强激光与粒子束杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

强激光与粒子束 2009年第05期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响641-644

摘要：利用透镜聚焦，抛物面喷管约束，结合复摆和光指针测量系统研究了单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响，实验中通过调节激光器工作电压和硅片衰减实现了脉冲能量5～70J范围的有效拓展；进一步采用纳秒分幅高速相机拍摄了24J能量下的流场纹影照片。结果表明：在4～9J低能量和32～70J较高能量区间，冲量耦合系数均较稳定；9～32J能量下冲量耦合系数呈线性增长趋势，变化范围（6．5～21．0）×10^-1N·s·J^-1；纹影照片显示流场演化经历了激光支持爆轰波、爆燃波和激波3个阶段，耦合系数的变化规律源于不同单脉冲能量对应不同的能量沉积效率。

基于Zernike模式的自适应光学系统随机并行梯度下降算法645-648

摘要：控制算法的收敛速度一定程度上限制了无波前探测自适应光学技术在实时波前畸变校正中的应用。从理论分析角度提出将模式法和区域法结合起来以提高算法收敛速度，并以61单元变形镜为校正器，建立基于随机并行梯度下降算法自适应光学系统仿真模型。结果表明：达到同样的校正效果时，采用组合优化的算法收敛速度要明显优于基于区域法的收敛速度，从而验证了理论分析的合理性。

激光导星自适应光学系统一阶理论模型649-657

摘要：激光导星可以部分解决自适应光学系统信标难题。给出典型激光导星自适应光学系统主要误差空间功率谱的简化计算模型。与常用的MonteCarlo类型的模拟相比，该模型提供了激光导星自适应光学系统性能随主要控制参数变化的一种快速有效的评估手段。

铁基合金激光熔覆层的高温磨损性能658-662

摘要：为提高40Cr钢表面耐磨性，采用预置激光熔覆法在40Cr基体表面制备Fe基涂层，利用HT-500摩擦磨损实验机测定干摩擦条件下，基体和熔覆层的摩擦因数随温度变化的规律。利用表面粗糙度轮廓仪测量磨痕的深度和宽度，SEM观察熔覆层以及磨痕的显微组织形貌，使用HV-1000型显微硬度仪检测基体和熔覆层结合部分的硬度。研究结果表明：熔覆层平均显微硬度值达到373．8HV（0．2）；显著高于基体硬度198．4HV（0.2）。在干摩擦条件下，随着温度升高，磨损过程逐渐变平缓，平均摩擦因数降低，磨损率增加，耐磨性下降；在350～400℃之间，熔覆层磨损性能优于基体。

高功率高光束质量脉冲Nd：YAG激光器663-666

摘要：以实现高功率、高光束质量的脉冲激光输出为目的，对非对称平-凹谐振腔的结构进行了理论分析。设计出了高功率、高光束质量非对称放置的平-凹谐振腔、双氙灯泵浦的脉冲Nd：YAG激光器。当占空比为9％时．实现输出激光平均功率近480W，光束参数积优于12．7mm·mrad，电光转化效率近4％，与理论分析吻合，可用芯径300μm的光纤传输，不稳定性优于±1％。加工实验证明有较好的质量：切割材料为不锈钢，厚度为3mm时、切割速度为0．6m／min和厚度为1．5mm、切割速度为1．2m／min时，两种情况下所得切缝宽度均为250μm。且切割上下沿光滑。

雪面上光学湍流的测量与估算667-671

摘要：用合肥35m铁塔测量系统．测量了2008年1月28日至2月1日雪面上折射率结构常数，并用bulk方法和涡旋相关法估算了折射率结构常数，给出了大气层结稳定条件下的相似函数。结果表明：实验期间，大部分时间雪面上大气处于近中性和稳定状态；采用该相似函数，bulk方法和涡旋相关法估算的折射率结构常数与实测结果一致性很好；雪面上折射率结构常数也存在一定的日变化，但与草坪、海洋、沙漠等下垫面相比小1～2个量级，变化范围为1．9×10^-16～1×10^-14m^-2/3。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

