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 2017年第12期杂志 文档列表

5kW全光纤结构1018nm激光合成1-2

摘要：光纤激光同带抽运方案具有泵浦亮度高、量子亏损小等优势,有着巨大的功率提升潜力,是近年来国际上的研究热点。1018nm光纤激光可作为高功率掺镱光纤激光器的高效同带抽运源,但是单个1018nm光纤激光器输出功率有限,光束合成是突破这一局限的重要方案。基于19台单模1018nm光纤激光器和一个19×1光纤功率合束器,搭建了一套全光纤结构激光合成系统,实现了5kW的1018nm合成激光输出。

ICF黑腔金泡等离子体运动研究取得进展3-4

摘要：在神光Ⅲ主机装置,利用16束激光注入黑腔产生二维柱对称、接近点火状态的等离子体环境。利用一台X光分幅相机首次获得金泡等离子体的运动演化过程和不同时刻金、充气等离子体边界的绝对位置。通过精密实验与二维辐射流体程序模拟结果比较,验证了改进模型的合理性和可靠性。

基于PSpice的半导体激光高频调制系统设计5-11

摘要：为了实现高频率的调制激光输出,设计了一种驱动系统由信号放大、电流调制、过流保护和具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统。此系统采用了结构简单的直接调制方式,运用线性调频的高频信号去控制半导体激光器发射激光的强度,从而实现高频调制。在运用OrCAD/PSpice对高频调制驱动系统进行模拟仿真的基础上,最终研制出的半导体激光高频调制系统实现了频率为40.02MHz、直流偏置为493.326mA、正弦波调制电流峰峰值为850mA的高频调制输出,调制激光平均功率为300mW。

载气密闭循环氧碘化学激光技术模拟实验研究12-16

摘要：载气密闭循环氧碘化学激光器技术是一种有望大幅减小氧碘化学激光器体积和降低运行成本的技术,然而至今鲜见相关实验报道。采用超音速喷管加双螺杆真空泵建成了模拟实验装置,并通过测量超音速喷管前后和双螺杆真空泵出入口处的气动参数的方法开展了载气密闭循环氧碘化学激光器的可行性研究和工作稳定性模拟实验研究。模拟实验研究结果证明了该技术的可行性,发现并分析了其光腔压力随双螺杆真空泵转速提高而出现压力拐点的现象,确定了其稳定运行工作条件,为实现载气密闭循环氧碘化学激光器的真正运行和小型化奠定了良好的基础。

低温冷冻靶微管燃料充注流动冷凝特性17-27

摘要：低温冷冻靶是惯性约束核聚变装置的关键部件之一。冷冻靶靶丸位于黑腔内部,需要利用微管完成燃料充注。针对燃料在微管内发生气液相变后流入靶丸这一关键过程,研究了微通道流体与常规流体流动传热的差异。基于微通道特性对流体流动传热方程进行修正,同时建立了气液相变模型,对微充气管内燃料充注过程进行了数值计算分析。得到重力和表面张力的影响,在微通道中,重力作用可以忽略,表面张力起重要作用。得到了微尺度效应包括速度滑移和温度跳跃对流动传热过程的影响。对多种充气管结构进行比较分析,为选型提供指导。通过选择不同进口条件和出口条件,对充注量控制和充注条件选择提供了指导方案,实际充注时需要同时提高进口温度和压力,保证连续可控充注。

基于长缝耦合的紧凑型TE31-TE11高功率微波模式变换器28-32

摘要：提出了一种新型的TE31-TE11模式的紧凑型高功率微波模式转换器结构,在对比分析TE31和TE11两个模式的场分布特征相互关系基础上,通过在输入和输出圆波导组成的内外套筒结构和适当布置镜像对称分布的轴向耦合长缝,实现在小于1.2个波长的轴向长度内将相对论磁控管产生的L波段TE31模式高功率微波转换为可定向辐射的圆波导TE11模式,采用全电磁波仿真结合Taguchi方法优化了模式转换器的几何参数,在工作频点获得的仿真模式转换效率为99%,效率高于95%的带宽达到10%,并对其工作于真空环境下的瞬态功率容量进行了仿真分析,理论的瞬态功率容量可达到3.4GW。

第十一届全国高功率微波学术研讨会圆满结束32-32

摘要：2017年10月23-27日,由国防科技大学前沿交叉学科学院承办的第十一届全国高功率微波学术研讨会于昆明胜利闭幕.参加本届研讨会的有中国工程物理研究院、西北核技术研究所、电子科技大学、西南交通大学、清华大学、西安交通大学、信息工程大学、东文高压电源（天津）股份有限公司等22个单位,参会人数300余人,大会共收录论文200余篇.参会单位、参会人数、投稿数量、均为历届最高.

