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2006年  18卷  第09期

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高功率激光与光学
高功率连续侧面泵浦1 341.4 nm Nd:YAP激光器
朱海永, 张戈, 黄呈辉, 魏勇, 黄凌雄, 陈静, 陈玮冬, 位民, 陈振强
2006, 18.
摘要:
报道了一台线性偏振输出、波长为1 341.4 nm、采用激光二极管(LD)连续侧面泵浦的Nd:YAP激光器。通过分析Nd:YAP晶体的能级结构和跃迁特点,显示了Nd:YAP晶体作为1.3 μm波段激光器的工作物质的优点。实验对比了不同透过率的输出耦合镜片的输出功率。最终以透过率为6.5% 的输出耦合镜片,在555 W的LD泵浦功率下获得了121 W的平行于晶体c轴线性偏振(c偏振)的1 341.4 nm激光输出,光-光转化效率21.8%,斜率效率为41%;并且在c偏振激光失稳后成功获得了平行于a轴的线性偏振(a偏振)的1 339.2 nm激光。
光在随机增益介质中的放大
陈雷, 楼祺洪, 王之江
2006, 18.
摘要:
结合环形腔理论,运用蒙特卡罗法模拟了光子在介质中的随机行走。研究了倍频Nd:YAG(脉宽6 ns,频率20 Hz)脉冲激光器作为泵浦光,在TiO2 / 若丹明 B有机增益介质中,散射微粒的颗粒密度和泵浦光面积对随机激光器阈值强度的影响。模拟结果表明:随机激光阈值和光子在增益介质中的随机行走路程长度和光子通过边界返回增益区和非增益区的几率有关。随着泵浦光面积的增加,随机激光器阈值降低;增益介质中散射颗粒密度的增加降低了随机激光器的阈值。
掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的优化算法
王春灿, 张帆, 陆玉春, 耿蕊, 童治, 宁提纲, 简水生
2006, 18.
摘要:
利用平均反转率迭代算法计算掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的稳态速率方程组,并采用遗传算法对分布泵浦功率的大小和每段光纤长度同时进行优化。评估函数中引入了每段光纤中最高温度的标准方差,以确保每段光纤中的最高工作温度是相同的。通过优化,7段泵浦的最高温度和标准方差分别为126.34 ℃和1.95 ℃ ,8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为119.76 ℃和2.12 ℃。而未经优化的7段泵浦的最高温度和标准方差分别为147.12 ℃和21.37 ℃,8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为139.95 ℃和20.83 ℃。计算结果表明:泵浦方式的优化降低了最高温度和标准方差,实现了光纤中温度分布的均匀性,并且通过增加泵浦段数可以进一步降低最高温度和平坦温度分布。
片状热容激光器热效应有限元分析
曹丁象, 郑万国, 贺少勃, 袁晓东, 於海武, 徐美健, 蔡震
2006, 18.
摘要:
基于激光介质的非均匀内热源模型,利用有限元数值方法,模拟计算了热容模式下高功率激光二极管阵列(LDA) 重复脉冲泵浦片状激光介质的瞬态温度分布和热应力分布及其波前畸变和应力双折射。结果表明:热容模式下,当增益介质不能够被全口径泵浦时,也会出现严重的热效应,介质的表面靠近边缘处会出现大的拉应力集中,介质表面的最大轴向位移和最大拉应力随泵浦光斑尺寸缩小而增大;而当全口径泵浦时,介质表面热形变大大减弱,较小的拉应力存在于介质内部,而且泵浦光斑和介质的几何形状对热分布有很大影响。结果还表明,介质片表面变形和热光效应是产生波前畸变的主要原因,而热应力双折射产生的附加相移与激光介质的切割方向有关,它对光束产生较大的退偏作用,从而影响激光器的输出性能。理论模型得到了实验结果的验证。
非Kolmogorov大气湍流温度谱标度指数的测量与分析
梅海平, 吴晓庆, 饶瑞中
2006, 18.