冷冻靶校准误差和烧蚀层粗糙度对氘氚层均匀性的影响672-676

摘要：理论分析了氘氚层外表面的温差与其粗糙度问的关系；以法国兆焦激光装置LMJ为原型，利用计算流体力学程序Fluent，分别模拟了靶丸轴向偏离黑腔中心不同尺度和烧蚀层存在不同大小的非均匀厚度对氘氚层温度分布的影响，求得了这两种误差引起氘氚层厚度的非均匀度。结果表明：为了满足点火靶的要求，靶丸轴向偏离腔体中心的尺度须在8．5μm内，烧蚀层轴向粗糙度则应控制在0．72μm内。

多元丙烯酸酯泡沫微球的制备677-680

摘要：利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器，实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水，中间层为多元丙烯酸酯单体溶液，外层为聚乙烯醇溶液的水／油／水乳液，在紫外光照射时，室温条件下成功快速地制备出粒径1．5～4．0mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究，结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1．50，由大量分散的蜂窝微孔组成，蜂窝的直径不超过1μm；多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93％，单分散性较好。

轴对称静场系统聚焦特性681-684

摘要：建立了不等径双圆筒电极结构的旋转轴对称静电场电子光学聚焦系统模型，利用ANSYS软件，数值模拟了电子束在其内部场中的运动情况，给出了理论计算的像面和最佳成像位置。研究了电极形状、尺寸和负载电压等因素对系统成像特性的影响。得出了各电极负载对聚焦点位置影响的量化关系。研究表明：聚焦极对系统成像的影响比加速极和阳极大；聚焦极负载电压对成像特性的影响比电极尺寸和形状大得多。

辐射温度的数据处理方法685-688

摘要：辐射温度是间接驱动惯性约束聚变实验中可以定量测量的重要物理量。引进了一种通过直接计算辐射通量来得到辐射温度的方法，该方法的主要优点是计算简单，避免了某些时刻不能计算辐射温度的情况。由该方法得到的辐射温度与传统方法计算结果符合较好，不确定度均为7％。通过与冲击波测量温度峰值的结果对比确认了数据处理方法的正确性。在此基础上建立了国内某大型激光装置上的新型15道软X光能谱仪的数据处理系统。

激光诱导Ca等离子体温度的实验研究689-693

摘要：等离子体温度是激光诱导击穿光谱测量中一个重要的因素。采用Nd：YAG脉冲激光器作为光源击穿样品形成等离子体，其发射光谱由中阶梯光栅光谱仪和ICCD进行分光和光电转换。通过实验得出了300～450nm波段的光谱图，定性分析出了CaⅡ315．9，317．9，393．4，396．9nm和CaⅠ422．7nm等发射谱线。根据激光诱导击穿光谱定量公式，等离子体温度的变化对谱线强度有影响。先假设实验中等离子体处于局部热平衡状态．选用ca的4条一价离子谱线，根据Bohzmann斜线法计算出了等离子体温度，并得到了等离子体温度与Ca质量分数的关系。随着Ca质量分数的增加，等离子体温度也相应增加。但当Ca质量分数小于0．50％时等离子体温度增加的幅度较小，而质量分数大于0．50％时等离子体温度的上升幅度相对较大。最岳经过验证，实验中等离子体处于局部热平衡状态的假设成立。

基于非线性最小二乘法的条纹相机标定数据处理方法694-698

摘要：使用基于非线性最小二乘法的方法处理扫速标定数据，获得了条纹相机的全屏扫速数据，消除了扫速非线性和空间畸变对测量结果的影响。该方法的不确定度约为0．04％，远小于条纹相机的系统误差。利用该方法得到了各个像素对应的扫速，其不确定度约为1．5％，显著减小了条纹相机测量结果的误差。

