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强激光与粒子束 2009年第10期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

漫射板反射式大直径激光功率－能量测量方法1441-1445

摘要：提出了一种漫射板反射式大直径激光功率－能量测量方法。该方法利用漫射板良好的朗伯特性，根据双向反射分布函数定义，通过反射信号的测量，准确得到入射在漫射板上激光束的功率－能量。技术实现上，通过实验室标定，将功率－能量标准传递至漫射板－探测器系统，再利用标定好的系统实现外场大直径激光的测量。研究分析表明：运用该测量方法，不确定度可优于10％，能大大提高目前测量水平。

高功率光子晶体光纤激光器实验研究1446-1448

摘要：利用F—P谐振腔实验研究了高功率掺Yb^3＋光子晶体光纤激光器。使用915nm和976nm两种波长的泵浦源进行双端泵浦，在23m长的双包层光子晶体光纤中获得了552W的连续单模激光输出。该激光器的斜率效率约为76％，光-光转换效率为56％，光谱中心波长为1078nm，光束质量平方因子为1．2。

532nm脉冲激光辐照CCD实验研究1449-1454

摘要：采用532nm，10ns的脉冲激光对面阵CCD进行辐照实验，对每一阶段的实验现象和电路层面的破坏机理进行了深入分析，根据实验现象，把脉冲激光对CCD的硬破坏分为3个阶段：第1阶段在低能量密度激光辐照下，被破坏的CCD局部出现无法恢复的白色盲点，但其它部分仍可正常成像；第2阶段CCD探测器受到激光辐照后，在光斑处的时钟线方向出现白色竖直亮线，亮线处无法正常成像且激光辐照撤去后无法恢复；第3阶段受高能量密度激光辐照后，CCD完全失效，无法恢复成像。针对CCD的饱和及恢复阶段，利用Matlab编码对分辨力靶板的成像数据进行处理，分析了激光辐照CCD对饱和像元数和对比度的影响。结果表明：当CCD受到激光辐照时，饱和像元数迅速增多，图像对比度迅速下降为零，激光脉冲消失后，整个CCD成像亮度下降，饱和像元数迅速下降为零，经过一段时间后CCD又恢复至线性工作状态，激光的能量密度越高，CCD恢复所需的时间就越长。研究还发现：当恢复时间超过0．6s，CCD出现不可恢复的白色条带，严重影响成像质量。

高功率二极管泵浦激光模块的热致球差1455-1458

摘要：为获得高功率高光束质量的激光器，对激光器中的热致球差进行了研究。介绍了高功率二极管泵浦Nd：YAG棒激光模块热致球差的测量和补偿方法。使用S-H波前探测器测量了激光模块的三阶球差，设计了补偿系统对激光模块的球差进行了补偿，并对补偿前后的各阶像差进行了分析。在主振功放（MOPA）系统中使用球差补偿系统，工作电流110A时，光束质量平方因子从9．2提高到6．4。实验结果表明球差补偿系统能消除激光模块的的三阶球差，而且不会引起其它像差的增大，提高了激光器光束质量。

可调谐TEA CO2激光器多频输出1459-1461

摘要：为了满足多频红外激光分离同位素的需要，采用平行的双光栅腔结构，在最佳混合气体体积分数、总压强50．7kPa、电压27kV条件下，成功得到了TEA CO2激光器常规带多组双频和三频激光输出。输出的双频波（或三频波）具有良好的空间重叠性和时间同步性，输出波长可调谐且调谐范围较大，激光从一光栅旁边近似地沿平行于腔轴的方向输出，可以满足对一些物质双频（或多频）激发或分离同位素的需要。

占空比对光子晶体光纤激光器性能的影响1462-1466

摘要：在传统光纤激光器工作原理的基础上，考虑光子晶体光纤（PCF）模场分布特征，给出了连续泵浦情况下单模PCF激光器的速率方程和功率传输方程。利用该方程对掺镱单模PCF激光器的性能进行了数值模拟研究。结果表明：虽然空气占空比大小对PCF激光器的输出功率、泵浦阈值和斜率效率等影响不显著，但对拉曼非线性阈值影响却很大。当泵浦功率小于拉曼非线性阈值时，激光器主要输出信号激光；当超过拉曼阈值且在较宽的范围内，激光器同时输出功率相近的信号激光和拉曼光。基于这种效应，提出一种由泵浦功率控制的双波长光纤激光器的新思路。考虑到PCF非线性系数的可调控特性，采用不同光纤有可能在较宽的功率范围获得双波长激光振荡。

