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RSS2005年 17卷 第09期
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2005, 17.
摘要:
采用改进的损伤度函数模型，该模型将材料损伤断裂看作为一种典型的逾渗过程，根据逾渗临界准则，采用应力松弛函数来描述损伤后期微损伤之间的连通效应，考虑了损伤对材料本构的影响，对纯铝在强激光辐照下的动态力学响应和层裂破实验进行了数值模拟。通过高斯分布激光脉冲压力加载，计算分析了激光与样品相互作用。计算结果表明：损伤演化明显地改变了材料力学响应以及样品中波传播特性，计算较精确地再现了实测自由面速度随时间的变化过程。根据计算结果分析了损伤演化过程，485 μm厚样品中损伤的分布主要集中在距离样品后界面100 μm 范围内，具有明显的损伤局部化特征，最大损伤值为11.2%。
采用改进的损伤度函数模型，该模型将材料损伤断裂看作为一种典型的逾渗过程，根据逾渗临界准则，采用应力松弛函数来描述损伤后期微损伤之间的连通效应，考虑了损伤对材料本构的影响，对纯铝在强激光辐照下的动态力学响应和层裂破实验进行了数值模拟。通过高斯分布激光脉冲压力加载，计算分析了激光与样品相互作用。计算结果表明：损伤演化明显地改变了材料力学响应以及样品中波传播特性，计算较精确地再现了实测自由面速度随时间的变化过程。根据计算结果分析了损伤演化过程，485 μm厚样品中损伤的分布主要集中在距离样品后界面100 μm 范围内，具有明显的损伤局部化特征，最大损伤值为11.2%。
2005, 17.
摘要:
在传统光学电流传感器技术的基础上，提出了一种四光路光学电流传感器，其通过四路输出信号可准确确定偏转角，使电流的测量范围不受正弦函数的单调性的限制，从而提高了电流的测量范围。配合四光路结构，提出了新的反正切函数数据处理方法，其不存在角度不灵敏区、可纠正原始数据的缺陷，从而提高了测量精度。实测了充电电压为4.5 kV、电容为50 μF和导线有效穿过磁光探头14次的快开快门的总短路电流，其峰值达85 kA，与理论值87 kA能较好地吻合，从而证明了四光路光学电流传感器可有效地测量脉冲大电流。
在传统光学电流传感器技术的基础上，提出了一种四光路光学电流传感器，其通过四路输出信号可准确确定偏转角，使电流的测量范围不受正弦函数的单调性的限制，从而提高了电流的测量范围。配合四光路结构，提出了新的反正切函数数据处理方法，其不存在角度不灵敏区、可纠正原始数据的缺陷，从而提高了测量精度。实测了充电电压为4.5 kV、电容为50 μF和导线有效穿过磁光探头14次的快开快门的总短路电流，其峰值达85 kA，与理论值87 kA能较好地吻合，从而证明了四光路光学电流传感器可有效地测量脉冲大电流。
2005, 17.
摘要:
由量纲理论出发，分析了激光辐照热力耦合理论的无量纲化基本方程组。在一定的近似条件下，导出了激光辐照热力耦合问题的一般相似性准则，该相似准则不受与温度相关的材料特性的约束。在此基础上给出了强激光辐照充压圆柱壳体热力效应的缩比方法，并对一组实例进行了计算，得到了缩比模型与原型结果几乎完全相似的结论。理论分析与数值计算表明，激光辐照热力耦合问题在合理的近似下满足相似律。
由量纲理论出发，分析了激光辐照热力耦合理论的无量纲化基本方程组。在一定的近似条件下，导出了激光辐照热力耦合问题的一般相似性准则，该相似准则不受与温度相关的材料特性的约束。在此基础上给出了强激光辐照充压圆柱壳体热力效应的缩比方法，并对一组实例进行了计算，得到了缩比模型与原型结果几乎完全相似的结论。理论分析与数值计算表明，激光辐照热力耦合问题在合理的近似下满足相似律。
2005, 17.
摘要:
报道了新研制的一种便携式激光测云仪，该设备由光学、电子和机械三部分组成，采用单片机处理回波信号、识别云底高度，并给出了该激光测云仪的相关参数。将回波斜率突增点作为云底定义点，利用云回波在上升斜率、脉冲宽度和幅度上与大气回波及噪声脉冲间的差异，识别反演出云底高度。另外，同一位置连续测量数次，可以剔除干扰噪声。与计数式激光测云仪进行了实测比较，数据基本吻合。结果表明：便携仪的云高识别算法基本合理、可行，便携仪中所采用的剔除大气回波伪信号算法能提高系统的测低云性能，智能识别算法能滤除干扰噪声。最后，需要对算法进行进一步的优化。
报道了新研制的一种便携式激光测云仪，该设备由光学、电子和机械三部分组成，采用单片机处理回波信号、识别云底高度，并给出了该激光测云仪的相关参数。将回波斜率突增点作为云底定义点，利用云回波在上升斜率、脉冲宽度和幅度上与大气回波及噪声脉冲间的差异，识别反演出云底高度。另外，同一位置连续测量数次，可以剔除干扰噪声。与计数式激光测云仪进行了实测比较，数据基本吻合。结果表明：便携仪的云高识别算法基本合理、可行，便携仪中所采用的剔除大气回波伪信号算法能提高系统的测低云性能，智能识别算法能滤除干扰噪声。最后，需要对算法进行进一步的优化。
2005, 17.