摘要:
阐述了非Kolmogorov湍流谱理论以及湍流谱标度指数的测量与计算方法。在近地面多个地点对大气湍流温度起伏进行了多次的实验观测,结果表明:实际大气湍流温度谱标度指数多数不等于-5/3,并且通常在-2到-1之间变化。分析了湍流温度谱标度指数与湍流发展程度的相关性,利用小波分析方法展现了不同湍流强度下湍流温度脉动能量在各尺度之间的分配状态,发现湍流温度谱标度指数的绝对值在一定程度上随湍流强度的增加而增大。
基于CMAC神经网络的能动磨盘智能控制实验研究
范斌, 万勇建, 杨力, 曾志革, 伍凡, 吴时彬
2006, 18.
摘要:
针对能动磨盘面形控制系统的非线性和多变量特点,提出了基于CMAC神经网络的能动磨盘面形智能控制方法,以CMAC神经网络来映射磨盘面型和控制脉冲之间复杂的关系。为验证上述智能控制方法,搭建了由有效变形口径为420 mm能动磨盘和60路微位移阵列传感器组成的3单元能动磨盘面形检测实验平台,在该实验平台上进行了多组实验,利用微位移阵列传感器分别检测出能动磨盘在1单元、2单元和3单元驱动器作用下实验面形相对于理论面形的偏差,其中峰谷值分别为0.99,2.34和2.68 mm,均方根值分别为0.19,0.59和0.57 mm,实验结果验证了能动磨盘CMAC神经网络智能控制的可行性。
高功率双包层光纤激光器受激拉曼散射和热效应的理论研究
陈吉欣, 隋展, 陈福深, 刘志强, 李明中, 王建军, 罗亦鸣
2006, 18.
摘要:
受激拉曼散射和热效应会限制光纤激光器功率的提高。利用高功率光纤激光器的速率方程和热传导方程,理论研究了双端泵浦和分布泵浦下双包层光纤激光器的受激拉曼散射和热效应,得到了光纤中的泵浦光、激光和斯托克斯光的功率分布,光纤激光器的输出特性以及光纤中的温度分布。分析表明,当泵浦功率增大到一定值时,光纤激光器中出现SRS,一部分激光功率会转移给斯托克斯光,影响激光功率进一步提高;与双端泵浦方式相比,分布泵浦下光纤激光器的斜率效率和最大输出功率相差不大,但是,光纤中的温度分布被有效地降低,因此,分布泵浦方式更为有效。
脉冲Nd:YAG激光熔覆修复塑料模具工艺参数的优化
常明, 张庆茂, 廖健宏, 刘颂豪
2006, 18.
摘要:
激光器的电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率与激光的扫描速度、光斑直径等工艺参数直接影响着脉冲Nd:YAG激光熔覆质量。为了简化工艺调整过程,提出了重叠率的概念,并进行了理论推导,建立了重叠率与脉冲频率、激光扫描速度、激光光斑直径相互关系的方程式。利用预置法在低碳钢基体上熔覆Ni基合金粉末,获得了2组最佳工艺参数,即单脉冲能量、重叠率分别为6.7 J,97.4%和21 J,69.4%。研究表明:在单脉冲能量和重叠率一定的条件下,改变电流、脉宽、脉冲频率及熔覆速度不会影响熔覆质量。
LBO晶体和频产生589 nm激光的数值模拟及实验研究
石靖波, 张凯, 马毅, 王卫民, 彭跃峰, 鲁燕华
2006, 18.
摘要:
基于非线性光学理论,分析了1 064 nm和1 319 nm和频产生589 nm激光源的理论基础。针对LBO晶体的I类相位匹配条件及最佳晶体长度的选择进行了计算机数值模拟,给出了最佳晶体长度与总入射功率的关系曲线。当波矢量与光轴夹角为90°,波矢量方位角为3.39°时,计算出相应的有效和频系数为0.952×10-12 m/V。设计了一种简便高效的实验和频方案,二极管泵浦Nd:YAG激光器经腔镜镀膜及腔内可倾斜标准具调谐,分别输出了波长为1 064 nm和1 319 nm的准连续激光,然后通过脉冲同步调节,实现了589 nm黄光输出,平均功率达到500 mW,光束质量因子M2约2.1,和频效率18%。
地基消光测量确定大气气溶胶模型
徐青山, 胡欢陵, 魏合理
2006, 18.
