强激光与粒子束杂志

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强激光与粒子束杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

High Power Laser and Particle Beams

  • 51-1311/O4 国内刊号
  • 1001-4322 国际刊号
  • 0.4 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
强激光与粒子束是中国工程物理研究院;中国核学会;四川核学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1989年创刊,目前已被CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)、SA 科学文摘(英)等知名数据库收录,是四川省科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。强激光与粒子束在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:激光大气传输技术专题、讯息、高功率微波技术、粒子束及加速器技术、脉冲功率技术、核科学与工程

强激光与粒子束 2006年第11期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学
气固化学反应体系产生单重态氧的初步实验研究1761-1764

摘要:介绍了一种新的产生单重态氧(O2(^1△g))的气固化学反应体系,即在固定床式反应器中采用固体过氧化钠粉末与氯气(Na2O2/Cl2)进行反应的气固化学反应体系。实验分别通过用对近红外敏感的光谱仪和锗探头监测了反应产生的O2(^1△g)的发射光谱和1270nm的光信号,同时通过数据采集系统监测了反应池固体反应层和测试池中气体的温度的变化曲线。实验测得了O2(^1△g)在1270nm附近的特征发射光谱,此光谱表明该体系是一个很好的产生O2(^1△g)的体系。同时,实验现象表明该反应是强放热反应。

COIL低温真空吸附床结构的改进1765-1768

摘要:压力恢复系统是氧碘化学激光器的重要组成部分。采用低温真空吸附系统作为氧碘化学激光器的压力恢复系统,吸附床的吸附性能决定着低温真空吸附系统的压力恢复性能。通过改变液氮在传热过程中的流动状态,改善液氮与吸附床之间的热交换效率。对两种不同结构吸附床的传热系数进行了计算及实验验证,结果表明:当液氮在传热过程中的流动状态由环状流变为泡状流时.可以很好地改善液氮与吸附床的传热效率。改进后的液氯与吸附床的传热系数提高了2.2倍,提高了吸附床的吸附性能。

激光雷达大气湍流测量方法研究1769-1773

摘要:报道了一种用激光雷达方法测量大气湍流的技术,利用发射激光束在空间所需位置产生一个聚焦光斑,通过此光斑处的大气分子瑞利散射机制形成一个空间的人造散射光源,接收系统对此光源的散射光进行探测,测量出从地面到此空间散射光源之间的大气湍流参数。给出了对武汉上空大气湍流测量的初步结果。得到了不同高度层的大气相干长度随时间的变化特性、平均值和起伏均方差,并对实验测量和模型计算的大气折射率结构常数在相应高度段的积分值进行了比较.二者积分值都在10^-12量级,得到的结果基本相符。这种测量方法的实现,为测量空间不同方位、不同距离的大气湍流提供了一种新的手段。

双边缘技术多普勒测风激光雷达标准具的优化1774-1778

摘要:优化了基于双边缘技术的直接测风多普勒激光雷达中F—P标准具的工作参数。确定激光谱宽后,选择适当的F—P标准具自由谱间距,可正确消除瑞利背景噪声的影响。分析了标准具镜面缺陷、非严格平行和入射光束发散角对其透过率曲线的影响。将标准具透过率函数表达为唯一系统参数,即反射精细度的函数;通过计算散粒噪声极限时的相对测量误差,可确定最优反射精细度以及激光频率相对标准具透过率中心频率的最佳偏置;由最优反射精细度可得到入射到标准具光束的最大发散角和标准具的最小通光口径。

两种方法实现对掺镱光纤放大器的相位校正1779-1782

摘要:在光纤激光器阵列的相干合成技术中,主振荡并联放大器(MOPA)方案最关键的技术是对光纤放大器进行相位控制与校正。本文用两种方法分别对掺镱光纤放大器进行了相位控制与校正。一种是爬山法,通过自动寻优的方式不断改变相位调制器控制电压,使系统输出保持在干涉最强处;另一种是外差法,通过实时探测和校正光路中相位的变化,确保输出光束的相位一致。实验系统中主振荡激光器的波长为1083nm,输出功率0~100mW连续可调。光纤相位调制器是铌酸锂相位调制器。光纤放大器输出功率0~1W连续可调,整个光路为全保偏光路。爬山法系统的工作频率为100kHz,控制精度为λ/10;外差法系统的移频量为40MHz,精度优于λ/20。在两类闭环控制过程中.铌酸锂相位控制器都很好地实现了光纤放大器的相位校正。该工作为实现光纤激光器阵列的相干合成打下实验基础。

干涉测量系统中杂散条纹影响的抑制1783-1786

摘要:为了抑制杂散条纹的影响,提出了一种简单实用的单幅三表面干涉条纹傅里叶分析法,它根据三表面干涉时各个表面干涉的条纹调制度不同.从三表面干涉图的频谱中提取测试面的频谱,从而准确地恢复测试面的面形。模拟结果证明了该方法的有效性。准确度可以达到λ/1000。实验表明:单幅三表面干涉条纹傅里叶分析法得到的面形形状与波长调谐时域傅里叶变化法和涂消光漆法得到的结果基本一致.PV值和RMS值与波长调谐时域傅里叶变化法相差分别为0.001λ和0.004λ,与涂消光漆法相差分别为0.042λ和0.019λ。通过7次单幅三表面干涉条纹傅里叶分析法测量,得到PV和RMS值的重复性分别为0.0078λ和0.0026λ。