摘要:
从惠更斯-菲涅耳原理出发，得到了含有色差项的1/4圆光束在焦平面上的光场积分表达式（对于光束口径），以及具有不同相位延迟的4束1/4圆光束相干叠加后的光场表达式，并建立了该相干叠加场的远场的数学模型，并对光束口径为10 cm，焦距为200 cm，脉宽1 ps的实例进行了模拟，得到了单光束、4个子光束间无相差和存在相位差三种情况下的远场强度分布图。结果表明，单束1/4圆光束的远场不再中心对称，而是轴对称；当子光束间存在π相位差时远场将出现明显的焦斑分裂，因此光栅拼接应将束间相差控制在远小于π的水平上。
从惠更斯-菲涅耳原理出发，得到了含有色差项的1/4圆光束在焦平面上的光场积分表达式（对于光束口径），以及具有不同相位延迟的4束1/4圆光束相干叠加后的光场表达式，并建立了该相干叠加场的远场的数学模型，并对光束口径为10 cm，焦距为200 cm，脉宽1 ps的实例进行了模拟，得到了单光束、4个子光束间无相差和存在相位差三种情况下的远场强度分布图。结果表明，单束1/4圆光束的远场不再中心对称，而是轴对称；当子光束间存在π相位差时远场将出现明显的焦斑分裂，因此光栅拼接应将束间相差控制在远小于π的水平上。
2005, 17.
摘要:
基于Ronchi光栅的泰伯效应，在理论上分析了温度场的波动对长焦距测量系统稳定性的影响。通过大量实验研究验证了在长焦距测量系统中内部和外部温度场的波动引起空气折射率的随机变化，进而影响到测量系统焦距测量值的稳定性。在对测量系统He-Ne激光源采取水循环降温、切断系统外部冷热源、对测量系统中光栅对采取隔热封装等有效措施后，使长焦距测量系统的重复性测量精度提高了5～8倍，标准差达到了0.1‰左右，测量数据波动范围在5 mm左右，其测量精度及其稳定性均达到了实际测量的要求。
基于Ronchi光栅的泰伯效应，在理论上分析了温度场的波动对长焦距测量系统稳定性的影响。通过大量实验研究验证了在长焦距测量系统中内部和外部温度场的波动引起空气折射率的随机变化，进而影响到测量系统焦距测量值的稳定性。在对测量系统He-Ne激光源采取水循环降温、切断系统外部冷热源、对测量系统中光栅对采取隔热封装等有效措施后，使长焦距测量系统的重复性测量精度提高了5～8倍，标准差达到了0.1‰左右，测量数据波动范围在5 mm左右，其测量精度及其稳定性均达到了实际测量的要求。
2005, 17.
摘要:
通过分析光束入射的角度因子将激光器在地平面上的安放位置进行分类，采用了几何分析和数值模拟的方法，探讨了聚焦激光束在加热运动圆柱体过程中，为了达到一定的加热功率水平和能量水平以取得最好的加热效果而应采取的措施，即应当以激光垂直入射的轨道点为中心，以激光的有效工作时间为取值范围，并参考大气对激光能量的衰减，相对于轨道选取适当的距离进行加热。该研究从理论上说明了激光器与圆柱体运动轨道的相对位置对激光动态加热的影响可以看作一个优化问题，存在最优解，进而对于合理使用激光器进行动态加热具有参考价值。
通过分析光束入射的角度因子将激光器在地平面上的安放位置进行分类，采用了几何分析和数值模拟的方法，探讨了聚焦激光束在加热运动圆柱体过程中，为了达到一定的加热功率水平和能量水平以取得最好的加热效果而应采取的措施，即应当以激光垂直入射的轨道点为中心，以激光的有效工作时间为取值范围，并参考大气对激光能量的衰减，相对于轨道选取适当的距离进行加热。该研究从理论上说明了激光器与圆柱体运动轨道的相对位置对激光动态加热的影响可以看作一个优化问题，存在最优解，进而对于合理使用激光器进行动态加热具有参考价值。
2005, 17.
摘要:
开关脉冲发生器输出的稳定性是影响大口径电光开关可靠性的关键因素，而输出脉冲的触发延时和抖动则是其稳定性的两大重要指标。利用国产VE-4073氢闸管进行了分析和实验研究，通过采用直流加热氢闸管灯丝和氢储存器，以及精确、稳定的双脉冲触发技术，大幅减小了开关脉冲发生器触发延时的抖动和漂移，48 h内开关脉冲发生器输出漂移仅6.1 ns。
开关脉冲发生器输出的稳定性是影响大口径电光开关可靠性的关键因素，而输出脉冲的触发延时和抖动则是其稳定性的两大重要指标。利用国产VE-4073氢闸管进行了分析和实验研究，通过采用直流加热氢闸管灯丝和氢储存器，以及精确、稳定的双脉冲触发技术，大幅减小了开关脉冲发生器触发延时的抖动和漂移，48 h内开关脉冲发生器输出漂移仅6.1 ns。
2005, 17.
摘要:
研究了几种类型的腐蚀液对K9基片化学腐蚀的影响。通过腐蚀液对基片纵向腐蚀速度的变化初步判断了K9基片重沉积层的深度。考察了腐蚀前后基片表面参数的变化以及腐蚀对激光损伤阈值的影响。研究表明，特定的腐蚀液能够对K9基片进行平稳可控的腐蚀，并且腐蚀能提高其激光损伤阈值，其主要原因是去除了重沉积层及表面、亚表面缺陷中的污染物,但过多的腐蚀会暴露本来为重沉积层所掩盖的划痕等亚表面缺陷，所以腐蚀并非越深越好。同时，表面各种杂质与缺陷的去除能够提高材料的机械强度，从而也有利于提高材料的激光损伤阈值。
研究了几种类型的腐蚀液对K9基片化学腐蚀的影响。通过腐蚀液对基片纵向腐蚀速度的变化初步判断了K9基片重沉积层的深度。考察了腐蚀前后基片表面参数的变化以及腐蚀对激光损伤阈值的影响。研究表明，特定的腐蚀液能够对K9基片进行平稳可控的腐蚀，并且腐蚀能提高其激光损伤阈值，其主要原因是去除了重沉积层及表面、亚表面缺陷中的污染物,但过多的腐蚀会暴露本来为重沉积层所掩盖的划痕等亚表面缺陷，所以腐蚀并非越深越好。同时，表面各种杂质与缺陷的去除能够提高材料的机械强度，从而也有利于提高材料的激光损伤阈值。
2005, 17.
