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 2018年第04期杂志 文档列表

高速摄影激光照明技术取得新进展1-3

摘要：采用衍射型光束匀化器件及多模光纤传光和透镜耦合扩束方法, 有效抑制了激光散斑与干涉条纹, 解决了大视场平行光束照明时拍摄物体在成像面上的渐晕问题, 实现了- 3 0 0mm大口径视场下激光均匀照明和目标的清晰成像, 并成功用于柱面内爆压缩、 空间碎片等精密物理实验研究中.高速摄影技术与激光照明的成功结合, 可有效抑制精密物理实验中强烈自发光导致过度曝光从而大大影响成像质量的问题, 获得的物理过程边界形貌更加清晰, 判读更精确.

400Hz高光束质量高功率短脉冲激光器4-7

摘要：研制了大能量高光束质量短脉冲激光器, 系统采用主振荡＋预放大器＋主放大器2级主振荡功率放大器（ MOP A） 结构.采用双棒热效应补偿改善光束质量的措施, 在重复频率4 0 0H z时实现单脉冲能量4 0m J 、 光束质量因子约为1. 2的激光输出.激光器放大后实现单路脉冲能量7 1 2. 5m J 、 脉宽1 2. 4n s的激光输出, 采用球差补偿的方法提高了激光器的光束质量, 在最大输出功率下实现了光束质量因子小于2. 3, 光光效率2 7. 7%.偏振合束后, 激光器输出能量大于1. 4J .

增益介质位置对腔外倍频效率的影响8-13

摘要：采用 Mg O掺杂的周期性极化铌酸锂晶体作为非线性晶体, 搭建了线性平 - 凹腔结构的外腔式倍频系统, 分析了增益介质和输入耦合镜之间的距离对二次谐波转换效率的影响.实验中, 使用光纤耦合二极管泵浦 N d： YVO4 激光器作为基频光源, 通过改变增益介质和输入耦合镜的间距, 测量了激光器的纵模数量、 锁模脉冲稳定性、 基频光线宽以及光 - 光转换效率.实验结果显示, 增加增益介质和输入耦合镜之间的距离, 可以在-定程度上提升自锁模脉冲的稳定性并有效减小基频光线宽.当泵浦功率较高时, 适当增加该间距可以有效提升二次谐波转换效率.

1064nm和532nm纳秒激光同时辐照熔石英损伤规律的研究14-18

摘要：利用 N d： YAG激光器研究基频（ 1 0 6 4n m） 与倍频（ 5 3 2n m） 单独辐照和同时辐照下熔石英的损伤规律, 对损伤几率进行了测试, 获得损伤几率曲线与典型损伤形貌.研究结果表明： 双波长同时辐照下的初始损伤阈值总是小于单波长辐照下的初始损伤阈值; 基频光中加入定量倍频光后, 熔石英对基频光的吸收效率提高; 并且双波长同时辐照下, 熔石英损伤密度增大; 原因主要是熔石英表面缺陷对不同波长吸收机制的差异.

微针肋槽道内去离子水换热特性19-24

摘要：设计了槽肋比为1∶2和2∶1的矩形大长宽比微针肋散热器, 并实验研究了去离子水在其内的流动换热性能.结果表明： 当进口温度为4 0℃、 微针肋槽道在雷诺数小于6 5 0、 最高壁面温度低于7 7℃时, 单位面积散热量可达2 1. 3 2W/ c m2.当雷诺数一定时, 同一个槽道壁面温度沿着流动方向不断增加、 同一个位置壁面温度随着加热功率的增加而增大, 局部努谢尔数沿着流动方向先减小后逐渐增加并趋于定值.当针肋流动换热长度较长时, 其入口效应可以忽略, 槽道平均努谢尔数随着雷诺数的增大而增大, 与加热功率无关; 为了更好地表达微针肋槽道内的换热特性, 考虑了槽肋比、 流动雷诺数等影响, 拟合了去离子水在微针肋槽道内的对流换热关系式.

基于单块周期极化铌酸锂晶体级联三倍频的440nm蓝光固体激光器25-29

摘要：阐述了一种基于单块周期极化铌酸锂晶体级联三倍频实现4 4 0n m 蓝光输出的实验方案.根据周期极化铌酸锂晶体的S e l l m e i e r方程以及倍频与和频的相位匹配条件, 在一块周期极化铌酸锂晶体上设计了两段不同的极化周期, 使其在同一工作温度下能分别实现倍频与和频, 在先后经过倍频与和频后, 实现级联三倍频输出.实验采用N d： YAG产生的1 3 1 9n m光作为基频光, 重频4 0 0H z , 脉宽1 1 0n s , 横向和纵向光束质量因子分别为1. 8 1和2. 6 5.耦合进周期极化铌酸锂晶体后, 出射光中检测到6 6 0n m 的红光和4 4 0n m 的蓝光.通过调整工作温度和入射基频光功率, 得到2. 4mW 的最大蓝光输出, 此时工作温度5 5. 5℃, 基频光功率5 3 0mW.实验结果验证了单块晶体实现级联三倍频4 4 0n m蓝光输出的可行性.