X光分幅相机在黑腔等离子体填充特性研究中的应用699-703

摘要：在神光Ⅱ装置上2．4ns长脉冲三倍频激光（激光能量8×300J）与腔靶耦合实验研究中．X光分幅相机通过激光注入孔观测获得了3种腔尺寸腔内Au等离子体径向运动时空分辨图像。用MATLAB对图像进行了定量处理，结合时间分辨辐射温度测量结果分析表明：在腔内不充气、无低Z衬垫情况下，标准腔（φ800μm×1350μm）在激光脉冲作用到约1．5ns时出现明显的Au等离子体堵腔效应；当腔尺寸放大到1．25倍（φ1000μm×1800μm）和1．5倍（φ1200μm×2100μm）时，腔内等离子体基本不堵腔。给出了3种腔尺寸不同时期腔内AU等离子体径向聚心速度，分析表明：大腔的聚心速度比小腔的慢，后期比初期慢。

门控分幅相机增益衰减特性704-708

摘要：分析了分幅相机增益衰减的理论模型，利用Mathematica软件模拟了增益随电脉冲传输时间指数衰减的曲线图。根据增益衰减理论，设计了测量增益衰减系数的实验。实验结果表明：分幅相机的平均增益按0．0249mm^-1指数衰减，电脉冲沿微带线传输的电压幅值衰减系数平均为0．00356mm^-1.得出实验数据中单条微带上增益并不完全符合增益指数衰减规律，而是在最后一帧图的增益有所回升，分析得出这是由电脉冲在微带末端连接处的反射引起的。经多次测量，电脉冲在微带线末端的平均值反射比为24．2％。对增益衰减状况的改善提出建议：采用良导体制作传输线，选取介质损耗小和绝缘性能好的材料作为填充介质，合理设计MCP微带线的厚度、微带宽度及微带与输出面的间距则可减小分幅相机增益的衰减。

成像型任意反射面速度干涉仪数据处理方法709-713

摘要：采用傅里叶变换方法。列出了对成像型任意反射面速度干涉仪得到的干涉条纹图进行处理的过程。利用文献结果，处理了冲击波整形时产生的有间断干涉条纹图，对处理结果进行了分析。结果表明：条纹图要干净，条纹间距清晰、均匀，应使用1维傅里叶变换的方法处理条纹图，减小滤波的难度。研究了冲击波测试当中条纹丢失的问题，提出了间断条纹图间断起始点相位确定的方法。对透明和不透明靶产生条纹图的不同进行了讨论，得出对透明靶产生的条纹图应采用适当的条纹外延技术进行预处理后再进行常规处理。

强激光与粒子束杂志高功率微波

金属平板覆盖负折射率媒质的电磁波反射系数的PLRC—FDTD分析714-718

摘要：推导了负折射率媒质中的FDTD分段线性递归卷积（PLRC）计算式，并将PLRC-FDTD方法用于仿真电磁波与负折射率媒质的相互作用，计算了金属平板覆盖负折射率媒质层对垂直入射电磁波的反射系数。数值结果表明：负折射率媒质包层可以极大地减少目标的电磁回波能量，碰撞频率越大，振荡频率越小，其吸波性能越好；负折射率媒质碰撞频率、振荡频率及其分布形式是影响反射系数的重要因素。

FDTD方法分析高功率微波对大气的电离与击穿719-723

摘要：应用麦克斯韦方程和电子流体方程，利用时域有限差分方法（FDTD）计算模拟了高功率微波（HPM）对大气的电离与击穿；该方法用瞬时电场代替等效电场，时刻更新大气电离击穿过程中的电离频率和碰撞频率，消除了近似解析法未考虑大气电离击穿过程中电场幅度衰减而引起的误差，计算得到击穿阈值大小随海拔高度的变化趋势与文献所得的变化趋势相吻合，其值略大于近似解析解；并通过仿真计算分析了HPM脉冲幅值、脉宽以及海拔高度等参数对大气击穿的影响。

回旋管双阳极磁控注入枪的边界元法计算724-728

摘要：根据边界元法建立物理与数学模型，编制了计算磁控注入枪的程序。使用该程序设计和模拟一个工作在35GHz，70kV，10A基波回旋行波管放大器的双阳极磁控注入枪，获得较好的模拟结果。并对电子注在不同工作电压和磁场下的质量进行了分析计算。计算表明，边界元法在分析回旋器件电子光学方面是一种非常有效的方法。