摘要:
利用1.06 μm连续激光在不同强度下辐照TiO2/SiO2/K9薄膜元件，实验中用红外热像仪测量激光辐照在TiO2/SiO2/K9元件表面引起的温升随时间的变化，通过数据处理，获得激光辐照区域最高温度随辐照时间的增加而增加。同时，给出材料温升随材料发射率的变化关系。并用程序模拟不同激光强度下薄膜温度场的分布，通过实验测量数据校正数值模拟计算结果，给出TiO2/SiO2/K9薄膜元件温度随激光辐照强度和辐照时间的变化规律。并且获得在薄膜厚度方向：薄膜表面温度最高，基底与薄膜接触处温度最低；沿径向：激光辐照中心温度最高，边沿温度最低。
利用1.06 μm连续激光在不同强度下辐照TiO2/SiO2/K9薄膜元件，实验中用红外热像仪测量激光辐照在TiO2/SiO2/K9元件表面引起的温升随时间的变化，通过数据处理，获得激光辐照区域最高温度随辐照时间的增加而增加。同时，给出材料温升随材料发射率的变化关系。并用程序模拟不同激光强度下薄膜温度场的分布，通过实验测量数据校正数值模拟计算结果，给出TiO2/SiO2/K9薄膜元件温度随激光辐照强度和辐照时间的变化规律。并且获得在薄膜厚度方向：薄膜表面温度最高，基底与薄膜接触处温度最低；沿径向：激光辐照中心温度最高，边沿温度最低。
2005, 17.
摘要:
针对目标跟踪中的目标机动问题提出了一种“基于自适应相互作用多模型”的算法。使用不同的几个子模型来描述目标的运动状态，各个模型有自己的随目标估计状态和当前测量值变化的模型概率,并且各模型之间能通过马尔可夫链的控制自动平滑切换。仿真实验表明了该算法能很好地适应目标的机动，即使采用两个子模型来描述目标的运动，跟踪精度也比较好。
针对目标跟踪中的目标机动问题提出了一种“基于自适应相互作用多模型”的算法。使用不同的几个子模型来描述目标的运动状态，各个模型有自己的随目标估计状态和当前测量值变化的模型概率,并且各模型之间能通过马尔可夫链的控制自动平滑切换。仿真实验表明了该算法能很好地适应目标的机动，即使采用两个子模型来描述目标的运动，跟踪精度也比较好。
2005, 17.
摘要:
采用数值方法模拟了同轴全息术测量粒子场的过程，对两种不同的数值算法＿直接傅里叶变换算法和卷积算法，进行了分析和比较，结果表明卷积算法符合实际要求。分析了记录图像的空间频谱及其对图像采样频率的要求，得出了在记录波长、采样间隔等条件一定的情况下的最小记录距离。对于一幅512×512像素的数字图像，若像元尺寸为6.7 μm，所用光波长为532 nm，则最小记录距离为43.2 mm。在此基础上对实验记录的振幅和相位型静态粒子的数字全息图，均得到了满意的数值再现像。
采用数值方法模拟了同轴全息术测量粒子场的过程，对两种不同的数值算法＿直接傅里叶变换算法和卷积算法，进行了分析和比较，结果表明卷积算法符合实际要求。分析了记录图像的空间频谱及其对图像采样频率的要求，得出了在记录波长、采样间隔等条件一定的情况下的最小记录距离。对于一幅512×512像素的数字图像，若像元尺寸为6.7 μm，所用光波长为532 nm，则最小记录距离为43.2 mm。在此基础上对实验记录的振幅和相位型静态粒子的数字全息图，均得到了满意的数值再现像。
2005, 17.
摘要:
介绍了用于惯性约束聚变分解实验的铝调制靶的制备。以半导体光刻工艺结合化学腐蚀工艺在铝箔表面引入周期为50 μm的条槽图形，研究腐蚀条件对腐蚀速率的影响;采用光学显微镜、扫描电镜和台阶仪对图形形貌和样品表面成分进行测量和分析，获得厚度在32 μm左右、腐蚀深度达到20 μm的铝调制靶。
介绍了用于惯性约束聚变分解实验的铝调制靶的制备。以半导体光刻工艺结合化学腐蚀工艺在铝箔表面引入周期为50 μm的条槽图形，研究腐蚀条件对腐蚀速率的影响;采用光学显微镜、扫描电镜和台阶仪对图形形貌和样品表面成分进行测量和分析，获得厚度在32 μm左右、腐蚀深度达到20 μm的铝调制靶。
2005, 17.
摘要:
设计了一种三元结构的双折射型退偏器，将两个这样的退偏器组合使用（两退偏器光轴成45°）对单色线偏光进行退偏，无论是用洛匈棱镜和红外感光卡对退偏效果进行观察，还是用偏振分析仪对退偏光束进行偏振分析，所得的结果表明退偏效果很好，且退偏效果对入射线偏光的偏振方向不敏感。
设计了一种三元结构的双折射型退偏器，将两个这样的退偏器组合使用（两退偏器光轴成45°）对单色线偏光进行退偏，无论是用洛匈棱镜和红外感光卡对退偏效果进行观察，还是用偏振分析仪对退偏光束进行偏振分析，所得的结果表明退偏效果很好，且退偏效果对入射线偏光的偏振方向不敏感。
2005, 17.