摘要:
分别取大陆型、海洋型、城市型和Junge谱分布气溶胶模型,用6S辐射传输算法计算出对应于太阳光度计测量时的各波段大气气溶胶光学厚度。将模式计算值与测量值进行比较,确定测量地区的大气气溶胶模型。将该方法用于2004年在北京地区测量的太阳光度计数据,结果显示该地区当日实际大气在几种气溶胶模型中较为符合城市型气溶胶模型。
孔径接收下大气闪烁频谱的理论和实验研究
潘锋, 马晶, 谭立英, 于思源
2006, 18.
摘要:
基于孔径接收下的对数振幅时间相关函数,推导了弱湍流起伏条件下大气闪烁频谱的表达式,分析了接收孔径对大气闪烁频谱的影响。通过完成水平大气传输实验,实际测量了孔径接收下的大气闪烁频谱。实验结果验证了理论计算。结果表明,孔径接收下的大气频谱分为低频段和高频段两部分,低频谱为常数,高频谱呈幂指数关系变化,且幂指数为-11/3;随着接收孔径增大,频谱在各频率点上的幅值逐渐减小,其形状保持不变。
大气湍流中空间光至单模光纤耦合的跟踪算法
向劲松, 么周石, 胡渝
2006, 18.
摘要:
通过模拟湍流波前的振幅起伏及相位起伏,研究了采用CCD探测器的湍流波前倾斜校正系统的空间光到单模光纤耦合功率的衰落特性,对CCD图像的跟踪算法进行了研究。仿真结果表明,在接收孔径直径与Fried 参数的比值较大时,采用质心跟踪算法的倾斜校正系统的性能很差,耦合光功率会产生严重衰落。提出了一种高斯模板匹配的倾斜校正跟踪算法,在湍流较强时,可以有效地降低耦合光功率的衰落深度,并且可以避免采用质心算法可能出现的大孔径接收性能低于小孔径的不利情况。
液体相位共轭技术在高重复频率双程放大器中的应用
高清松, 童立新, 陈晓琳, 陈军, 唐淳, 冯国英
2006, 18.
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采用丙酮液体作为相位共轭镜改善光束质量,实验研究了高重复频率二极管泵浦Nd:YAG双程放大器中液体SBS相位共轭技术的应用。结果表明:采用光束扫描方式,较明显地减小了液体介质热效应。激光器在重复频率400 Hz、注入能量40 mJ时,反射率达到65%。激光器使用SBS相位共轭镜后光束质量由2.3倍衍射极限提高到1.3倍衍射极限,激光脉宽由23 ns压缩到5 ns。
Hartmann-Shack传感器组装误差分析
戴阳, 李发泉, 程学武, 蒋志凌, 龚顺生
2006, 18.
摘要:
分析了Hartmann-Shack传感器组装误差的种类,导出了旋转误差和倾斜误差的校正矩阵,在进行波前重构时乘以校正矩阵可以校正对应的组装误差。分析了两种由于组装误差导致的波前重构的相对误差的公式,并以含52个子孔径的圆形Hartmann-Shack传感器为例进行了数值模拟。研究结果表明:若不对两种组装误差进行校正,将会限制Hartmann-Shack传感器测量精度的进一步提高。为Hartmann-Shack传感器的装配提供了理论依据。
ICF与激光等离子体
快Z箍缩钨丝阵内爆物理研究
华欣生, 彭先觉, 李正宏, 徐荣昆, 许泽平, 杨建伦, 郭存, 蒋世伦, 丁宁, 宁成, 刘德斌, 顾元朝
2006, 18.