充气过程对微球表面形貌的影响30-35

摘要：对空心玻璃微球（ HGM） 在高温充气过程中的表面形貌进行了研究.分析局部晶化出现的时间和条件, 并通过其表面形貌、 成分分析探究了其随时间的变化规律.研究结果表明： 影响 HGM 高温充气后表面形貌的因素主要有充气温度和充气压力; 充气温度越高、 压力越大表面形貌发生变化所需时间越短.导致表面形貌变化的本质原因是结晶分相, 结晶成分主要由 N a, B等元素组成.HGM 的表面结晶分相使其表面粗糙度大幅度升高, 但随着脱离充气环境后放置时间的延长而又逐渐降低.其表面粗糙度降低的主要原因是 N a, B等元素的逆向迁移.

聚苯乙烯/纳米铝复合材料的流变特性及纺丝研究36-41

摘要：为有效制得Z箍缩氘代聚苯乙烯/纳米铝（ D P S / A l N P s ） 导电丝阵材料, 采用P S中掺入 A l N P s制备P S / A l N P s复合材料纤维进行模拟研究.研究了温度及剪切速率等因素对P S / A l N P s复合材料流变性能的影响、 复合材料熔体的结构变化及流动状态与可纺性能的关系, 以及P S / A l N P s纤维的形貌、 热稳定性能和力学性能.结果表明： P S / A l N P s熔体属于典型剪切变稀型非牛顿流体, 熔体的表观粘度与温度呈现负相关,2 4 0~2 6 0℃时复合材料的非牛顿指数介于0. 4 6 2~0. 5 4 6, 结构黏度系数介于1. 8~2. 1, 黏流活化能介于7 7. 2~1 0 4. 6k J ·m o l -1, 具有良好的可纺性.P S / A l N P s纤维表面光滑, 对 A l N P s粒子包覆良好且对其抗氧化非常有利, 其中当 A l N P s质量分数为1%时纤维的断裂伸长率突出、 掺量为5%时其断裂强度较高.

高功率微波对建筑物内计算机作用效果评估方法42-45

摘要：提出了一种评估高功率微波对建筑物内计算机作用效果的方法.建立建筑物的电磁计算模型,利用时域有限差分法对高功率微波进入建筑物的过程进行数值模拟, 求出计算机所在高度面上的时域最大场强, 定义大于效应阈值区域的面积与建筑物总面积的比例为有效面积比, 高功率微波对建筑物内计算机的作用比例即等于有效面积比.并开展实验对此方法的有效性进行验证, 估计的计算机效应比例和实验结果相差2 0%以内.改变入射场强, 得到计算机效应比例与入射场强的关系, 与理论分析结果一致.

等离子体对相对论返波管工作影响的粒子模拟46-50

摘要：金属高频结构的射频击穿是引起功率下降和脉冲缩短的重要原因, 是限制高功率微波（ HPM）向更高功率、 更长脉冲发展的重要因素.射频击穿的物理过程极其复杂, 并且开展射频击穿研究对实验条件等要求高, 因此粒子模拟是研究射频击穿的重要手段.通过在慢波结构表面设置爆炸发射电子和离子的方式模拟等离子体对一个X波段的相对论返波振荡器（ R BWO） 和一个 K a波段的 R BWO工作的影响.粒子模拟结果表明, 对于分段式慢波结构, 后段慢波结构产生等离子体会对电子束的调制造成影响, 进而影响器件正常工作, 引起微波功率下降.当等离子体由质量较轻的正离子和电子组成时, 会对束波作用造成更大的影响, 引起较大的输出功率下降.相同密度的射频击穿等离子体对 K a波段R BWO工作的影响大于对 X波段 R BWO的影响.

液氮环境下的热载流子高功率微波探测器51-54

摘要：为提高热载流子高功率微波探测器的灵敏度和降低环境温度对探测器性能的影响, 开展了液氮环境下的热载流子探测器研究.提出了局部使用可阀合金块的B J - 1 0 0型热载流子探测器制作工艺, 增强了探测器的抗温度冲击能力.测试结果表明, 探测器硅片焊接的结合力大于4. 9N, 能够承受从常温到液氮的反复温度冲击.利用1 0 0kW 微波源开展了热载流子探测器在室温和液氮环境下的灵敏度测试实验, 结果表明： 探测器输出波形与肖特基二极管检波器输出波形一致; 在保持偏置电流相同的条件下, 相较于常温环境, 探测器在液氮环境下的相对灵敏度提升约2 0倍, 输出电压可达 V级.

基于矩形波导缝隙馈电的阵列天线设计55-59

摘要：提出一种具有高功率容量的直线阵列天线, 该天线阵基于矩形波导缝隙馈电, 馈电耦合结构采用新型的弧形耦合缝隙, 利用小螺旋天线作为辐射单元, 通过旋转螺旋线内导体来调整各个辐射单元相位, 从而实现一维波束扫描.采用等效传输法进行理论设计, 数值模拟结果表明, 该长度为3 2 0 0mm 的单元天线在中心频率8. 4 0GH z上可获得的增益为2 7. 5 0d B, 主瓣轴比为0. 5 1d B.功率容量约9 0MW, 辐射效率为9 7. 1 0%, 反射低于一2 4d B, 波束扫描范围±3 8 ° .