摘要:
采用PLD方法制备了Fe/Al合金薄膜，研究了Fe/Al合金薄膜的物相、结构、应力等。研究表明薄膜的沉积速率随着衬底温度的升高而降低。原子力显微镜（AFM）图像显示，薄膜表面平整、致密且光滑，均方根粗糙度小于1 nm。等离子体发射谱（ICP）表明Fe/Al原子比为1∶1。X射线小角衍射（XRD）分析表明薄膜中的物相是Al0.5Fe0.5，Al0.5Fe0.5晶体具有简单立方结构(SC)，晶格常数为0.297 nm，平均晶粒尺寸为81.74 nm，平均微畸变为0.007 6。
采用PLD方法制备了Fe/Al合金薄膜，研究了Fe/Al合金薄膜的物相、结构、应力等。研究表明薄膜的沉积速率随着衬底温度的升高而降低。原子力显微镜（AFM）图像显示，薄膜表面平整、致密且光滑，均方根粗糙度小于1 nm。等离子体发射谱（ICP）表明Fe/Al原子比为1∶1。X射线小角衍射（XRD）分析表明薄膜中的物相是Al0.5Fe0.5，Al0.5Fe0.5晶体具有简单立方结构(SC)，晶格常数为0.297 nm，平均晶粒尺寸为81.74 nm，平均微畸变为0.007 6。
2005, 17.
摘要:
类氖离子的X光激光理论研究可以为类镍X光激光提供有益启示。设计了一系列瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6 nm X光激光的实验，采用2ω1ω泵浦方式，即预脉冲采用倍频钕玻璃激光，主脉冲采用基频，用新开发的瞬态电子碰撞激发类氖锗的系列程序进行了模拟，并与1ω1ω驱动的情况进行了比较。模拟表明, 2ω1ω泵浦方案使类氖锗19.6 nm Ｘ光激光的小信号增益系数增大为1ω1ω方案的1.6倍,增益区也转移到了更高的电子密度区,是获得更短波长X光激光的一种有效方法。
类氖离子的X光激光理论研究可以为类镍X光激光提供有益启示。设计了一系列瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6 nm X光激光的实验，采用2ω1ω泵浦方式，即预脉冲采用倍频钕玻璃激光，主脉冲采用基频，用新开发的瞬态电子碰撞激发类氖锗的系列程序进行了模拟，并与1ω1ω驱动的情况进行了比较。模拟表明, 2ω1ω泵浦方案使类氖锗19.6 nm Ｘ光激光的小信号增益系数增大为1ω1ω方案的1.6倍,增益区也转移到了更高的电子密度区,是获得更短波长X光激光的一种有效方法。
2005, 17.
摘要:
主要讨论了激光状态方程实验测量中，标准材料冲击波速度和粒子速度的线性关系式中物理量的相关性对待测材料粒子速度的影响，以及待测量材料冲击波速度和粒子速度的函数相关性对待测材料压强不确定度的影响。通过激光状态方程实验数据实例计算,定量地给出了它们对实验精度的影响。经多发次实验数据统计表明：标准材料冲击绝热参数的相关性对待测材料粒子速度相对不确定度的变化小于0.7‰，待测材料冲击波速度和粒子速度的相关性对待测材料压强相对不确定度的变化在0.5%左右。
主要讨论了激光状态方程实验测量中，标准材料冲击波速度和粒子速度的线性关系式中物理量的相关性对待测材料粒子速度的影响，以及待测量材料冲击波速度和粒子速度的函数相关性对待测材料压强不确定度的影响。通过激光状态方程实验数据实例计算,定量地给出了它们对实验精度的影响。经多发次实验数据统计表明：标准材料冲击绝热参数的相关性对待测材料粒子速度相对不确定度的变化小于0.7‰，待测材料冲击波速度和粒子速度的相关性对待测材料压强相对不确定度的变化在0.5%左右。
2005, 17.
摘要:
在传统哈特曼检验法基础上研制成功一种扫描型哈特曼检测新装置，可对最大口径为300 mm的聚焦镜在全口径范围内进行采样测量。该检测装置由大口径标准平行光管、扫描式哈特曼光阑、被检聚焦镜、CCD摄像机及计算机组成，在水平和垂直两个径向上开有等间距排列且相互错开半个间距的小孔，并且在步进电机的驱动下绕光轴旋转，可对被检聚焦镜进行全口径连续采样。对有效口径为154 mm的斐索平面干涉仪非球面准直物镜的球差及焦斑能量集中度进行了测量，进而由球差计算得到了波像差,并用干涉法对该准直物镜进行了测量。球差的理论值与测量值最大偏差为14.6%;由新装置测量并计算得到的波像差PV值与干涉法测量并计算得到的PV值偏差为11.5%;实测的80％的能量集中在34 μm的范围内，而计算得到的８０％的能量集中在28 μm之内，最后对结果进行了分析并提出了进一步改进的意见。
在传统哈特曼检验法基础上研制成功一种扫描型哈特曼检测新装置，可对最大口径为300 mm的聚焦镜在全口径范围内进行采样测量。该检测装置由大口径标准平行光管、扫描式哈特曼光阑、被检聚焦镜、CCD摄像机及计算机组成，在水平和垂直两个径向上开有等间距排列且相互错开半个间距的小孔，并且在步进电机的驱动下绕光轴旋转，可对被检聚焦镜进行全口径连续采样。对有效口径为154 mm的斐索平面干涉仪非球面准直物镜的球差及焦斑能量集中度进行了测量，进而由球差计算得到了波像差,并用干涉法对该准直物镜进行了测量。球差的理论值与测量值最大偏差为14.6%;由新装置测量并计算得到的波像差PV值与干涉法测量并计算得到的PV值偏差为11.5%;实测的80％的能量集中在34 μm的范围内，而计算得到的８０％的能量集中在28 μm之内，最后对结果进行了分析并提出了进一步改进的意见。
2005, 17.