摘要:
通过理论和实验研究了快Z箍缩电磁内爆动力学物理过程及其辐射特性,完成了1维和2维辐射磁流体动力学数值模拟程序。利用阳加速器、强光一号脉冲功率装置、S-300装置和Angara-5-1装置,开展了实验研究,发展了一系列观察Z箍缩等离子体辐射的诊断系统。研制了单层、双层钨丝阵及单层丝阵加聚氘乙烯芯等负载。重点研究了能量耦合和内爆动力学规律。
超声化学法制备纳米WO3掺杂聚苯乙烯及其表征
付志兵, 邱龙会, 刘德斌, 余斌
2006, 18.
摘要:
为了满足惯性约束聚变和电磁内爆实验对靶材料的需求,以W(CO)5/sub>为原料,利用超声化学法在线制备纳米WO3/sub>掺杂聚苯乙烯。所得样品用TEM,XPS,FTIR和TG进行了表征。测试结果表明,钨元素主要以WO3/sub>的形态存在,WO3/sub>粒径分布为20~50 nm,WO3/sub>微粒被聚苯乙烯完全包覆,掺杂后聚苯乙烯的热稳定性提高了70 ℃。在此基础上,对超声化学法的反应机理进行了探讨。研究表明:纳米WO3/sub>与聚苯乙烯分子链有一定的化学键结合,纳米WO3/sub>在聚苯乙烯基体中分布均匀。
SBS新介质C4Cl6参数确定及性能研究
李强, 吕志伟, 哈斯乌力吉, 董永康, 何伟明
2006, 18.
摘要:
从介质对光的吸收机理出发,研究了吸收系数较小的受激布里渊散射(SBS)新介质六氯-1,3-丁二烯(C4Cl6)。通过基本的物理参数,确定了入射光波长为1 064 nm时C4Cl6的SBS参数,其吸收系数约为0.003 cm-1,声子寿命约为0.25 ns,增益系数约为4.9 cm·GW-1。分析了入射光波长与介质SBS参数的关系,布里渊频移与入射光波长成反比,声子寿命与入射光波长的平方成正比,增益系数一般与入射光波长无关。在单池SBS系统中,利用Nd:YAG调Q激光器研究了C4Cl6的SBS性能。实验结果表明:由于其吸收系数小,与具有相同增益系数的H2O比较,C4Cl6具有较高的能量反射率(饱和能量反射率大于55%)和较宽的SBS脉宽;由于其声子寿命短,与具有相同吸收系数的CS2比较,C4Cl6的SBS波形上升时间较短。吸收系数小和声子寿命短的特点,使C4Cl6适合作为放大池介质,这对优化SBS介质选取,提高SBS系统性能具有一定意义。
ZrO2薄膜的改性与抗激光损伤研究
罗爱云, 沈军, 杨帆, 吴广明, 周斌, 倪星元
2006, 18.
摘要:
采用水热合成技术,制备了ZrO2胶体,用旋涂法镀制了单层ZrO2介质膜以及添加了有机粘合剂PVP的复合ZrO2-PVP薄膜。采用X射线衍射(XRD)、椭偏仪、红外分光光度计(FTIR)、原子力显微镜(AFM)等仪器对干凝胶及薄膜进行了性能测试和表征,并用输出波长为1.064 μm、脉宽为10 ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试其激光损伤阈值。测得ZrO2和ZrO2-PVP薄膜在300 ℃热处理60 min后的激光损伤阈值分别为24.5 J/cm2和37.8 J/cm2。研究表明:添加有机粘合剂后的复合薄膜具有平整的表面结构;有机粘合剂的添加有助于提高薄膜的折射率和激光损伤阈值,其中,ZrO2-PVP 复合薄膜的折射率可高达1.75,激光损伤阈值达到37.8 J/cm2,比ZrO2单层膜的激光损伤阈值提高50%。
基于加速退化数据的金属化膜脉冲电容器可靠性分析
赵建印, 孙权, 周经伦, 贺少勃, 魏晓峰
2006, 18.