混响室条件下环境场强测量位置选取准则33-38

摘要：针对在混响室条件下进行辐射敏感度测试时电磁环境场强难以度量的问题,分析了混响室内电场强度的统计特性,理论推导了有损混响室内场强空间相关系数表达式,并通过仿真分析验证了表达式的正确性。根据表达式得出有损混响室内相对距离大于半波长的两点间场强相互独立的结论,并由此推断出,混响室内环境场强测试位置与受试设备（EUT）距离应大于0.5倍波长,且应以此作为测量位置选取准则。采用仿真计算与实验验证相结合的方法分析了相对误差随测试点与EUT间相对距离的变化规律,对该准则进行了验证,结果表明,当测试点与EUT相对距离大于0.5时,相对误差能够保证在±1.5dB以内,可应用于实际混响室环境场强测试。

不同运动状态下的飞机目标雷达散射截面积统计特性分析39-42

摘要：目标的运动状态对其动态雷达散射截面积（RCS）起伏特性具有十分重要的影响,同一目标在不同运动状态下,可能具有不同的RCS起伏模型。结合实测数据,对在平稳直线飞行和曲线机动飞行两种状态下的飞机动态RCS进行统计分析。分析结果表明：在平稳直线飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏模型与观测视角内的静态RCS起伏模型近似;在曲线机动飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏更显著、更随机,当观测时间足够长、目标的运动随机性更大时,其起伏模型更接近于指数分布。

嵌入式薄片模型在时域有限差分算法中的应用43-47

摘要：将一等效薄片模型嵌入到时域有限差分算法（FDTD）中,以快速而有效地解决复合材料薄片在电磁计算中的多尺度问题。在该嵌入式薄片模型中,薄片不需要被剖分网格,而是被嵌入到相邻的网格间,从而可以使用相对较大的网格剖分周围物体,进而可节省大量的计算资源。在这一模型中,薄片被等效为一段传输线,并用其频域的导纳矩阵代替。使用数字滤波器理论以及逆Z变换可将频域的导纳矩阵转换到时域,并将其嵌入到时域有限差分算法中。该嵌入式薄片模型被用来计算一单层碳纤维复合材料薄片的反射以及透射性能,并与其解析解进行对比,从而验证该模型的准确性、收敛性以及高效性。该模型被用来计算三种具有不同电参数的单层碳纤维复合材料薄片的屏蔽性能,以研究各电参数对其屏蔽性能的影响。

耐高压纳秒脉冲罗氏线圈的研制48-53

摘要：针对ns级脉冲电流信号的测量,设计了一种带磁芯的新型自积分式罗氏线圈,具有信噪比高、动态范围广等优点。屏蔽盒开气隙防止涡流。屏蔽盒外层采用聚氨酯进行整体封装,聚氨酯层厚度大于1.5mm,可耐受大于20kV的冲击电压。采用高压方波发生器与Pearson4100线圈对罗氏线圈标定。罗氏线圈的参数为：灵敏度0.0188V/A,最高上升时间小于20ns,方波脉宽300ns,最大峰值电流300A。

基于波形构型分析的脉冲电路设计方法研究54-59

摘要：在脉冲电路设计中,需要根据实际应用的波形要求和负载特性选择、设计其电路构型。工程设计中常用的时域波形叠加和参数扫描等波形构型设计方法存在较大局限性,难以形成对脉冲波形构型的物理本质、脉冲电路结构对负载的适应性等方面的系统认识。从分析影响脉冲波形构型的基本要素入手,从时域和频域角度对脉冲波形构型及其电路实现方法进行系统的分析和归纳,给出时域和频域的电路构型设计方法及相应的电路参数解算方法,使设计人员可采用解析分析方法判断电路中元器件参数的调整方向,同时推动电路设计创新。

强流脉冲电子束位置测量探头标定结果不确定度分析60-65

摘要：根据探测器测量原理和标定方法、特点,分析其位置测量的不确定度主要来源于测量过程的A类不确定度、B类不确定度和最小二乘法引入的拟合不确定度,确定了各个不确定度的计算方法,得到了探测器的合成不确定度,对于应用于神龙二号直线感应加速器的电阻环和磁探测器,其合成不确定度约为0.1mm。