摘要:
在实验上对双包层光纤放大器进行了研究。采用新型内包层为六边形的铒镱共掺双包层光纤作为放大介质，用带尾纤的半导体激光器进行泵浦，对fs光脉冲进行放大。当用2.5 W的入纤功率泵浦50 cm长的双包层铒镱光纤时，把平均功率为10.8 mW、重复频率20.84 MHz的激光放大到176 mW，增益为12.2 dB，相应的单脉冲能量为8.1 nJ，放大后脉冲宽度为480 fs，峰值功率为16 kW。
在实验上对双包层光纤放大器进行了研究。采用新型内包层为六边形的铒镱共掺双包层光纤作为放大介质，用带尾纤的半导体激光器进行泵浦，对fs光脉冲进行放大。当用2.5 W的入纤功率泵浦50 cm长的双包层铒镱光纤时，把平均功率为10.8 mW、重复频率20.84 MHz的激光放大到176 mW，增益为12.2 dB，相应的单脉冲能量为8.1 nJ，放大后脉冲宽度为480 fs，峰值功率为16 kW。
2005, 17.
摘要:
在质量守恒的基础上，运用拉乌尔定律和道尔顿分压定律,对以摩尔分数比为3∶3∶4比例充入到ICF靶丸内的氘气、氚气和氘化氚三元系的热核燃料，在工作温度为22，24，26，28和30 K下处于相平衡时气液两相的组分组成进行了分析讨论。结果显示:工作温度为22 K时，随着充气压强从1 MPa增大到5 MPa，液层中氘气的摩尔分数从0.251增大到0.290，氚气的摩尔分数从0.350减小到0.310；气泡中氘气的摩尔分数从0.322增大到0.365，氚气的摩尔分数从0.278减小到0.241。充气压强为5 MPa时，随着工作温度从22 K提高到30 K，液层中氘气摩尔分数从0.290减小到0.261，氚气的摩尔分数从0.309增大到0.341；气泡中氘气的摩尔分数从0.365减小到0.302，氚气的摩尔分数从0.241增大到0.298。
在质量守恒的基础上，运用拉乌尔定律和道尔顿分压定律,对以摩尔分数比为3∶3∶4比例充入到ICF靶丸内的氘气、氚气和氘化氚三元系的热核燃料，在工作温度为22，24，26，28和30 K下处于相平衡时气液两相的组分组成进行了分析讨论。结果显示:工作温度为22 K时，随着充气压强从1 MPa增大到5 MPa，液层中氘气的摩尔分数从0.251增大到0.290，氚气的摩尔分数从0.350减小到0.310；气泡中氘气的摩尔分数从0.322增大到0.365，氚气的摩尔分数从0.278减小到0.241。充气压强为5 MPa时，随着工作温度从22 K提高到30 K，液层中氘气摩尔分数从0.290减小到0.261，氚气的摩尔分数从0.309增大到0.341；气泡中氘气的摩尔分数从0.365减小到0.302，氚气的摩尔分数从0.241增大到0.298。
2005, 17.
摘要:
利用准相对论扭曲波玻恩近似加交换方法，在组态平均近似下，系统地计算了类氢、类氦、类锂氩离子n≤6的各组态之间的碰撞激发过程截面，并和已有的理论结果进行了详细的对比分析。计算结果和相对论扭曲波近似的计算结果符合得很好，相对偏差一般都小于10%。由于没有考虑共振效应，计算的结果与强耦合方法的计算结果在入射电子能量较低的情况下有较大偏差，其他情况则符合较好，相对偏差一般在15%以内。该方法可以方便地计算大量应用所需的原子过程参数。
利用准相对论扭曲波玻恩近似加交换方法，在组态平均近似下，系统地计算了类氢、类氦、类锂氩离子n≤6的各组态之间的碰撞激发过程截面，并和已有的理论结果进行了详细的对比分析。计算结果和相对论扭曲波近似的计算结果符合得很好，相对偏差一般都小于10%。由于没有考虑共振效应，计算的结果与强耦合方法的计算结果在入射电子能量较低的情况下有较大偏差，其他情况则符合较好，相对偏差一般在15%以内。该方法可以方便地计算大量应用所需的原子过程参数。
2005, 17.
摘要:
引出氢（氘）气放电产生的射线和粒子流打在非晶聚氘乙烯C2D4和有机玻璃C5H8O2等靶上，测得其散射谱上有多条尖锐的X谱线，其中除一条外都是（不经散射的）原始谱中没有的。经反复证认，这些谱线不是靶中元素（如C或O）和可能包含的杂质元素的特征X射线，也不是原始谱中X射线的衍射线，更不可能是低能电子的轫致辐射经吸收后形成的峰，认为该谱线很可能是前所未知的一类新的原子态的X射线新谱系的一部分。用曾提出的一个“小氢原子”理论模型予以解释，即认为氢（氘）气放电中产生了“小氢原子”，其（在基态）电子轨道半径约为普通氢原子的玻尔半径的1/274，该小氢原子能级之间的跃迁能够很好地解释所测到的X射线新谱系。
引出氢（氘）气放电产生的射线和粒子流打在非晶聚氘乙烯C2D4和有机玻璃C5H8O2等靶上，测得其散射谱上有多条尖锐的X谱线，其中除一条外都是（不经散射的）原始谱中没有的。经反复证认，这些谱线不是靶中元素（如C或O）和可能包含的杂质元素的特征X射线，也不是原始谱中X射线的衍射线，更不可能是低能电子的轫致辐射经吸收后形成的峰，认为该谱线很可能是前所未知的一类新的原子态的X射线新谱系的一部分。用曾提出的一个“小氢原子”理论模型予以解释，即认为氢（氘）气放电中产生了“小氢原子”，其（在基态）电子轨道半径约为普通氢原子的玻尔半径的1/274，该小氢原子能级之间的跃迁能够很好地解释所测到的X射线新谱系。
2005, 17.
