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08期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

基于小波变换的拼接重叠区域融合方法1-5

摘要：为了解决大口径光学元件面形高精度测量问题,建立了拼接测量系统,通过测量得到整体表面面形。在拼接测量过程中,需要将待测面形进行划分,按着一定的顺序进行测量,再根据各个子口径之间的相对位置进行拼接。各个子口径存在重叠部分,采用均化的处理方法会导致高频面形数据的丢失。采用小波变换的拼接重叠区域融合方法可以减少高频数据的丢失。首先,对各个子口径的重叠区域分别进行小波变换得到低频和高频系数矩阵;然后,根据不同的方法对低频和高频系数矩阵进行融合得到新的系数矩阵;最后,通过小波逆变换得到整体面形。对尺寸为120mm×40mm的长方形反射镜面形进行拼接干涉测量,并用功率谱密度对本文方法和平均融合结果进行客观比较。实验结果表明,该方法可以保留更多的高频面形数据。

基于光纤平移的窄线宽可调谐Er3＋/Yb3＋共掺光纤激光器6-10

摘要：针对输出耦合镜旋转调谐时输出光束方向变化问题,设计了一种光纤位置平移、而调谐输出光束方向不变的光纤激光器系统。运用光栅方程,分析了光纤平移的调谐机理;采用输出与反馈光束耦合模型,分析了输出增益线宽随光纤位置、光束半径的变化。理论分析表明：该光纤激光器可获得线宽小于0.2nm的调谐激光输出。实验结果表明,该激光器在波长为1543.446nm处获得的调谐输出功率最大,达到470mW,计算的斜率效率为23.9%;整个调谐区域达到36nm,调谐范围内激光的3dB线宽小于0.08nm。

石墨烯覆盖微纳光纤复合波导全光优先吸收特性11-17

摘要：利用二氧化碳激光器加热法,将普通单模光纤拉制成微纳光纤,用湿法转移石墨烯覆盖在微纳光纤上构成复合波导,不同波长的光通过耦合器进入复合波导,以倏逝波的形式与石墨烯相互作用,开展石墨烯优先吸收特性的研究。当短波作为泵浦光时,随着入射强度的增长,测得输出端长波信号光光谱的变化,获得了约3.5dB的调制深度,0.62dB·mW~（-1）的调制效率。当长波作为泵浦光并改变入射光强时,在输出端测得作为信号光的短波透过率变化约1.9%。实验结果表明,随着任意波长泵浦光入射光强的增长,复合波导对其表现出优先吸收的特性。实验还测试了长波和短波分别经过复合波导后透过率随输入功率的变化,得出长波的透过率增加速度比短波更快,并从能带和倏逝波两方面作出了对应的理论分析。

封装结构强电磁脉冲多物理效应并行计算程序研制29-33

摘要：介绍了自主研发的强电磁脉冲多物理效应并行计算程序JEMS-CDS-System的情况,该程序采用时域有限元方法,基于JAUMIN并行自适应结构网格支撑框架研制,并行效能高,可扩展性强,且支持动态负载平衡。通过算例测试表明,该程序对于键合线的电-热-应力失效过程的最高温度与范式等效应力计算结果与COMSOL软件计算结果吻合较好;SiP功率放大模块的热-应力耦合天河2高性能计算平台并行计算结果表明,该程序在CPU1024核时,具有38.1%并行效率。

螺距和磁场强度与周期的跳变在Ka波段行波管中的应用34-38

摘要：以弱色散特性的扇形金属-介质夹持杆螺旋线慢波结构的Ka波段行波管作为研究对象,进行了互作用特性仿真研究。采用螺距跳变和磁场跳变技术进一步提高了该行波管在工作频带的输出功率和电子效率,并解决了电子注散焦问题。设计结果表明：当工作电压为9kV、工作电流为210 mA时,行波管在24-40GHz整个频带内,各频点的增益在37.7-48.7dB之间,电子效率在15.18%-19.42%之间,输出功率大于286W。此结果较之均匀周期的设计结果,电子效率增幅在4.19%以上,输出功率增长率在4.3%以上,尤其在26-37GHz范围内,电子效率增幅达到了11.8%以上,输出功率增长率达11.9%。