摘要:
基于金属化膜脉冲电容器的失效机理,研究了基于加速退化数据的金属化膜脉冲电容器可靠性评估问题,给出了一个该型电容器的加速退化失效模型和参数统计推断方法。基于试验数据可求得该型电容器可靠性模型中未知参数的估计值分别为9.066 9×10-8sup>和0.022 1,将该值代入失效分布函数即可确定电容器的失效模型,由此模型求得该型电容器充放电20 000次的可靠度为0.972 4。使用这种分析方式对金属化膜脉冲电容器进行可靠性分析将更能节省试验时间和费用。
周期量级脉冲线性Thomson散射特性
张鹏, 宋晏蓉, 张志刚
2006, 18.
摘要:
利用经典电磁辐射理论研究周期量级线偏振激光脉冲的90°Thomson线性散射。结果表明,脉冲所包含的光周期数越少,散射能谱越宽,谱中心处强度越小;谱宽度与电子相对论因子的平方及入射光脉冲频率成正比;谱强度与归一化光场强度和相对论因子乘积的平方均成正比,载波包络函数使光场中电子运动的时间和空间周期减小;进一步展宽散射能谱,使谱对称性变好,消除散射谱振荡;低于某一频率时,谱强度随载波包络初相的增大而减小,高于此频率时,谱强度随载波包络初相的增大而增大;电子进入光场初相的增大削弱了散射谱的强度。
激光聚变靶丸磁悬浮系统设计
易勇, 卢忠远, 唐永建, 张林
2006, 18.
摘要:
为实现均匀辐照,ICF靶的无接触支撑是关键,ICF磁靶悬浮是实现无接触支撑的理想途径之一。对ICF靶的磁悬浮系统进行了初步设计,利用超前相位补偿器作为内回路改善系统的稳定性。仿真试验时,系统在初始阶段(0~10 ms)小球出现轻微振荡,之后逐渐趋于稳定,最终到达设定的目标位。悬浮系统控制曲线平滑,调节时间短,这说明ICF靶磁悬浮是可行的。
爆推快点火模型分析
陆荣华, 韩申生
2006, 18.
摘要:
使用简单的爆推模型估算爆推快点火过程及其结果。 首先由ns级主驱动激光直接驱动,形成中心低密度高温热斑,周围为高密度低温主燃料区, 两区压力平衡(等压模型);然后用ps级超短超强激光打入,产生超热电子,其能量在低温主燃料区沉积,主燃料区发生爆炸,一部分向外飞散,一部分向内压缩中心热斑。在这个爆推模型下,热斑体积压缩比为64,中子产率将有极大的提高,相应的中子产额和能量增益得到提高。离子温度因为主燃料区质量过大,提高不大。提高超热电子能量,或者减小低温主燃料区质量,离子温度将会显著提高。不同的初始离子温度对结果有很大影响,较低的初始温度下更容易得到较高的中子产率和产额。
侧照明实验用平面调制微靶的制备及参数测量
叶君建, 周斌, 徐翔, 何钜华, 沈军, 傅思祖
2006, 18.
摘要:
介绍了用于侧照明实验研究瑞利-泰勒流体力学不稳定性(Rayleigh-Taylor instability)实验的聚苯乙烯和铝平面调制微靶的制备工艺。通过图形转移,靶型切割和装配工艺的控制,结合靶参数测量,获得了厚度在几十μm、表面具有波长50 μm和55 μm、振幅从几到几十μm、微靶宽度约为200 μm、剖面正弦调制图形清晰的两种靶型。
金MPC掺杂琼脂-明胶复合泡沫的均匀性研究
王宇光, 罗炫, 张林, 李波, 唐永建, 傅依备
2006, 18.