摘要:
根据ffner展宽器的原理和设计，进行了光学参量啁啾脉冲放大系统中信号光脉冲展宽的实验研究。通过数值方法，合理地选择了展宽器光学元件的各项参数，即光栅常数为1 800 (102 mm×102 mm),凹面镜曲率半径为1 000 mm,凸面镜与凹面镜之间的距离为653 mm,信号光入射角为51.05°。实验结果表明，优化后的ffner展宽器可以将脉宽为30 fs的信号光脉冲展宽到545 ps, 展宽比为18 167,满足OPCPA放大的需要。
根据ffner展宽器的原理和设计，进行了光学参量啁啾脉冲放大系统中信号光脉冲展宽的实验研究。通过数值方法，合理地选择了展宽器光学元件的各项参数，即光栅常数为1 800 (102 mm×102 mm),凹面镜曲率半径为1 000 mm,凸面镜与凹面镜之间的距离为653 mm,信号光入射角为51.05°。实验结果表明，优化后的ffner展宽器可以将脉宽为30 fs的信号光脉冲展宽到545 ps, 展宽比为18 167,满足OPCPA放大的需要。
2005, 17.
摘要:
采用轧制技术和真空扩散连接技术，成功实现了Al/Cu阻抗匹配状态方程测试靶的制备，通过原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、台阶仪等测试方法，对样品结构及表面质量进行分析。结果表明：通过轧制技术制备的金属薄膜表面质量较好，表面粗糙度小于25 nm；扩散连接铝铜薄膜界面结合良好，为连续连接，扩散界面控制在150 nm以内。
采用轧制技术和真空扩散连接技术，成功实现了Al/Cu阻抗匹配状态方程测试靶的制备，通过原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、台阶仪等测试方法，对样品结构及表面质量进行分析。结果表明：通过轧制技术制备的金属薄膜表面质量较好，表面粗糙度小于25 nm；扩散连接铝铜薄膜界面结合良好，为连续连接，扩散界面控制在150 nm以内。
2005, 17.
摘要:
介绍了在预处理芯轴(聚甲基丙烯酸甲酯)表面采用化学镀的方法制备铜空腔的技术，研究了镀液中硫酸铜含量、甲醛含量，镀液pH值、温度等对化学镀铜沉积速率和溶液稳定性的影响。根据实验确定了适宜的化学镀铜工艺规范：硫酸铜质量浓度10~20 g/L，TART·K·Na质量浓度10~30 g/L，EDTA·2Na质量浓度10~28 g/L，甲醛体积浓度10~25 mL/L，添加剂质量浓度10 mg/L，pH值12~13，温度35~65 ℃。通过该工艺制备出的镀层厚度达到10～25 μm，均匀性达到95%，表面无砂眼、裂纹等缺陷，刻蚀芯轴后空腔能自持。该方法为ICF研究制备金属或合金材料靶提供了新的途径。
介绍了在预处理芯轴(聚甲基丙烯酸甲酯)表面采用化学镀的方法制备铜空腔的技术，研究了镀液中硫酸铜含量、甲醛含量，镀液pH值、温度等对化学镀铜沉积速率和溶液稳定性的影响。根据实验确定了适宜的化学镀铜工艺规范：硫酸铜质量浓度10~20 g/L，TART·K·Na质量浓度10~30 g/L，EDTA·2Na质量浓度10~28 g/L，甲醛体积浓度10~25 mL/L，添加剂质量浓度10 mg/L，pH值12~13，温度35~65 ℃。通过该工艺制备出的镀层厚度达到10～25 μm，均匀性达到95%，表面无砂眼、裂纹等缺陷，刻蚀芯轴后空腔能自持。该方法为ICF研究制备金属或合金材料靶提供了新的途径。
2005, 17.
摘要:
在同轴波导尺寸较大的情况下，传统的插入四块金属板的同轴插板式模式转换器难以满足扇形波导内单模传输的条件。通过增加插板数目，设计了大尺寸情况下的模式转换器，并将其与同轴喇叭有机结合，设计了一个中心频率为7 GHz的新型模式转换天线，可以实现高功率微波源输出TEM模的定向辐射。该模式转换天线的数值计算结果为：增益22.2 dB，口径效率53.7%，中心频率上反射系数为0.07，在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数小于0.3。实验测量结果为：增益21.5 dB，口径效率约46%，在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数约为0.07~0.39。数值计算与实验测量结果基本一致。
在同轴波导尺寸较大的情况下，传统的插入四块金属板的同轴插板式模式转换器难以满足扇形波导内单模传输的条件。通过增加插板数目，设计了大尺寸情况下的模式转换器，并将其与同轴喇叭有机结合，设计了一个中心频率为7 GHz的新型模式转换天线，可以实现高功率微波源输出TEM模的定向辐射。该模式转换天线的数值计算结果为：增益22.2 dB，口径效率53.7%，中心频率上反射系数为0.07，在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数小于0.3。实验测量结果为：增益21.5 dB，口径效率约46%，在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数约为0.07~0.39。数值计算与实验测量结果基本一致。
2005, 17.
摘要:
在中子发生器中采用ECR离子源是一种新技术。由于受结构的限制，ECR离子源不能像高频源离子源那样通过观察气体放电的颜色判断其工作状态，所以在运行中调节状态非常困难。解决这个问题的方法是：用定向耦合器加微波小功率计的方法在线测量ECR离子源的微波入射功率，通过微波入射功率可以直接得到ECR离子源引出离子束流的大小，从而推断微波信号源的放电过程是否正常,然后调整ECR离子源，最终使中子发生器工作在最佳状态。从ECR离子源后面的引出电极测得的最大束流为20 mA，且工作长时间稳定，当微波功率在160 W~500 W之间时，放电效果较好，离子束流随微波功率的增加而增加。
在中子发生器中采用ECR离子源是一种新技术。由于受结构的限制，ECR离子源不能像高频源离子源那样通过观察气体放电的颜色判断其工作状态，所以在运行中调节状态非常困难。解决这个问题的方法是：用定向耦合器加微波小功率计的方法在线测量ECR离子源的微波入射功率，通过微波入射功率可以直接得到ECR离子源引出离子束流的大小，从而推断微波信号源的放电过程是否正常,然后调整ECR离子源，最终使中子发生器工作在最佳状态。从ECR离子源后面的引出电极测得的最大束流为20 mA，且工作长时间稳定，当微波功率在160 W~500 W之间时，放电效果较好，离子束流随微波功率的增加而增加。
2005, 17.