硬X光光电成像系统面密度分辨能力1467-1470

摘要：针对基于将X光转换成可见光接收的硬X光光电成像系统，研究了系统面密度分辨能力的理论模型，获得了系统面密度分辨能力的上下限的表达式；建立了对硬X光成像系统对面密度分辨能力的测量方法。利用自制面密度分辨率板，实验测量了由射频X光机、转换屏、光纤锥耦合和CCD相机组成的硬X光光电成像系统在不同照射量下的面密度极限分辨能力的上下限值。实验结果与理论分析模型分析趋势一致，在未饱和条件下面密度分辨力上限随着照射量的增加而不断增加，而面密度分辨力下限随着照射量的增加将减小。

质子辐照ZnO白漆光学退化的慢正电子湮没分析1471-1475

摘要：采用慢正电子湮没光谱研究低能质子辐照下ZnO白漆的光学退化。研究结果表明，随质子辐照注量的增加，多普勒展宽谱的S参数逐渐减小，W参数逐渐增大。质子辐照下S-W参数拟合曲线的斜率发生改变。S参数的减小可以归结为锌空位含量的减少以及准正电子素的形成。准正电子素{单电离氧空位（捕获一个电子）十正电子}的形成，能够降低正电子湮没的速率，导致S参数减小。S参数的减小证实了质子辐照导致ZnO白漆中单电离氧空位数量的增加。SW参数拟合曲线斜率的变化可以归结于质子辐照下双电离氧空位向单电离氧空位的转变。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

Sc2O3替代层在532nm高反膜中的应用1476-1480

摘要：将Sc2O3替代层引入到532nm高反膜（HfO2／SiO2）”中，利用Sc2O3在盐酸中具有较好的溶解性这个特点，把膜层与基片脱离，以方便基片返修，缩短返修周期，降低成本。能量色散谱元素测试表明，脱离后Sc元素残留率为0。用Lamada900分光光度计、WykoNT1100轮廓仪和ZYGO干涉仪分别表征了替代层引入对高反膜的光谱、表面粗糙度和应力的影响，并测试了膜系在532nm的激光损伤阈值的变化，结果表明Sc2O3替代层的引入对高反膜的性能几乎没有负面影响。

双层塑料靶丸的X射线相衬成像1481-1484

摘要：为对微聚焦X射线相衬成像技术应用于双层以及多层塑料靶丸成像和特征分析进行可行性研究，基于类同轴X射线成像技术，综合考虑成像放大倍数、分辨率和衬度等因素，选择合适的实验参数，成功获得了较为清晰的双层塑料靶丸X射线相衬成像照片；采用数字图像处理技术的图像分割手段，如拉普拉斯高斯边缘检测法等对所成像中靶丸边界特征进行分析处理，获得了双层靶丸内层厚度为（10．5±0．6）μm，外层厚度为（9．2±0．7）μm，靶丸外径为（273．3±1．0）μm等参数。

ICF装置靶场结构总体稳定性设计1485-1488

摘要：通过分析光学元件的动力学响应，计算靶场每条光路的结构漂移误差，进行了靶场结构总体稳定性评估。神光主机装置单光路靶场结构漂移误差计算结果表明：其靶场结构设计满足稳定性要求，该方法可以应用在ICF装置靶场结构总体稳定性设计中，但所得的漂移误差的裕度应大于一个给定的合理值。

状态方程实验用铜多台阶靶制备工艺1493-1496

摘要：采用单点金刚石切削技术，通过合理的刀具设计、夹具设计及工艺过程设计，确定了加工工艺参数，完成了厚度几μm至几十μm的无氧铜多台阶靶的制备。通过触针式轮廓仪，台阶仪，白光干涉仪对表面轮廓及粗糙度进行了测量。结果表明：通过单点金刚石切削技术加工成形的铜多台阶靶，各台阶表面均方根粗糙度小于50nm，工件表面轮廓平直，台阶垂直度较好。采用阿基米德原理对材料密度进行测量，加工成形后密度为（8．945土0．074）g／cm^3，接近材料理论密度。