摘要:
采用表面包覆水溶性硫醇单分子层的金团簇(MPC)对琼脂-明胶复合泡沫进行掺杂。研究表明,掺杂泡沫轴向密度均匀,金MPC粒径小,不聚焦,在泡沫中分散良好,掺杂对泡沫微观形貌没有明显影响。当掺杂泡沫密度低至5.8 mg/cmcm3,、掺杂质量分数高达30%时,金MPC在复合泡沫中不发生沉降或聚集。以水作溶剂,成功制得密度小于10 mg/cm3,孔径小于100 mm的金MPC掺杂琼脂-明胶泡沫靶材料。
高功率微波
高峰值功率多注速调管电子光学系统的研究
张瑞, 王勇
2006, 18.
摘要:
分析了存在于高峰值功率多注速调管电子光学系统中的问题。采用间接设计方法设计了S波段50 MW多注速调管的电子光学系统。设计中采用分立屏蔽筒结构解决电子枪区聚焦场的旁轴对称问题。利用2维电子光学软件EGUN、3维电磁模拟软件MAFIA和PIC粒子模拟程序对电子轨迹进行了模拟,结果表明:分立屏蔽筒结构可以获得较好的旁轴对称场,电子光学系统的电子轨迹比较理想。
多层电磁屏蔽的电磁拓扑图分析方法
戴丽, 谢政, 罗建书, 陈挚, 李传胪
2006, 18.
摘要:
提出了一种用于多层电磁屏蔽条件下分析系统电子器件之间相互耦合的电磁拓扑模型。将该模型与求第k最短路算法结合,得出在不同频率范围下求从源点到终点屏蔽系数小于规定值路径的算法,得到需要改进的电磁耦合路径。该算法是通过对第k最短路算法修改而得到的,不需要求最小树和时间复杂度。仿真实验证明该算法是有效的,可以用于大型复杂电子系统耦合问题的分析。
时域开槽天线阵列的接收特性
张伟军, 袁乃昌, 张伟
2006, 18.
摘要:
利用自建的时域测量系统对接收阵元数不同、相邻阵元间距不同、阵元数相同接收方向不同的开槽天线阵列接收电场进行了测试。时域天线的时域波形、归一化能量方向图、归一化峰值方向图的分析结果表明:时域天线方向性具有时变性,与观察方向和时间段有关,接收波形峰值随主接收方向偏离主轴程度的增大而减小;阵列某一面的方向图仅与该面的阵元数及相邻阵元间距有关,与其它面的阵列无关;阵列单元越多,相邻单元间距越大,方向图波束越窄。
带谐振腔反射器的低磁场返波管实验研究
宋志敏, 刘国治, 陈昌华, 范菊平
2006, 18.
摘要:
谐振腔反射器到慢波结构输入端之间的漂移段长度对返波管效率有较大影响,文章对该影响进行了理论分析和数值模拟。结果表明:由于谐振腔反射器对电子束的预调制作用,返波管输出功率随漂移段长度的增加而呈现多峰值现象,在选取合适的漂移段长度时,可以显著提高其微波产生的效率。在SINUS-881加速器上开展实验,在引导磁场为0.7 T,漂移段长度为4.9 cm的条件下,实验获得了功率为700 MW,频率为8.7 GHz,脉宽20 ns的微波输出,效率约14%。实验研究证实了模拟结果的正确性。
曲折圆形槽波导慢波系统的高频特性
薛东海, 王文祥, 岳玲娜, 魏彦玉, 宫玉彬
2006, 18.
摘要:
对曲折圆形槽波导新型慢波系统的高频特性进行了研究,通过理论分析和数值计算,得到了它的色散曲线和耦合阻抗表达式,并分析了结构参数变化对色散特性和耦合阻抗的影响。研究表明:当周期变小时色散减弱,耦合阻抗增加;而增大直波导长度时色散变弱,但同时耦合阻抗也会下降。因此较小的周期有利于改善曲折圆形槽波导慢波电路的高频特性。鉴于这种电路的耦合阻抗较低,可以适当地减小直波导长度来提高耦合阻抗。曲折槽波导结合了曲折波导散热能力强、色散特性好、容易加工和槽波导单模工作、低损耗、大尺寸等优点,在毫米波及亚毫米波段的行波管中具有较好的发展前景。
光子晶体Vlasov天线辐射特性研究
银燕, 郑秋容, 张辉, 林宝勤, 袁乃昌
2006, 18.
