二维等离子体填充金属光子晶体腔体特性
摘要：设计了等离子体填充的二维金属光子晶体特殊开放腔体结构,并采用粒子模拟技术（PIC）建立了基于等离子体填充腔体结构物理模型,分析了等离子体填充下二维腔体的各模式场分布特性,以及等离子体的引入对腔体内各模式工作频率、电场幅值的影响.结果表明：腔体内各模式的电场强度随等离子体密度的增加而减弱,模式频率随背景等离子体归一化频率的提高而增加,工作模式的产生与激励方式密切相关.非线性传输线产生射频脉冲原理研究
摘要：介绍了非线性传输线的工作原理和色散特性,给出了用于模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的计算方法.算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中NiZn铁氧体磁芯的非线性磁化行为,并模拟了非线性传输线的工作方式.实验获得了中心频率165 MHz的宽带脉冲输出,初步验证了用于产生宽带电磁脉冲的非线性传输线关键技术.螺旋波导压缩频率调制脉冲的初步研究
摘要：利用螺旋波导对频率调制脉冲进行压缩可大幅度提高脉冲峰值功率.利用所编Matlab程序对螺旋波导的色散特性进行了计算和分析,获得了波纹幅度和纵向周期长度等结构参数对其色散特性的影响规律;给出了脉冲功率压缩比的计算公式,对不同脉宽和频带宽度、不同频率调制形式的微波脉冲通过螺旋波导后的功率压缩比进行了计算和分析.计算表明：脉冲的频率调制形式对功率压缩比影响较大;相同频率调制形式下,脉冲长度越长,工作频带越宽,功率压缩比越高.为了获得尽可能高的功率压缩比,需对脉冲的频率变化方式进行调节,使其与螺旋波导色散特性匹配.同时还需要在高的功率压缩比和高的压缩效率之间做出权衡.计算得到,当注入脉冲的脉宽为40 ns、工作频带为8.8～9.5 GHz、频率调制形式与螺旋波导色散特性匹配时,功率压缩比达到了15,压缩效率约为40％.磁绝缘线振荡器的自动优化设计
摘要：为克服全电磁粒子模拟（PIC）程序不利于优化设计的弱点,提高高功率微波器件的优化设计水平,将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序.据此对高功率微波源器件——两个波段的磁绝缘线振荡器（MILO）：C-MILO和L-MILO进行优化设计.在输入功率不变的条件下,原C-MILO效率为10.8％,经优化后效率为15.4％;原L-MILO效率为12.6％,经优化后效率为17.7％.由此得出,两类MILO模型经优化后在输入功率基本不变的情况下输出功率和效率都有很大程度的提高,且模型几何参数合理,物理图像正确.微波击穿大气电子温度与电子密度依存关系
摘要：给出了描述高功率微波脉冲大气非线性传输及微波大气等离子体特征演化的方程组,并在以微波群速度运动的局域坐标系下完成程序编制.据此模拟分析了高功率微波大气长程非线性传输及自产生大气等离子体的基本物理过程,给出了在击穿建立过程中,电子数密度增长与电子温度升高之间的关系.模拟结果表明：由于大气层中本底自由电子数密度较低,高功率微波脉冲到达时会迅速地将大气中现有的自由电子加热至平衡温度,与之相比导致电子数密度雪崩式增长的击穿过程要缓慢得多,而且随着击穿过程的开始电子温度会从平衡温度快速下降.无箔二极管强流电子束空间密度分布初步研究
