烯（PS）空心微球是惯性约束聚变（ICF）实验用多层塑料微球靶的重要芯轴，常由乳液技术制备。针对由乳液技术制备的PS微球壳壁内容易形成气泡而且大直径微球制备困难的问题，实验研究了对壳壁内存在的气泡以及消除方法和制备大直径PS微球的制备技术。
2000, 12.
摘要:
建立了一套非线性自洽的流体力学方程组，研究了电子发射对稳态等离子体鞘层的影响，并分别考虑了发射电子及离子同中性原子的弹性和非弹性碰撞过程。数值结果表明：发射电子的初始束流密度及中性气体密度是描述鞘层空间演化的两个最关键的物理量，特别是发射电子的存在使得鞘层厚度变薄。
建立了一套非线性自洽的流体力学方程组，研究了电子发射对稳态等离子体鞘层的影响，并分别考虑了发射电子及离子同中性原子的弹性和非弹性碰撞过程。数值结果表明：发射电子的初始束流密度及中性气体密度是描述鞘层空间演化的两个最关键的物理量，特别是发射电子的存在使得鞘层厚度变薄。
2000, 12.
摘要:
利用压电晶体驱动Fabry-perot干涉仪并选择合适的板距，通过测量托卡马克等离子体同电离态杂质离子光谱线对的叠加轮廓分布，给出对应的离子温度。该方法的优点是光谱分辨率高，待测谱线有更广泛的选择范围。
利用压电晶体驱动Fabry-perot干涉仪并选择合适的板距，通过测量托卡马克等离子体同电离态杂质离子光谱线对的叠加轮廓分布，给出对应的离子温度。该方法的优点是光谱分辨率高，待测谱线有更广泛的选择范围。