摘要:
分析了反射系数相位法原理中所采用的完全耦合电路和实际等效电路之间的差异，指出采用反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数失效的原因是：传输线与谐振腔只通过部分电感耦合；π模双间隙腔中存在耦合槽。定量计算表明：当谐振腔中耦合电感与非耦合电感之比小于0.1，或者缝模频率小于2π模频率时，反射系数相位法就会失效。结合实际谐振腔的参数值进行分析得出：导致反射系数相位法失效的最主要原因是传输线与谐振腔只通过部分电感耦合，并且耦合电感太小。
分析了反射系数相位法原理中所采用的完全耦合电路和实际等效电路之间的差异，指出采用反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数失效的原因是：传输线与谐振腔只通过部分电感耦合；π模双间隙腔中存在耦合槽。定量计算表明：当谐振腔中耦合电感与非耦合电感之比小于0.1，或者缝模频率小于2π模频率时，反射系数相位法就会失效。结合实际谐振腔的参数值进行分析得出：导致反射系数相位法失效的最主要原因是传输线与谐振腔只通过部分电感耦合，并且耦合电感太小。
2005, 17.
摘要:
为了改善磁控管的输出频谱，使模拟结构更接近实际情况，考虑了磁钢和极靴的实际尺寸。用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟。得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势，这种径向不均匀性与实验测试结果一致。将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算，模拟得到的π模工作频率2.437 GHz，实际工作频率2.450 GHz，相对偏差0.5%，并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善，使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用。
为了改善磁控管的输出频谱，使模拟结构更接近实际情况，考虑了磁钢和极靴的实际尺寸。用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟。得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势，这种径向不均匀性与实验测试结果一致。将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算，模拟得到的π模工作频率2.437 GHz，实际工作频率2.450 GHz，相对偏差0.5%，并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善，使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用。
2005, 17.
摘要:
初级绕有线圈的铁氧体环形成电感，如果同时在其次级绕有偏磁线圈并加一直流电流，当此电流改变时，铁氧体导磁率会随之改变，绕有线圈的铁氧体环的电感量也就相应改变。加载了铁氧体环谐振腔的谐振阻抗与铁氧体导磁率、品质因数及腔体谐振频率的乘积成正比，而腔体谐振阻抗直接决定其所需功率的大小。讨论了铁氧体环导磁率和品质因数的测量原理，给出了测试装置的具体电路和测量结果。
初级绕有线圈的铁氧体环形成电感，如果同时在其次级绕有偏磁线圈并加一直流电流，当此电流改变时，铁氧体导磁率会随之改变，绕有线圈的铁氧体环的电感量也就相应改变。加载了铁氧体环谐振腔的谐振阻抗与铁氧体导磁率、品质因数及腔体谐振频率的乘积成正比，而腔体谐振阻抗直接决定其所需功率的大小。讨论了铁氧体环导磁率和品质因数的测量原理，给出了测试装置的具体电路和测量结果。
2005, 17.
摘要:
介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出：二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现：螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。
介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出：二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现：螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。
2005, 17.
摘要:
介绍了一种径向绝缘的高发射电流密度二极管的结构及其磁场系统，该二极管采用爆炸发射方式，阴极为高密度热解石墨，绝缘子为氧化铝陶瓷，并采用阴极屏蔽技术，阴极尖端处的最高场强达2.470 MV/cm。同时利用CHP01加速器实验平台对这种二极管的发射特性进行了实验研究。其输出电子束参数达到：电压600 kV、电流12 kA、脉冲宽度45 ns、脉冲重复频率100 Hz、阴极电子发射密度达17 kA/cm2。电压不稳定度小于3%，电流不稳定度小于5%。研究了在高发射电流密度下二极管重复频率稳定运行问题及引导磁场对二极管输出束流及特性阻抗的影响，结果表明：二极管输出束流随磁场增大而有所减小并趋于稳定；特性阻抗则随磁场的增大而增大，当磁场强度达到临界磁场以上时，特性阻抗也趋于稳定。
介绍了一种径向绝缘的高发射电流密度二极管的结构及其磁场系统，该二极管采用爆炸发射方式，阴极为高密度热解石墨，绝缘子为氧化铝陶瓷，并采用阴极屏蔽技术，阴极尖端处的最高场强达2.470 MV/cm。同时利用CHP01加速器实验平台对这种二极管的发射特性进行了实验研究。其输出电子束参数达到：电压600 kV、电流12 kA、脉冲宽度45 ns、脉冲重复频率100 Hz、阴极电子发射密度达17 kA/cm2。电压不稳定度小于3%，电流不稳定度小于5%。研究了在高发射电流密度下二极管重复频率稳定运行问题及引导磁场对二极管输出束流及特性阻抗的影响，结果表明：二极管输出束流随磁场增大而有所减小并趋于稳定；特性阻抗则随磁场的增大而增大，当磁场强度达到临界磁场以上时，特性阻抗也趋于稳定。
2005, 17.