摘要：通过在强磁场条件下,利用环形刀口石墨阴极（刀口尺寸φ38～39 mm）开展电子束轰击收集极内表面铜箔和垂直轰击金属靶片实验,对无箔二极管中电子束的空间密度分布进行了初步研究,并对其产生原因进行了分析.研究结果表明,电子束径向分布在φ37.2～40.2 mm,存在密度较高区域（φ38.8～39.4 mm）和密度最大值点（φ39.2 mm）,且均偏向于阴极外侧.无箔二极管环形阴极爆炸发射产生电子束的径向密度分布可用偏态分布近似.345 GHz折叠波导行波管中电磁传输损耗的分析计算
摘要：利用电导率等效方法对345 GHz折叠波导行波管中的电磁信号的传输损耗进行了仿真研究,考察了流通管孔径、加工粗糙度等对冷腔传输损耗的影响.结果表明,流通管孔径较大或加工粗糙度较大都会导致电磁信号传输严重衰减.模拟分析了热腔中电磁信号衰减对慢波结构净增益、带宽、最佳周期数等器件特征参数的影响,结果显示,电磁信号衰减会使得增益下降和带宽降低.电磁干扰下时间分辨测量系统信号外触发技术
摘要：在实验的基础上给出了束参数时间分辨测量系统的实验布局和特点,分析高压电磁干扰对直线感应加速器中时间分辨测量系统外触发性能的影响和变化规律;进一步探讨系统高压电磁干扰后的抑制措施.针对电磁空间干扰情况,主要通过采用光纤传输控制信号的措施,能很好地传输窄脉冲,信号延时抖动小于2ns,达到了高速信号的可靠传输要求,采用嵌入式控制器既解决了抗电磁干扰的要求,也满足了束参数时间分辨测量系统的使用要求.离子束流剖面分布离线诊断方法探索
摘要：提出了一种基于二次离子质谱分析技术的离子束流剖面分布的离线诊断方法,具有分辨率高、可同时给出束流剖面分布和成分信息的特点.利用数值模拟方法对该诊断方法的可行性进行了分析和讨论,并结合原理实验给出了验证结果.结果表明：该方法可以用于真空密封型中子发生器离子束流剖面分布的诊断,能够成为其他诊断方法的验证手段和有力补充.基于法国实验客体的X射线准直技术研究
摘要：通过研究法国实验客体（FTO）的闪光照相过程,设计了静态照相过程中采用的准直措施,除传统的一二级准直体外,还通过添加三级准直体来进一步控制入射到客体边缘部分的X射线,从而降低散射的影响.蒙特卡罗方法模拟结果表明,采用三级准直技术可以有效地控制散射的影响,图像接收平面各边界的直散比有了明显的提升.用于Z箍缩物理实验中光电管与光电倍增管相对灵敏度标定方法
摘要：软X光闪烁体功率计（闪烁体光电管系统）是阳加速器及PTS装置上进行Z箍缩实验获取软X光总辐射功率及能量等参数的主要设备,光谱响应灵敏度是这套设备最关键的物理参数.为获取闪烁体功率计系统的光谱响应灵敏度,在北京同步辐射实验室进行了闪烁体与光电倍增管系统的光谱响应灵敏度标定,而要将闪烁体与光电倍增管系统的光谱响应灵敏度转换成Z箍缩实验需要的闪烁体与光电管系统的光谱响应灵敏度,还需要进行光电管与光电倍增管相对灵敏度标定,为此研制了一套光电管与光电倍增管光谱响应灵敏度相对标定系统.应用此系统进行标定实验,得到了光电管与光电倍增管的相对灵敏度,进而推出了功率计系统的光谱响应灵敏度.用于聚四氟乙烯表面处理的重复频率高压脉冲电源
摘要：采用自行研制的μs级重复频率高压单极性脉冲电源,应用于聚四氟乙烯（PTFE）膜表面改性,研究脉冲放电等离子体对PTFE薄膜表面改性的作用规律.测量处理前后PTFE薄膜表面的水接触角,结果显示,在特定的脉冲参数及更严格的对比条件下其平均水接触角从112＆#176;下降到85＆#176;,PTFE薄膜表面亲水性改善效果非常显著.脉冲电源采用脉宽调制控制方式,通过逆变升压及波形整形,得到脉冲电压幅值0～20 kV、重复频率0～20 kHz、脉宽5～15 μs、上升沿500 ns～2 μs、下降沿大于20 μs的单极性脉冲.衰减振荡电流下火花电阻的光谱诊断