摘要:
通过在Vlasov天线口径上加装金属面,再在金属面上环绕天线口径排布金属圆柱构成光子晶体,设计出一种新型的光子晶体Vlasov天线。数值仿真及实验结果均表明,光子晶体的带隙特性改善了天线的辐射特性,使得E面上的最大增益在工作频段内平均提高了2.43 dB。
对皮尔斯电子枪综合法的改进
杨赤如, 贾宝富, 朱兆君
2006, 18.
摘要:
在低压缩比、低导流系数情况下,对Vaughan迭代综合法因阴极半锥角初始值取得不合理而失效的原因进行了分析,并对其中的迭代公式进行了合理修正。采用Vaughan迭代综合法和修正后的迭代综合法验算了13支不同性能的电子枪,结果表明:采用修正迭代法,阴极半锥角初始值即使在0°~70°取值,都能得出正确的计算结果。在原来Vaughan法适应的情况下,修正法与原方法的阴极半锥角结果之间差值小于1°;在原来Vaughan法失效的情况下(如低导流系数、低压缩比小于7),改进后的方法也能得到接近实测值的合理结果。
微型计算机微波辐照效应的实验研究
蒲天乐, 刘长军, 闫丽萍, 范如东, 罗俊
2006, 18.
摘要:
微波辐照频率为1.2~2.0 GHz时,利用宽带天线对微型计算机主板进行微波辐照,考察了微波辐照载波频率、调制方式和调制深度对微波辐照效应的影响,得到了计算机分别处于满负荷工作、内存读写操作、磁盘读写操作和系统空闲4种工作状态下的微波辐照干扰功率阈值。实验结果表明:微波辐照的载波频率为1.47 GHz时,辐照干扰功率阈值最低,为32.7 dBm,计算机最易被干扰;瞬时功率是干扰微型计算机的关键参数,调制方式、调制频率和深度对微波辐照干扰功率阈值影响不大;处于高负荷工作状态的微型计算机更易于被微波辐射干扰;计算机启动的干扰功率阈值为32.0 dBm,小于正常工作状态时的阈值。
介质加载环板慢波结构高频特性研究
殷海荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 黄民智, 路志刚, 王文祥
2006, 18.
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提出了一种适用于环板结构的计算等效相对介电常数的方法,利用变分法导出了介质加载环板慢波结构的色散方程和耦合阻抗表达式。计算结果表明,介质加载能够有效降低环板慢波结构的工作电压。计算结果与CST-MWS的模拟结果吻合良好,说明所提出的计算等效相对介电常数的方法和计算色散方程的方法对环板慢波结构是切实可行的。
X波段内同轴膜片加载相对论返波振荡器的特性研究
袁家德, 蒙林, 鄢扬, 高荣, 胡庆
2006, 18.
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把同轴膜片作为相对论返波振荡器的慢波结构,从Maxwell方程组和Floquet定理出发,导出了电磁波在同轴膜片加载相对论返波振荡器中的色散关系。通过编程计算得出TM0n模式的色散曲线,数值分析了周期长度和导体半径对器件工作频率的影响,运用PIC程序模拟了返波振荡器中注波互作用过程。讨论了纵向聚焦磁场、电子注到慢波结构的距离、槽深和槽宽对输出功率和效率的影响。研究表明:增加器件的周期长度,可以减小器件的截止频率和同一模式下的工作频率; 调节内导体半径的大小,几乎不影响器件的工作频率。周期长度取11 mm,槽深取2 mm,槽宽取3.6 mm,漂移长度取7.5 mm的结构,在520 kV电压、8 kA电流和0.7 T的轴向聚焦磁场条件下,器件能输出2.8 GW的峰值功率,功率效率约33.2%。该慢波结构加工方便,具有广阔的应用前景。
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用于PKU-FEL注入器的腔式BPM的设计
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设计了用于PKU-FEL注入器的腔式位置诊断装置。该BPM腔采用的偶极模TM110模的频率与PKU-FEL主加速器的基模频率一致,都是1.3 GHz;通过在圆形腔上镶入两个完全一致的矩形腔解决了腔式BPM的Cross-Talk问题。 根据PKU-FEL的设计要求,所设计的BPM腔的最小位置响应约10 mm,动态范围大于30 mm,时间响应小于束团间距。还估算了该BPM腔引起的束团功率损耗。结果表明,BPM腔引起的束团功率损耗是可以忽略的。
MOSFET调制器的实验研究
王相綦, 何宁, 冯德仁, 李一丁
2006, 18.