摘要:
为达到合肥光源二期工程通用模式的设计流强，在储存环上选择垂直方向β函数比较大的位置增加一组八极磁铁。该组八极磁铁对水平方向动力学孔径影响很小，虽然垂直方向动力学孔径明显减小，但仍然大于物理孔径，不会影响束流的注入积累过程。该组八极磁铁产生的垂直方向振荡频率分散可以提供ms量级的Landau阻尼时间，将明显增强抑制垂直方向束流集体不稳定性的能力。该组八极磁铁投入运行后，合肥光源注入积累过程明显改善，注入流强从无八极磁铁时的约100 mA提高到330 mA左右。
为达到合肥光源二期工程通用模式的设计流强，在储存环上选择垂直方向β函数比较大的位置增加一组八极磁铁。该组八极磁铁对水平方向动力学孔径影响很小，虽然垂直方向动力学孔径明显减小，但仍然大于物理孔径，不会影响束流的注入积累过程。该组八极磁铁产生的垂直方向振荡频率分散可以提供ms量级的Landau阻尼时间，将明显增强抑制垂直方向束流集体不稳定性的能力。该组八极磁铁投入运行后，合肥光源注入积累过程明显改善，注入流强从无八极磁铁时的约100 mA提高到330 mA左右。
2005, 17.
摘要:
合肥光源(Hefei Light Source，HLS)200 MeV直线加速器的束流横向位置是一个重要的运行参数，直接决定注入的效率，为此新开发了一种非拦截型、高精度、易于将测量结果数字化的条带电极束流位置测量系统（beam position monitor, BPM），该系统由条带电极和信号处理系统组成。信号处理系统选用对数比的信号处理方法，由带通滤波器（BPF）、对数检波模块、信号放大器、模数转换模块和上位机组成。带通滤波器选用中心频率为2.856 GHz、带宽为10 MHz的腔体滤波器，对数检波模块采用对数放大器AD8313芯片，模数转换模块采用NI公司的PXI-5102，上位机的数据采集程序采用Labview编写。本系统有效地采用了虚拟仪器（VI）的技术，具有模块化、开放性、易于交互、可扩展的特点，测试结果表明，其分辨率达到0.1 mm，符合设计要求。
合肥光源(Hefei Light Source，HLS)200 MeV直线加速器的束流横向位置是一个重要的运行参数，直接决定注入的效率，为此新开发了一种非拦截型、高精度、易于将测量结果数字化的条带电极束流位置测量系统（beam position monitor, BPM），该系统由条带电极和信号处理系统组成。信号处理系统选用对数比的信号处理方法，由带通滤波器（BPF）、对数检波模块、信号放大器、模数转换模块和上位机组成。带通滤波器选用中心频率为2.856 GHz、带宽为10 MHz的腔体滤波器，对数检波模块采用对数放大器AD8313芯片，模数转换模块采用NI公司的PXI-5102，上位机的数据采集程序采用Labview编写。本系统有效地采用了虚拟仪器（VI）的技术，具有模块化、开放性、易于交互、可扩展的特点，测试结果表明，其分辨率达到0.1 mm，符合设计要求。
2005, 17.
摘要:
介绍了“强光一号”加速器中两种结构的自击穿水开关，建立了简化的开关电路模型，并通过估算和Pspice模拟确定了开关的电路参数，包括电极间杂散电容、火花通道电感和火花电阻。研究表明开关导通过程中的流注电容效应可以忽略，放电通道火花电感与电阻选取流注导通时刻的值，且在主放电电流传递过程中保持不变。根据实验结果，阐述了两种开关击穿的不同特点：对于局部电场增强型的球-板电极结构的主开关，可以采用J. C. Martin稍不均匀场水击穿经验公式估算临界场强；而棒-板电极结构的多针开关，适合用J. C. Martin针-板击穿模型的水击穿经验公式估算临界场强，且并联工作的9个多针开关可以同时形成独立的放电通道。
介绍了“强光一号”加速器中两种结构的自击穿水开关，建立了简化的开关电路模型，并通过估算和Pspice模拟确定了开关的电路参数，包括电极间杂散电容、火花通道电感和火花电阻。研究表明开关导通过程中的流注电容效应可以忽略，放电通道火花电感与电阻选取流注导通时刻的值，且在主放电电流传递过程中保持不变。根据实验结果，阐述了两种开关击穿的不同特点：对于局部电场增强型的球-板电极结构的主开关，可以采用J. C. Martin稍不均匀场水击穿经验公式估算临界场强；而棒-板电极结构的多针开关，适合用J. C. Martin针-板击穿模型的水击穿经验公式估算临界场强，且并联工作的9个多针开关可以同时形成独立的放电通道。
2005, 17.
摘要:
光电倍增管的中子直照响应对脉冲中子探测器的设计和实际应用具有重要影响。分析了中子束直接照射光电倍增管产生直照响应的过程和机理。中子与光电倍增管入射窗硼硅玻璃中的硼和硅发生(n,α)和(n,p)反应，导致窗玻璃产生荧光，从而使光阴极发射光电子。在5SDH-2小串列加速器上，选用9815B和9850B两种光电倍增管进行实验，得到了光电倍增管的中子直照灵敏度能谱响应曲线。结果表明：中子能量由低到高变化时，光电倍增管的中子直照灵敏度也随之增大；两种光电倍增管的中子直照灵敏度比值为1.9×102~2.74×102，该值与其相应的增益比量级一致。
光电倍增管的中子直照响应对脉冲中子探测器的设计和实际应用具有重要影响。分析了中子束直接照射光电倍增管产生直照响应的过程和机理。中子与光电倍增管入射窗硼硅玻璃中的硼和硅发生(n,α)和(n,p)反应，导致窗玻璃产生荧光，从而使光阴极发射光电子。在5SDH-2小串列加速器上，选用9815B和9850B两种光电倍增管进行实验，得到了光电倍增管的中子直照灵敏度能谱响应曲线。结果表明：中子能量由低到高变化时，光电倍增管的中子直照灵敏度也随之增大；两种光电倍增管的中子直照灵敏度比值为1.9×102~2.74×102，该值与其相应的增益比量级一致。
