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 2017年第04期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学
化学刻蚀过程中熔石英表面沉积物的形成及其对激光损伤的影响1-6

摘要:化学刻蚀是提升熔石英光学元件抗激光损伤性能的重要后处理技术之一,但刻蚀后熔石英表面附着的沉积物对其表面质量、透射性能和抗激光损伤性能有很大影响。使用光学显微镜和原子力显微镜表征了化学刻蚀后附着于熔石英表面的沉积物的微观形貌,并分析了其形成机理;X射线能谱分析表明化学刻蚀后熔石英表面沉积物主要由Fe,Ni,Al等元素的金属盐组成。损伤阈值测试结果表明熔石英表面高密度沉积物区域的损伤阈值明显低于非沉积物区域,沉积物对熔石英光学元件的抗激光损伤性能产生严重影响,它们是诱导熔石英激光损伤的前驱体。

强激光与粒子束杂志高功率微波
基于Sagnac环形镜的高功率多波长线偏振掺镱光纤激光器7-11

摘要:设计了基于Sagnac环形镜的哑铃型结构全光纤掺镱激光器,使用976nm多模激光二极管泵浦,通过调节偏振控制器获得了稳定的多波长线偏振激光输出。泵浦功率为20.4w时,最高输出功率达到5.13W,功率波动不大于0.02W,激光器输出多波长激光线偏振度约为14.19dB,多波长输出功率平坦度优于3dB。

1064nm激光致熔石英损伤的数值模拟研究12-16

摘要:为了研究1064nm激光对增透熔石英的热应力损伤机理以及等离子体分布等效应。基于热传导和气体动力学理论,探究了毫秒激光对增透熔石英的热应力损伤和致燃损伤的理论模型,利用comsol软件模拟了1064nm激光作用增透熔石英时材料内部的热损伤、应力损伤以及激光支持燃烧波,模拟结果表明在激光光斑半径区域内,温升较为明显,形成较大的温度梯度,激光作用区域受热膨胀,其余区域会对膨胀发生抵制,因此材料内部产生应力,其中上表面的径向应力、环向应力在激光光斑边缘附近达到最大值,应力损伤应该先从辐照中心点或激光光斑边缘附近产生,同时发现等离子体的传播是稳态的,燃烧波的最大速度发生在最初时刻,并随着扩散时间逐渐变低。

脉冲单纵模激光器中标准具精度与选模性能17-23

摘要:根据脉冲单纵模激光器中的关键器件F-P标准具的选模原理,定量分析了不同参数F-P标准具的加工厚度精度、角度放置精度以及腔长变化对激光器纵模选择性能产生的影响,得到了对不同参数标准具的光学厚度偏差进行补偿所需的角度偏移量,研究了入射角度对标准具中心波长偏移的影响。这些结果对于脉冲单纵模激光器的机械结构设计、器件加工允差与装配调节精度的设计具有重要意义。在线型腔F—P标准具选模激光器中,得到了最大单脉冲能量8.41μJ,脉冲宽度32ns,近衍射极限的单纵模激光脉冲输出。

端面抽运Nd:YAG陶瓷1.83μm激光24-27

摘要:报道了基于Nd∶YAG透明陶瓷4F3/2-4I15/2跃迁实现1.83μm激光输出的研究。采用简单紧凑的平凹腔结构,结合对腔镜镀膜参数的设计,控制其他能级跃迁谱线对应波长激光的透射损耗来抑制较强能级跃迁对应的激光振荡。在入射抽运功率14.6W的808nm波长半导体激光端面抽运Nd∶YAG透明陶瓷,获得了0.65 W的1.83μm激光输出,斜率效率5.8%。可见Nd∶YAG透明陶瓷可望成为获得1.8μm波段激光直接输出的激光介质。

紫外激光探针在Z—pinch中的应用28-33

摘要:报道了基于脉冲宽度为16ns、波长为266nm、总能量为30mJ、时间分辨为1.6ns的紫外激光四分幅阴影成像系统,用于研究Z-pinch产生等离子体与在丝阵负载中心放置塑料泡沫材料相互作用输运规律,研究动态黑腔形成过程的主要物理因素。使用高能高密度激光束透射等离子体,依据等离子体对激光束吸收衰减特性诊断激光束通过等离子体后的空间强度分布,通过理论计算获得等离子体空间密度分布,获得等离子体产生的早期稳定性、箍缩速度等规律。实验研究表明,在X射线峰值前约-25ns等离子体开始压缩塑料泡沫,在峰值前-5ns压缩到最小,之后泡沫开始膨胀。在X射线峰值时刻泡沫直径由3mm压缩到直径约为1mm,对泡沫的最大压缩比约为9倍。实验测量压缩速度约为3.3×10^6 cm/s,并给出了不同时刻的磁流体不稳定结构分布。