阵列天线控制系统的可重构技术39-44

摘要：针对控制系统软件在线更新或升级维护的需要,构建了SoPC远程更新系统,研究了一种远程在线更新FPGA硬件配置文件和Nios Ⅱ软件可执行文件的可重构方法。通过硬件配置代码和软件可执行代码引导顺序的分析,设计了高级BootLoader,可以从任意指定地址加载应用模式映像软件代码;EPCS存储用于远程更新的工厂模式映像和多份用于天线相位控制的应用模式映像;采用自定义的CAN应用层协议,用于传输及校验数据,保证了传输的可靠性。实验验证了方案的可行性,系统可进行多份配置程序的自由切换;即使远程更新失败,FPGA也能自动加载工厂模式映像,提高了系统安全性和可靠性。

基于预群聚的回旋管注入锁相研究45-51

摘要：开展了40kW预群聚注入锁相回旋管的理论与模拟设计。基于全电磁仿真方法完成了预群聚腔的设计,并采用给定场理论对电子束经过预调制腔后的群聚状态进行了计算。采用自洽理论获得了回旋管的自由振荡工作参数,并计算了振荡频率随各种参数变化的规律,由此提出了锁相带宽的要求。采用PIC粒子模拟进行了锁相状态的模拟,得到7mm漂移距离下锁定增益可达30.5dB,相应的锁相带宽为20MHz。如果进一步增长漂移距离或者进一步增大输入功率,锁相带宽还会增大。理论计算和粒子模拟结果表明40kW级回旋管注入锁相具有良好的可行性。

一种直角转弯圆波导模式转换器设计52-56

摘要：设计了一种尺寸紧凑并具有高功率容量的圆波导TE（11）-TM（01）模式转换器,结构呈直角转弯形状。该转换器利用传输TE（11）模式的圆波导与其E面分支耦合进行模式转换,并在TM（01）输出端口的反向传输短路面加入调配螺钉来拓宽频带。设计结果表明,转换器在工作频率12.7GHz处的转换效率为99.6%,大于90%的带宽约20%,填充SF6绝缘气体工作时可获得12 MW的功率容量。

kW级功率驱动的锁相高功率微波发生器57-61

摘要：针对kW级微波驱动的锁相GW高功率微波,设计了一个高增益（大于50dB）四腔相对论速调管放大器（RKA）。模拟表明,在此条件下高次模振荡严重影响器件的锁相实现。由此,将RKA结构与正反馈振荡电路结合起来,建立相应的等效电路来研究这种高次模激励的物理过程（即高次模的激励与中间腔之间耦合强度的相关性）。在高次模振荡的等效电路（即正反馈振荡电路）中,用衰减电阻代替结构中的微波吸收层来研究高次模振荡的抑制机理,衰减电阻通过对反馈过程的控制,提高了电路的自激振荡起振电流。在结构上按照衰减电阻要求设计了微波吸收层,将高次模振荡的起振电流提高到大于器件的工作电流,实现了高增益（约60dB）条件下高次模激励的抑制。模拟获得了4kW微波功率驱动的2.3GW锁相高功率微波,增益接近60dB。在LTD加速器平台的实验结果表明：注入微波由固态RF种子源提供（功率10kW）,输出功率达到1.8GW,增益为52.6dB,90ns内输入和输出微波的相对相位差小于±10°,实验上实现了kW级注入微波对GW高功率微波的相位锁定。

用于瞬态高功率脉冲辐射的超宽带天线设计62-66

摘要：基于Valentine天线的辐射原理,设计出可发射峰值电压610kV、频谱范围0.2-2GHz高功率脉冲的超宽带天线。利用油作为绝缘介质过渡巴伦可使天线直接加载于50Ω的同轴波导上;通过优化填充介质及天线拓扑结构提高了耐压能力及辐射特性。仿真结果表明,设计的天线具有低反射、宽频带、高增益和高耐压强度等优点。

强电磁干扰对达林顿管的损伤效应与机理67-74

摘要：建立了PNP型达林顿管的二维电热模型,对处于有源放大区的达林顿管的集电极注入高功率微波（HPM）和强电磁脉冲（EMP）时的瞬态响应进行了仿真。结果表明：HPM注入下,器件内部的峰值温度呈周期性的＂下降-上升＂,温度升高过程发生在信号的正半周,靠近达林顿管发射极的晶体管发射结边缘是最易毁伤处;EMP注入下,其损伤机理与HPM注入时的正半周时相似,器件内部峰值温度一直上升,易毁伤部位与HPM注入时相同。得到了损伤功率阈值和损伤能量阈值与损伤脉宽的关系,这两种干扰注入下的损伤能量阈值-脉宽关系和损伤功率阈值-脉宽关系公式相似,并且在相同脉宽下,HPM注入下的损伤能量阈值大于EMP注入下的损伤能量阈值。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