激光辐照转动充压圆柱壳体热力学效应1787-1792

摘要:采用有限元计算方法对激光辐照下转动充压壳体的热力学问题进行了较为全面的数值计算,获得了激光辐照下转动内压圆柱壳壁上的温升、应力、应变、位移分布等物理图像。为进一步分析转动充压圆柱壳体在激光辐照下的破坏与失效奠定了基础。提出的解决数值计算中移动热流载荷问题的双时间步长法。可以有效提高计算效率,同时提高计算精度。研究结果表明:对于给定的壳体结构,其损伤阈值时间主要取决于靶面激光强度与壳体旋转频率;在辐照过程中,损伤最先出现在最初受激光辐照的区域。

激光大气闪烁的高频谱特性1793-1795

摘要:采用三波长闪烁仪进行了大气边界层的光传输实验,结果表明:在相同的传播条件下,非平面波激光大气闪烁功率谱的高频部分与波长存在着一定的关系,功率谱无标度区间的斜率即标度指数是一个与湍流强度、波长等因素有关的函数,在满足弱起伏的条件下,标度指数一般与波长呈负相关,波长愈长则标度指数愈小,频谱下降的趋势愈快;波长愈短则标度指数愈大,频谱下降的趋势愈慢。

运动涡旋脉冲引起的光学畸变1796-1800

摘要:主要研究了气动噪声对光传输和成像的影响。流场求解采用法福尔平均N-S方程,并分别利用基于MUSCL格式的AUSMPW+分裂和二阶中心格式对流通量和粘性通量进行离散处理;用四步四阶Runge-Kutta格式对方程进行时间推进求解,采用J—B两方程模型并经Sarkar方法进行可压缩修正后用于湍流的数值模拟。采用基于光学传递函数的物理光学方法分析平均流动和湍流对光质的影响。研究表明:涡脉冲在运动过程中会引起光束沿涡脉冲运动方向产生较大的整体偏折.偏折幅度随时间而变,最大偏折幅度可以达到1.7μrad;在与涡脉冲运动的垂赢方向,整体偏折基本可以忽略不记。在涡脉冲横穿光束的过程中,平均流动会导致焦平面光强峰值有两次下降,平均流动对光强重新分布的影响比湍流脉动影响更强。涡脉冲在运动过程中,先导致光束能量在与涡脉冲运动垂直的方向上扩散,随后使之在涡脉冲运动方向上向外转移。因能量向外扩散,导致Streh1比在0.9s时刻降低到0.60左右。

条纹法提高成像分辨率的实验研究1801-1803

摘要:对利用条纹场照射目标以提高成像分辨率的方法进行了实验研究。条纹法提高成像分辨率的基本思想是,采用余弦条纹场照射目标,光学系统截止频率外的一部分高频分量将通过光学系统,通过对用多幅同频条纹场照射目标所获得的图像序列进行综合处理,可以获得超分辨率的图像。实验采用激光形成的干涉条纹场照射目标,共采用10幅余弦条纹场.各幅条纹场之间依次有1/10个周期的平移.对这10幅条纹场照射目标时所拍摄的图像进行综合处理,获得了分辨率提高的图像。实验结果证明了利用干涉条纹场照射目标获得超分辨率像这一方法的可行性。

固体热容激光器与热稳态固体激光器温度场和应力场的比较研究1804-1808

摘要:建立了3维温度场及应力场模型,并采用有限元分析方法对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器与热稳态固体激光器进行了对比研究。激光二极管阵列距离晶体3.5mm,阵列功率2×4.2kW,bar间隔0.4mm,每bar发光面积为1μm×5mm,频率100Hz。脉宽100μs,Nd:YAG晶体初始温度20℃.冷却水温20℃。计算结果表明:热容模式激光介质的表面温度高于中心温度,稳态模式刚好相反。稳态模式温差极值(19.8℃)是热容模式(6.4℃)的3.1倍,温度梯度极值(11.9℃/mm)是热容模式(2.46℃/mm)的4.8倍,热流密度极值(0.136W/mm^2)是热容模式(0.021W/mm^2)的6.4倍;稳态模式激光介质的表面出现张应力,中心出现压应力,热容模式则刚好相反,稳态模式压应力极值(18.27MPa)是热容模式(12.1MPa)的1.5倍.张应力极值(38.39MPa)是热容模式(10.3MPa)的3.9倍。由于晶体可以承受的压应力的破坏阈值远高于张应力,所以热容模式的固体激光器比稳态模式的固体激光器可以工作在更高的泵浦功率水平上。