加载电磁带隙结构的阶梯型微带天线设计及分析60-65

摘要：为了减弱大气摩擦引起的高温损伤, 航空飞行器雷达天线一般都会加装天线罩或介质窗, 将电磁带隙（ E B G） 结构的禁带特性和阶梯型微带天线的带宽及良好的匹配特性相结合, 设计了一种含介质窗的E B G结构阶梯型微带天线, 并计算分析了天线的辐射特性及介质窗对辐射特性的影响.结果表明： E B G结构产生的带隙能够制约天线表面波的传播, 改善天线的带宽和增益性能, 且当介质窗存在时, 该结构亦可降低天线与介质窗间的互耦效应.这为含介质窗的E B G结构阶梯型微带天线的设计和应用提供了一定理论参考.

电子激励表面等离极化激元的粒子模拟66-69

摘要：采用极化电流微分方程, 对贵金属中自由电子与外电场的共振过程进行描述.将该微分方程与麦克斯韦方程相结合, 运用时域有限差分（ F DTD） 方法, 在粒子P I C模拟软件CH I P I C 3 D的基础上, 实现了电子激励表面等离极化激元（ S P P s ） 的模拟.通过对1 0 0k e V电子平行于银薄膜表面运动、 激励起表面等离极化激元的模拟, 观测并分析了S P P s的场强及模式在银薄膜表面的分布, 并验证了模拟结果的正确性.

基于Z-FDTD的THz波与等离子体相互作用70-75

摘要：利用Z变换时域有限差分法（ Z - F DTD） 计算等离子体鞘层中太赫兹（ TH z ） 波的传输特性, 得出太赫兹波的功率反射和透射系数在等离子鞘层中随电磁波频率的变化曲线图, 分析了太赫兹波的传输特性与等离子体结构参数（ 鞘层厚度、 碰撞频率以及电子密度） 的关系, 对利用太赫兹波缓解等离子体鞘层通信中出现的“ 黑障” 现象做了探讨.结果表明： 太赫兹波能改善等离子体鞘层通信, 为解决“ 黑障” 问题提供了有效途径.

认知作战与战场电磁作战环境智能表征76-82

摘要：围绕战场电磁作战环境智能表征问题, 首先从认知这一概念切入, 去理解作战艺术与认知作战的关系, 并将电磁域作战与电磁频谱作战、 电磁频谱作战与陆、 海、 空、 天、 网络联合作战紧密联系在一起; 进而通过认知科学与人工智能视角, 厘清了联指三类作战态势图构建与运作对电磁目标和战场电磁环境要素和表征的要求; 针对电磁域作战全过程各任务阶段各层级人员认知水平, 分析了战场电磁作战环境的分层认知与智能表征的内涵与关系, 并对战场电磁作战环境智能表征问题在宏观上进行了把握.

CCD质子辐照损伤效应的三维蒙特卡罗模拟83-88

摘要：针对空间质子诱发C C D性能退化问题, 开展了C C D质子辐照效应的三维蒙特卡罗模拟研究.采用三维蒙特卡罗软件G e a n t 4模拟计算了不同能量质子在S i和S i O2 中的射程及B r a g g峰, 分析了不同能量质子在材料中能量沉积的过程, 并将模拟结果与相关数据进行对比, 模拟误差在5%以内.根据质子与材料相互作用的物理过程, 选取了合适的L i n d h a r d分离函数, 添加合适的物理过程, 模拟计算了不同能量质子在S i O2中的电离能量损失和S i中的非电离能量损失, 并将结果与国外相关数据进行对比.根据C C D的生产工艺参数, 建立了单个像元的三维模拟模型, 确定了质子辐照损伤的灵敏体积, 模拟计算了不同能量质子在像元灵敏体积内的电离能量沉积与非电离能量沉积, 分析了C C D不同能量质子的辐照损伤差异产生的机理.结合粒子输运计算结果与C C D质子辐照实验结果, 分析了质子辐照诱发C C D辐射敏感参数退化的物理机制.

基于微通道板的中子探测器γ射线灵敏度89-93

摘要：研制了一种基于微通道板的超快脉冲中子探测器, 对其γ射线灵敏度进行了理论和实验研究.建立了探测器的γ射线灵敏度理论计算模型, 利用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量γ射线在不同厚度聚乙烯靶中产生的出射电子能谱和出射角度分布, 并结合经验公式计算了单个电子在微通道板（ MC P） 孔道中产生的二次电子产额, 最后得到了探测器的γ射线灵敏度, 结果表明当聚乙烯靶厚度大于某一值时, γ射线灵敏度基本相同.利用西北核技术研究所的标准γ射线放射源对探测器的γ射线灵敏度进行了实验标定, 实验结果与理论计算结果一致.