微波防护服开口对防护性能影响的计算34-40

摘要:在中国人体解剖学模型基础上建立了着装状态连体衣防护服模型,并用时域有限差分法详细考察了0.3-3GHz微波辐射环境中良导体防护服对人体的防护特点,重点分析了良导体防护服上孔缝电磁泄露的基本规律及其对防护服防护效能的影响。主要得到了以下规律:良导体防护服上孔缝电磁泄露的主要原因为孔缝切断辐射场在防护服上产生的感应电流,当电磁波的电场极化方向与缝隙垂直时,电磁能量更容易发生泄漏;在0.3-3GHz范围内,防护服的防护效能随着频率的提高而增强;计算结果显示带有孔缝的良导体防护服屏蔽效能难以达到30dB,对防护效能要求较严格的防护服缝隙需要特殊处理。计算数据以及规律分析为防护服的设计提供了理论支持。

通信电台带外连续波强场辐照重启效应分析41-46

摘要:通过对开关电源及通信电台进行带外连续波强场干扰试验,发现带外强场干扰会使电台重启。其主要原因是带外连续波干扰导致开关电源输出电压下降,当供电电压下降到一定程度时,电台关闭。取消干扰,开关电源又能正常工作,电台会自动启动。以开关电源和通信电台作为受试设备,其对20-100MHz频率范围内的连续波干扰的敏感程度不同,对70MHz左右的干扰频率最为敏感,而70MHz的半波长恰好与线缆长度相近,说明线缆是干扰的主要耦合通道。电台作为用频装备,在干扰试验中对敏感频点和临界干扰场强的影响并不明显,主要是因为电台的机壳对20-100MHz的干扰屏蔽效果较好,所以不会影响试验结果,将电台替换为50Ω负载,试验规律相同。干扰在20-100MHz频率范围内,通过对开关电源的输出线和输入线分别屏蔽的干扰试验可知,输出线相比于输入线更容易引入干扰,并且电台与电源共地,能够提高一定的抗干扰能力,但受试设备的敏感规律不变,电台浮地会大大降低临界干扰场强。

基于蒙特卡罗方法的α放射源能谱测量模拟47-52

摘要:运用蒙特卡罗方法建立PIPS-α谱仪的腔室模型,模拟谱仪对α面源(238Pu)的能谱测量,通过改变放射源与探头之间的距离,模拟不同条件下α粒子的射线能谱,同时,对不同探源距条件对α射线能谱的影响进行分析;另一方面,使用谱仪在不同探源距的情况下进行α能谱实验测量,获得不同条件下α射线能谱;最后,将模拟与实验的结果进行对比,分析实验测量结果与模拟结果的相对误差,并对模拟过程及模型参数进行校正,对校正后的模型进行实验验证,使其能够应用到其他α放射源的能谱测量中,并且使其可用于单能α粒子的能谱研究,研究结果也可为α能谱测量技术提供依据,为α能谱解谱技术提供数据支持。

探测器偏置重建算法在工业CT检测中的应用53-58

摘要:工业CT检测对象的大小是不固定的,最大限度地利用已有探测器的成像面积非常重要。采用探测器偏置来获得更大的扫描视野,并推导相应的重建算法。该算法首先使用Parker类型函数对采集到的投影数据中的冗余部分进行加权,然后采用扇束滤波反投影重建算法重建得到断层图像。在实验中使用实际工业CT系统分别采集钢制线对块与铝合金变速器外壳的投影数据进行重建算法的验证,重建结果证明了使用的探测器偏置重建算法的正确性与有效性,且空间分辨率和标准扫描的重建结果保持一致,这个方法可以在工业CT成像上有效使用。

离子推力器工作性能参数控制模型59-65

摘要:为了研究离子推力器工作参数对输出特性的影响,通过离子推力器工作性能参数的理论计算公式,建立起离子推力器输入参数与输出参数的Simulink控制模型,根据模型分别对我国研制的30em口径以及20cm口径离子推力器的工作输出参数进行了理论计算,并通过推力测量试验对理论值进行了比对和分析。比对结果表明:在推力理论计算过程中引入二价Xe离子比率和束流密度分布推力修正,以及推力均方误差修正后,推力理论值与实测值符合性较好,计算误差小于1mN,证明了推力修正方法的合理性。

MEMS矢量水听器灵敏度自动测试系统设计66-70

摘要:针对微机电系统(MEMS)矢量水听器声压灵敏度测试中出现的测试步骤单一、测试任务繁重且耗时多,同时手动测量存在不确定的操作误差等问题,在分析矢量水听器灵敏度测试原理和测试过程的基础上,采用AD9850,AD8599,PGA205、单片机MK60DN512ZVLQ110等芯片,设计了集成信号激励源、微弱信号检测、调理以及信号采样和传输等模块的矢量水听器灵敏度自动测试装置。该装置将测试现场的仪器“缩小”,多模块功能集成,通过与PC上位机连接控制,快速、实时地完成矢量水听器灵敏度测试标定,在节约测试时间的同时,也能快速地完成对水听器的优化改进的验证;此装置体积小、轻便,测试连线简单,方便外场测试,促进MEMS水听器工程化应用。