井型高纯锗探测器体源样品无源效率刻度66-71

摘要：采用蒙特卡罗程序MCNP建立物理模型,对井型高纯锗探测器的效率进行虚拟刻度。模拟计算在密度为0.4,1.2g·cm-3的6种不同成分环境样品中,探测器对γ射线的探测效率,当能量高于0.10MeV时,体源样品的探测效率主要与样品密度、γ射线能量相关。以土壤、水和植物油样品为代表,结合所选取的函数模型,确定了密度范围0.1~1.6g·cm-3的固体源、密度1.0g·cm-3的水溶液和密度0.92g·cm-3的油溶液体源的效率函数及参数。实验采用标准源,对探测效率模拟结果进行了验证,探测效率的模拟值与实验值符合较好,二者误差均在3%以内。说明MCNP程序可以较为准确地模拟计算井型高纯锗探测器对γ射线的探测效率,验证了该无源效率刻度方法的准确性和可行性。

中子反应总截面测量系统关联不确定度的模拟72-77

摘要：在15MeV电子加速器驱动的白光中子源装置上进行了铍材料的中子总反应截面测量,测量结果与已有实验数据和ENDF/VII.1数据库的评价数据基本符合。为了得到由于加速器束流波动、飞行路径测量、靶厚度测量以及获取系统死时间等引起的测量系统的关联不确定度,利用Geant4模拟软件对整个实验装置、实验过程进行了模拟,经过对模拟中使用的中子反应总截面与模拟计算得到截面的比较分析,得到了实验系统关联不确定度的估计值。在模拟中采用了局部区域增加权重的方法来降低模拟运算时间。对模拟得到的中子飞行时间谱与实验测量得到的飞行时间谱进行了比较,并且对探测器处的中子产额也进行了比较,以此来验证模拟程序的可靠性。

辐射成像系统模拟软件NUCRPD的研发与应用78-86

摘要：在辐射成像系统的设计研发中,经常需要计算系统的各项物理性能指标。为了提升产品研发的效率,同方威视联合清华大学,基于蒙特卡罗程序包Geant4,研发了国内首套具有自主知识产权的辐射成像系统模拟软件NucRPD（NUCTECH Radiography Performance Dsie gn Tools）,其能够快速、精确地模拟系统的各项性能指标。该软件对常用的一些辐射成像系统进行了参数化建模,用户通过修改软件界面上的少量参数,就可以快速建立各类辐射成像系统的几何体、源项、物理模型和统计量,然后在服务器上以并行计算方式完成模拟计算,能在较短的时间内模拟出系统的性能指标,并给出直观的图形帮助用户深入理解模拟结果。NucRPD的模拟结果经过了大量的实验验证,其剂量场分布和物理指标等模拟结果和实验结果符合得很好。NucRPD已经应用于同方威视辐射成像系统产品的设计研发,在产品的物理指标优化和辐射防护优化中发挥了重要作用。

用于BNCT-SPECT的帕维亚TRIGA MARK Ⅱ反应堆热柱优化设计87-93

摘要：针对坐落于意大利帕维亚大学的TRIGA Mark Ⅱ反应堆热柱结构进行优化设计,从而满足面向硼中子俘获治疗（BNCT）的单光子发射计算机断层成像（SPECT）研究要求。为提高计算效率并减小统计误差,对比分析使用SSW/SSR方法与直接使用反应堆为源项时热柱内照射位置处中子能谱,其结果基本一致,从而验证了SSW/SSR方法的可靠性。为在该反应堆开展BNCT中SPECT实验,热柱中子束需准直为笔形束。对比分析四种热柱优化方案下束流口处及探测器处热中子和光子通量：40cm长石墨（射束口5cm×3cm）;0.5cm厚硼包裹40cm长石墨（射束口5cm×3cm）;30cm长天然锂聚乙烯（射束口直径4cm）;30cm长天然锂聚乙烯（20cm长射束口直径5cm,5cm长射束口直径4cm,5cm长射束口直径2cm）。结果显示,射束口处热中子通量分别为1.05×108,2.52×107,6.08×107和5.10×107#/（cm2·s）。综合考虑中子准直效果及光子污染,方案三具有最优性能。为后续进行BNCT-SPECT理论和实验研究提供了基础,从而有效促进BNCT剂量准确评估方法的研究进程。

基于蒙特卡罗方法的全身计数器设计研究94-97

摘要：全身计数器用于对人体内照射污染的监测,对最小探测活度（MDA）有较高的要求。为使全身计数器具备较好的灵敏度,需要降低本底辐射和提高射线探测效率。基于MCNP5模拟了全身计数器中NaI探测器在不同几何位置时的能量响应,对探测器位置及准直器角度进行研究,同时对不同厚度的屏蔽结构进行了仿真计算分析。研究表明,当屏蔽钢板厚度为14.9cm时,能够较大程度地降低本底辐射。在源探结构上探测腔准直器角度在26°以上,探测器与体模的距离为20cm时,能够得到理想的能谱响应和探测效率。