熔融石英玻璃无水环境固结磨粒抛光特性18-23

摘要：为了克服游离磨粒抛光的随机性、磨料浪费以及产生的水合层等问题,提出了一种无水环境下熔融石英玻璃固结磨粒抛光技术。研究实现了稳定的抛光轮烧结工艺,并应用于熔融石英玻璃抛光加工,通过对加工产物和抛光轮粉末进行EDS能谱分析和XRD衍射分析,从微观上初步阐述了固结磨粒抛光的去除机理;从宏观上探索压力和转速对去除效率和表面粗糙度的影响。实验结果表明：加工过程中,在法向力和剪切力作用下,CeO2磨粒和熔融石英发生化学反应,CeO2将SiO2带出玻璃,实现材料去除;同时,压力和转速对加工效率影响并不遵循Preston公式,温升和排屑成为决定去除效率的关键。

Wolter显微镜成像系统的光线追踪模拟研究24-28

摘要：利用光学设计软件ZEMAX模拟Wolter显微镜对点光源成像。在只考虑几何光学成像的条件下,分三种情况讨论：两曲面同轴共焦点,两曲面不同轴,两曲面同轴不共焦点,对点源通过Wolter系统成像分别进行了光线追踪模拟。通过模拟,定量给出了Wolter显微镜的焦深和景深,分析了处于不同视场点源所成的像,以及两个曲面不同轴时和不共焦点的情况下点源所成的像,得知Wolter显微镜对物像距的要求很严格,两曲面的不同轴度和两曲面的不共焦点对成像影响非常大,这些模拟结果为Wolter显微镜的成像分析提供了依据。

强激光与粒子束杂志默认

2018年全国高电压与放电等离子体学术会议第二轮通知56-56

摘要：为了交流和分享近两年高电压、脉冲功率、等离子体及应用等领域的最新研究进展和成果,中国电工技术学会等离子体及应用专业委员会将于2018年10月12-14日在南京召开＂2018年全国高电压与放电等离子体学术会议＂。该次会议将加强各学科领域专家之间的学术交流,促进相关学科之间的交叉融合,推动我国在高电压技术、脉冲功率技术、气体放电与放电等离子体技术等交叉领域的科技发展。本次会议诚挚邀请从事相关研究的国内外专家学者投稿参会。大会将组织专家对全文投稿评选优秀论文,并颁发获奖证书和奖金。会议全文投稿经评审后将向SCI.

2018年国际功率调制器与高电压会议在美召开116-116

摘要：2018年国际功率调制器与高电压会议（International Power Modulator and High Voltage Conference,IPMHVC）于6月3-7日在美国怀俄明州召开,会议由IEEE电介质与电气绝缘学会（DEIS）发起,技术发起者为IEEE核与等离子体科学学会（NPSS）和脉冲功率科学技术委员会（PPST）。IPMHVC是关于高电压和功率调制技术的重要国际会议,是国际脉冲功率调制器.

军民融合电磁环境效应研究中心成立122-122

摘要：据科学网消息,2018年6月22日上午,由刘尚合院士牵头,石家庄铁道大学、陆军工程大学、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司三家单位共同发起成立了＂军民融合电磁环境效应研究中心＂在石家庄揭牌。来自中国科学院、中国工程院的10名院士出席当日活动。刘尚合院士在揭牌仪式上说,三家单位共同发起成立＂军民融合电磁环境效应研究中心＂.

CSNS/RCS次级准直器吸收体的冷却设计146-150

摘要：作为CSNS/RCS横向束流准直系统的关键部件,次级准直器用于吸收经主准直器散射后不在预定轨道的束晕粒子,其工作原理决定了该设备要求满足强辐射环境下的稳定性、超高真空及高定位精度等要求。基于主准直器的设计及研制经验,对次级准直器结构方案及控制系统进行详细设计。针对关键部件吸收体,结合辐射防护分析结果,考虑水冷降温的方式,设计了控制程序,通过有限元分析软件ANSYS对其进行瞬态热分析,保证吸收体设计的可行性。

流强探测器发热分析及改善方法151-155

摘要：BEPC Ⅱ新参量流强探测器在束流高流强对撞模式下存在严重发热问题。为了稳定和精确的测量,对可能的发热原因进行了综合讨论,针对真空盒发热问题利用CST进行尾场模拟,以本征模计算得到稳态温度分布。对探测器发热问题利用等效的反射阻抗计算方法得到陶瓷狭缝的截止频率,从而有针对性地提出了实用的解决方案并得到了理想的实验结果。实验基本解决了BEPC Ⅱ探测器的发热问题,对今后流强探测器的改进和未来流强探测器的研发和设计有指导意义。