溶剂对Bi2WO6形貌及其γ射线屏蔽性能的影响71-76

摘要:通过简单的溶剂热法,在不添加任何表面活性剂的情况下,系统地研究吡啶、甘露醇、聚乙二醇和乙二醇四种溶剂对Bi2WO6辐射防护材料的影响。并利用XRD,SEM,TEM,HRTEM和DRS等分析技术对Bi2WO6晶体的组成、形貌、比表面积和禁带宽度等进行了表征。实验结果表明,溶剂对防护材料的形貌、光致发光性能和辐射防护性能有较大影响。选用吡啶作为溶剂,有利于材料形成不规则纳米球,提高其结晶度、光致发光强度及γ射线屏蔽率。该形貌下PS/Bi2WO6材料对155Eu和22Na混合点源的105.310keV的γ射线屏蔽率达54.17%,已高于传统防护材料PbWO4。

基于场效应管与阶跃恢复二极管的皮秒级脉冲源设计77-81

摘要:针对已有脉冲源无法兼顾脉冲宽度和幅值的现象,提出一种基于场效应管(MOSFET)和阶跃恢复二极管(SRD)相结合的皮秒级脉冲源设计方案。通过研究分析传统的几种脉冲源的设计方案,设计出一种百伏级的高重频皮秒级脉冲发生器,在PSPICE上对设计方案进行仿真并制作出脉冲源PCB板,实测在2MHz的重频下产生半幅脉宽约为400ps、幅度110V以上的极窄脉冲,波形稳定,为高分辨的超宽带探测雷达发射机的设计提供了新的选择方案。

基于MOSFET的纳秒级全固态脉冲源设计82-86

摘要:采用MOSFET半导体固态开关作为主放电开关取代气体开关、高压二极管替代充电电阻的技术方法,设计了一种基于功率MOSFET固态开关的纳秒级全固态脉冲源。设计的脉冲源主开关级数共5级,每级主开关分别由5只功率MOSFET半导体固态开关器件串联组成,开关通断控制采用脉冲隔离变压器同步驱动方式。在重复频率1Hz-1kHz、充电电压4kV、负载阻抗为1 kΩ条件下,可实现输出幅度大于20kV、前沿小于10ns且脉宽大于100ns的高压快脉冲。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,并给出了单次和重复频率(1kHz)触发信号作用下全固态脉冲源输出的实验结果。

自由面被烧蚀磁驱动飞片的数值模拟87-91

摘要:为了理解磁驱动飞片自由面烧蚀的机理、自由面被烧蚀后飞片的物质状态、自由面被烧蚀后激光速度干涉仪(VIsAR)测量的机理等,采用磁驱动数值模拟程序MDSC2对聚龙一号装置上PTS-151发次磁驱动飞片实验中370μm厚飞片进行了模拟和分析。数值模拟表明,334ns之前飞片自由面部分保持固体状态,334ns之后飞片自由面部分已经熔化,到340ns后整个飞片都被熔化。飞片自由面烧蚀的主要机制是电流焦耳加热,热扩散和压缩做功的贡献很小。数值模拟的固体密度反射面速度历史和VISAR测量的速度历史一致。飞片自由面熔化后,VIsAR测量的速度是距离自由面最近的固体密度反射面的速度。

基于薄膜介质线的紧凑型脉冲功率源设计与实验研究92-97

摘要:介绍了一种基于薄膜介质线的紧凑型脉冲功率源的设计与实验,脉冲功率源系统体积约0.5m3,输出功率大于4GW、脉宽约150ns。该脉冲功率源采用模块化设计,系统主要包括充电组件、薄膜介质线模块和气体火花间隙开关组三个部分。薄膜介质线储能介质为聚酰亚胺薄膜,为抑制电磁耦合以及电晕现象,匝间距选为30mm。优化设计的三电极场畸变开关直径150mm、高45mm、电感值16.2nH。为降低系统电感,薄膜介质线模块与开关间采用传输线的布线方式,中间绝缘采用聚酰亚胺膜,在2mm间距下实现了100kV耐压。

感应同步加速器束团粒子纵向运动数值模拟98-103

摘要:依据感应同步加速器验证实验中的相关数据,编写程序,实现了对感应同步加速中粒子纵向动力学过程的数值模拟。针对引起加速初期束团粒子大量丢失的多个可能因素进行了计算分析,明确了各因素对粒子丢失的影响方式和程度。以此为基础,提出了通过大幅减小加速腔体积并同时增加加速腔数量的方式来解决感应同步加速电压幅度实时调节困难的可行性建议,为感应同步加速器的性能提升提供了参考。