摘要：气体开关是脉冲功率系统的关键部件,开关的火花通道阻抗直接影响负载电压的陡度及其能量传输效率.提出一种光谱学诊断方法,通过对火花通道成像光谱的时空分辨测量,获得通道半径及电导率,从而计算时变的火花电阻.光谱测量结果表明,氮气间隙火花放电通道电子温度为2～3 eV,通道电导率先增大后减小,最大值约16 000 S,随着放电发展,火花通道电阻从绝缘状态快速跌落并趋于稳定值,时变趋势与电学计算结果基本吻合.3～100 kPa范围内,随着气压增大,放电通道半径减小,火花通道电阻增大.微秒脉冲大气压氦气等离子体射流阵列特性
摘要：为了深入研究等离子射流阵列的放电特性,利用上升沿1μs、脉宽2 μs的微秒脉冲电源产生等离子体射流,通过电压电流波形的测量和发光图像的拍摄,研究了在针-环双电极结构下,不同电极位置以及不同重复脉冲频率下氦气等离子体射流阵列的放电特性.实验结果表明放电最初产生在阵列的两端,随着外加电压幅值的增加,中心管也会有射流产生,最终形成射流阵列.随地电极距管口距离的变远,放电电流和中心管的射流长度均呈现出先增大后减小的变化趋势（20 mm处取得最大值）,随着重复脉冲频率的增大,放电由不均匀的丝状放电向均匀放电转变,放电电流先减小而后保持不变.固态化高功率长脉冲驱动源关键技术
摘要：基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出了一种固态化高功率长脉冲驱动源技术方案,该方案充分利用了绝缘规律,可实现模块化设计,具备提高系统稳定性、可靠性、重复频率和长时间运行的潜在优势.目前,针对系统方案进行了电路模拟计算,研制了各关键子系统,开展了全系统的初步联合实验,在假负载上输出了功率2.1 GW、脉宽约170 ns的高压脉冲,验证了技术方案的合理性.超高速脉冲晶闸管设计及特性
摘要：介绍一种超高速脉冲半导体器件,该器件属于穿通型器件,电压可达到5000 V,电流上升率可以达到20 kA/μs以上,根据参数调配,脉冲峰值电流可以达到数百kA.该器件采用多元胞集成结构,采用缓冲层与阳极透明层相结合的扩散技术,使其在压降和开通等方面相对于传统的晶闸管原理开关有更强的优势.并且,该超高速脉冲器件在工艺设计及实现上进行了优化,使生产条件易满足.多普勒雷达测量电磁轨道炮内弹道速度
摘要：介绍了W波段多普勒雷达测量电磁轨道炮内弹道度速度的基本方法,并对口径30 mm×25mm的串联增强型电磁轨道炮内弹道速度进行了实际测量.初步研究表明：雷达接收的信号易受到脉冲放电过程的干扰;雷达信号的信噪比取决于电枢与轨道电接触状态,在电源充电电压较低、接触面无电弧生成时测得了完整的内弹道速度,并与丝网靶和磁探针测量结果吻合;在较高充电电压条件下,由于电弧电接触产生的干扰,测速结果不够理想.电磁轨道炮高速滑动接触电阻的定量表征
摘要：从描述电磁轨道炮炮口电压波形的场路模型出发,构建了电枢/轨道高速滑动接触电阻与轨道电流波形、炮口电压波形、电枢膛内速度曲线和轨道结构参数之间的关系,依据此关系可定量表征电磁轨道炮高速滑动接触电阻.实例计算表明,电枢/轨道高速滑动接触电阻的变化依赖于轨道电流变化,对应电流上升段、平顶段和电流下降段.在平顶段接触电阻最小约0.2 mΩ,在电流上升段和电流下降段,接触电阻达3 mΩ.