掺杂丙烯酸酯单体合成及泡沫制备技术1497-1500

摘要：通过丙烯酸、2-甲基丙烯酸、巴豆酸与五氯苯酚的酯化反应实现了3种丙烯酸酯单体的掺杂改性合成，采用核磁共振和质谱测试技术对掺杂丙烯酸酯单体进行了表征。利用掺杂改性后的丙烯酸单体与季戊四醇四丙烯酸酯之间的共聚反应，结合超临界萃取技术，制备出理论密度为50mg·cm^-3、掺杂氯元素质量百分数平均值最高约为15％的掺杂丙烯酸酯聚合物泡沫。通过测定聚合物凝胶速率，初步探讨了掺杂丙烯酸酯单体与多元丙烯酸酯单体的共聚合反应机理。

Z箍缩等离子体内爆X光辐射功率角分布1501-1505

摘要：在Z箍缩实验中，利用ST1432红光闪烁体、多模石英光纤探头和大电流光电倍增管探测器等研究了丝阵等离子体内爆过程中沿轴向与径向不同方位角的X光辐射功率分布。采用的负载为单层钨丝阵和单层铝丝阵，驱动电流1．5～1．8MA，上升时间60-90ns。实验结果表明：Z箍缩等离子体X光辐射强度有轴向和径向分布不均匀性；单层钨丝阵轴向X光辐射强度大于径向辐射强度；单层铝丝阵径向X光辐射强度大于轴向辐射强度。

强激光与粒子束杂志高功率微波

X波段大功率耦合腔行波管3维粒子模拟1506-1510

摘要：为提高行波管的增益和输出波形的稳定性，开展了带高频切断X波段大功率耦合腔行波管的研究工作。以点频7．2GHz为例，对X波段耦合腔行波管的大信号注波互作用过程进行了3维粒子模拟，该行波管包含一处高频切断及两处微波集中衰减器。数值模拟结果表明：行波管腔数为40、电子束电压为17kV、电流为0．8A时，可获得2．0kW的微波输出功率，增益达23dB，电子效率达14．7％。

双频磁绝缘线振荡器的高频特性1511-1516

摘要：建立了基于谐振腔深度角向分区的L波段双频磁绝缘线振荡器的模型，并采用数值研究的方法，开展了双频磁绝缘线振荡器主慢波结构的色散特性分析，同时还研究了封闭结构和开放结构的双频磁绝缘线振荡器的谐振腔，得到其谐振频率、场分布、Q值等信息，从高频特性研究的角度来进一步验证了双频磁绝缘线振荡器产生稳定的双频率高功率微波的可行性。研究表明：双频磁绝缘线振荡器的高频结构可以分区工作，每一个分区对应一个谐振频率。

微波在带电沙粒中的衰减效应1517-1520

摘要：根据沙粒的等效介电常数模型和Rayleigh近似下带电球形粒子的前向散射振幅函数，给出了对数分布模型下的带电沙尘粒子引起微波的衰减计算模型，并进行了分析和仿真计算。结果表明：带电沙粒比不带电沙粒对微波信号衰减的影响明显增大，带电沙粒所带表面电荷越集中，对微波的衰减影响越大；微波衰减随能见度的增大而减小；对于相同含水量，频率小于35GHz时，沙尘对电磁波衰减的影响较小，频率大于35GHz时，沙尘对电磁波的衰减影响增大。

L波段径向线螺旋阵列天线的优化设计1521-1524

摘要：以提高阵列天线的口径效率为目标，对辐射单元及阵列布局进行了优化，设计了中心频率为1．57GHz的6元单圆环径向线螺旋阵列天线，采用时域有限积分算法软件对阵列天线进行了数值模拟，结果表明：口径为320mm的该天线在中心频率上可获得14．4dBi的增益，口径效率达99％，轴向轴比值为1．15，在1．5～1．7GHz的频带范围内，增益大于13．9dBi，口径效率大于97％，轴向轴比值小于1．35。