激光单脉冲冲量的扭摆测量方法1809-1812

摘要:激光脉冲作用于工质,使工质烧蚀反喷,产生微小冲量。研究了扭摆微小冲量测量方法,提出了在激光烧蚀反喷作用力下扭摆的运动方程,激光单脉冲作用下冲量所满足的积分方程。进一步通过积分方程的离散化方法。提出了激光单脉冲冲量的计算方法,并且进行了精度分析。为采用扭摆测量激光单脉冲冲量,提供了工程测量和计算方法。

被动谐波锁模掺Yb^3+光纤环形激光器1813-1817

摘要:利用光纤的非线性偏振旋转效应产生可饱和吸收体的锁模机制,从掺Yb^3+光纤环形激光器中得到稳定高阶谐波锁模光脉冲。理论分析了工作于正色散区的掺Yb^3+光纤环形激光器的特性。实验中观测到了掺Yb^3+光纤环形激光器3种不同演化方式产生高阶锁模光脉冲。4阶谐波锁模脉冲(107.2MHz重复频率)经过1m长高掺杂Yb^3+光纤放大器放大后产生了平均功率100mW,脉宽22.8ps的脉冲,最后经过光栅压缩得到了平均输出功率20mW,脉宽307fs,脉冲中心波长1051.2nm,带宽13.76nm的激光。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体
相位调制边带失衡问题研究1818-1822

摘要:高功率激光系统中一般利用相位调制器对单纵模激光进行频谱展宽以避免受激布里渊散射,当后继系统中的滤波器存在中心波长偏差时,则会导致相位调制产生的边带失衡,使光信号出现较为严重的高频起伏。基于前端系统模拟平台对此问题进行了数值模拟研究.结果表明滤波后的高频起伏随滤波器带宽变窄和中心波长偏差增大而加剧。分析表明0.2nm带宽的滤波器出现0.05nm左右的波长偏差时,将引起24.3%左右的顶部起伏。实验中根据分析将滤波器带宽从0.2nm加大到0.4nm,成功将脉冲顶部起伏从25.2%减小到了4.4%,对前端系统的研制起到了很好的指导作用。

金锥对靶背向超热电子分布的影响1823-1826

摘要:采用20TW啁啾脉冲放大的ps激光辐照金锥靶和平面靶,对靶背向产生的超热电子角分布和能谱进行了实验研究。结果表明:金锥对超热电子的产生具有重要的影响。与平面靶情况相比,锥形靶靶背向产生的超热电子数量增加.电子能量为2.0~2.5MeV的超热电子数目有大幅度增长;锥形靶背向超热电子的空间发散角大于平面靶,这是由于啁啾脉冲放大激光所固有的较高脉冲前沿产生的预等离子体造成的影响。

二元混合燃料在靶丸内壁形成均匀液体层的数学模型1827-1831

摘要:提出了一个数学模型.描述了二元混合燃料H—D和D-T在ICF低温靶丸内壁形成均匀液体层时,远端场的温度梯度和工作温度间的关系。在靶竖直方向施加一个温度梯度后,模型显示将在气液界面产生一个垂直向上的张力梯度,它将液体从靶丸底部拉到上部,适当的张力梯度抵消了重力对液层的作用,在靶丸的内壁形成了均匀的液体层。通过运用ANSYS软件对靶丸的导热情况进行了有限元分析,模型计算结果与Kim的实验数据吻合得较好,温度梯度的变化趋势也是相似的。

光学元件的表面划痕及其对入射激光的调制作用1832-1836

摘要:对光学元件表面划痕进行了细致的观察,并将它们分为单划痕、双划痕和多划痕三类,采用时域有限差分方法,以加工过程中常见的直径为二分之一波长的半圆形划痕为基本研究对象,数值模拟了位于光学元件前后表面的多条划痕附近的空间光强分布,总结了在不同划痕条数下光强最大值随着划痕间距变化的曲线图。结果表明:位于光学元件后表面的划痕比位于前表面时更加容易引起光学损伤;在多条划痕情况下,空间光强最大值随着划痕间距的增大呈周期性变化,并随着划痕间距的不断增大而趋于一稳定数值。

炉内成球法制备PVA涂层理论模拟研究1837-1840

摘要:根据炉内成球法制备PVA涂层原理,建立了炉内成球法在PS微球表面制备PVA涂层的数学模型。并利用数值方法进行了求解.研究了初始PS壁厚和直径、载气种类、炉内温度、PVA含量等实验条件的影响。计算结果表明,包裹PS微球的PVA水溶液复合微球在下落过程中速度迅速增加,短时间内达到最大值后又逐渐降低;复合微球的PVA水溶液涂层厚度逐渐减少。微球表观密度降低;炉内温度较低时,PVA涂层不易烘干;空气和纯Ar做炉内气氛时。微球烘干时间延长,而在He和Ar混合气体中,随着He含量增加,微球烘干时间缩短;小直径PS微球及高含量PVA溶液有利于制备厚的PVA涂层。