摘要:
介绍了MOSFET调制器的基本原理,并对其并联分流和感应叠加两种开关结构进行了实验研究。基于可编辑逻辑器件设计了其触发电路,驱动电路采用高速MOSFET对管组成的推挽输出形式,加快了MOSFET的开关速度。利用Pspice软件对开关上有无剩余电流电路(RCD)两种情况进行仿真,结果表明,加装RCD电路可以有效吸收MOSFET在关断瞬间产生的反峰电压。实验中,电流波形用Pearson线圈测量,用3个MOSFET并联作开关,当电容充电电压为450 V,负载为30 Ω时,脉冲电流13 A,前沿20 ns,平顶约80 ns;用3个单元调制器感应叠加,当电容充电电压为450 A,负载为30 Ω时,脉冲电流强度为40 A,前沿25 ns,平顶约70 ns。
Lambertson型切割磁铁漏场的3维模拟计算和优化设计
陈沅, 康文
2006, 18.
摘要:
Lambertson型切割磁铁的漏场对RCS中的束流运行有较大的影响,包括束流集体不稳定效应以及高阶共振效应,为了对该型磁铁进行优化,利用3维磁场模拟程序OPERA3D/TOSCA,对北京散裂中子源/快循环同步加速环(CSNS/RCS)引出Lambertson型切割磁铁进行了物理设计。通过对不同的磁铁设计方案进行3维模拟计算和优化发现,采用15 mm厚的切割板以及在屏蔽管出口处添加半径为200 mm、厚度为10 mm屏蔽帽的磁场屏蔽措施,将Lambertson型切割磁铁的横向漏场降低到主磁场的0.80‰(y方向)和0.36‰(x方向),可以满足CSNS/RCS环的束流动力学设计要求。
基于MATLAB的合肥光源储存环束流轨道校正系统
丁石川, 刘功发, 宣科, 李为民, 王琳, 王季刚, 李川, 鲍循, 郭卫群
2006, 18.
摘要:
闭轨畸变对合肥同步光源的束流质量产生负面影响,因此必须对闭轨畸变进行校正。本文介绍了基于MATLAB的合肥光源储存环束流轨道校正系统的工作原理、开发过程及测试结果。该系统由束流轨道测量系统、校正铁系统和控制系统组成,基于MATLAB开发的束流轨道校正程序运行于操作员界面工作站上。首先对获取的束流轨道数据进行分析和计算,然后通过控制系统改变校正铁电源的电流以改变校正铁磁场强度,从而实现轨道校正。测试结果表明:束流轨道的最大畸变由校正前的4.468 mm下降到校正后的0.299 mm;标准方差(SDEV)由校正前的2.986 mm下降到校正后的0.087 mm。该系统达到了设计目标。
射频超导腔加速性能的改进
李欣, 陈强, 辛天牧, 郝建奎
2006, 18.
摘要:
为提高超导加速腔的加速梯度和Q值,改进了薄膜型超导腔的加速性能。研究证明,对于铜铌溅射腔,在无氧铜衬底和铌膜之间加入NbN 层可以提高铌膜的超导转变温度,改善晶格结构;对纯铌超导腔提出了改进方法,在传统的纯铌超导腔表面制备多层的超导-绝缘-超导复合膜可以屏蔽Nb腔表面的界面场,提高超导腔的临界磁场,从而提高了铌腔的加速梯度。