北京自由电子激光Wiggler中电子轨迹偏离的改进

提出了一种从实验上确定用于北京自由电子激光（ＢＦＥＬ）装置的Ｗｉｇｇｌｅｒ中ＮｄＦｅＢ矩形磁块的轨迹敏感系数β的方法．用β值来表征磁单块在Ｗｉｇｇｌｅｒ中对电子轨迹的贡献，并用此β值对磁块进行挑选，优化组合，可达到改进Ｗｉｇｇｌｅｒ对电子轨迹偏离的目的．     

分流环型绝热过渡区双绕螺旋线Wiggler束流传输实验

束流传输实验结果表明，分流环型过渡区双绕螺旋线圆极化Ｗｉｇｇｌｅｒ的端口区磁场，具有良好对称性，能基本保证磁场强度由零绝热过渡到均匀区，没有磁场畸变，因而对电子束流的能散度影响小，端口束流损失少。当入口端γ＝２的５００Ａ束流时，有约３５０Ａ束流传输到均匀区，而在相同条件下，喇叭口型绝热过渡区Ｗｉｇｇｌｅｒ只有１２０Ａ的束流传输到３４ｃｍ处的均匀区。分流环型变磁场技术可用于双绕螺旋线Ｗｉｇｇｌｅｒ变参自由电子激光。     

超导Wiggler磁体实验

本给出了超导Ｗｉｇｇｌｅｒ磁体的初步实验结果，讨论了的心对磁场的贡献，提出了磁体性能改善的措施。     

自由电子激光器起振阈值参数关系

在全面考虑了电子束的能散度，发射度以及Ｗｉｇｇｌｅｒ的随机场误差和谐振腔损耗等系统参数后，求解了暖束及场误差条件下的自由电子激光（ＦＥＬ）自治方程组。用稳态场条件定标了ＦＥＬ起振的阈值参数关系。最后用四台典型的小信号ＦＥＬ实验参数验证了本文得到的阈值参数关系。     

摆动器场误差对自由电子激光器自发辐射谱的影响

在考虑平面型摆动器（Ｗｉｇｇｌｅｒ）场误差△Ｂ（ｚ）的情况下，求解电子在磁场中运动的洛仑兹（Ｌｏｔｅｎｔｚ）方程，得到场误差对电子横向速度的改变，然后作傅里叶变换即为电子自发辐射谱的改变，并讨论了各种场误差对自由电子激光器自发辐射谱的影响，选择北京自由电子激光器（ＢＦＥＬ）参数，进行模拟，最后确定出各种场误差的可接受条件。     

LED发光二极管特性测试

使用常规实验仪器搭建了LED特性测试系统,测试了LED的伏安特性、光强分布特性、光谱特性、光功率与电流关系特性和发光效率与电流关系特性,得到了LED的阈值电压、正常电压、发光波长、半值角与指向性、峰值波长和光通量等参量.     

光电二极管的特性的研究

本文通过对用光电转换综合测量仪所测出的光电二极管的特性的实验数据、特性曲线的讨论,验证了光电二极管的光照特性、伏安特性以及光谱特性。     

生物质与煤矸石混烧特性实验研究

采用热重分析仪,以20℃/min的温升速率对煤矸石、玉米秸秆以及二者的混合物进行燃烧特性实验,得到了燃烧的特性参数,再通过动力学分析得到了燃烧的活化能等动力学参数.研究结果表明,煤矸石的着火特性、综合燃烧特性差,玉米秸秆着火特性、综合燃烧特性较好.煤矸石和玉米秸秆混合物的燃烧特性取决于混合物中各物质所含的比例,混合物中玉米秸秆的比例越高,综合燃烧特性越好.     

基于光谱的天基空间点目标特征提取与识别

天基空间目标观测时, 对于远距离目标, 通常只能得到一个点的相关信息, 包括目标的位置和灰度等, 损失了目标的材料、大小和状态等特征. 代表物体固有属性差异的光谱特性可作为目标特征提取与识别的一种重要手段. 从目标光谱特性的产生特点出发, 综合考虑目标的材料特性、结构特性、背景特性、轨道特性等因素, 建立了目标光谱特性的数学模型, 提出了基于光谱特性数学模型反演计算的目标特征提取与识别方法, 以环境一号卫星缩比模型为例, 进行了典型参数条件下的目标特征提取与识别实验验证, 实验结果验证了建模方法的正确性.     

微尺度气体流动特性实验研究

现有关于微尺度下气体流动特性的文献结果差异很大,甚至互相矛盾.文中提出入口效应以及充分发展段的流动特性与常规尺度的差异可能是影响微尺度下气体流动特性的关键因素.搭建了单相气体流动特性实验研究系统,针对这一影响因素对气体流动特性的影响规律进行了系统分析,证实了上述结论,发现微尺度下充分发展段流体的摩擦阻力明显小于常规理论预测值.针对微尺度下气体流动特性进行了系统分析.     

在同步辐射装置中配置电流扭摆器的建议

提出了第三代同步辐射光源中的低温超导电流扭摆器和室温水冷电流扭摆器的物理设计方案。文中还讨论了电流扭摆器内腔中的磁场的分布特性，测量方法和电流扭摆器的制造技术的可行性。     

远红外自由电子激光器和螺旋电流扭轨磁体

报道了作者近年来在美国斯坦福大学直接参与合作研制的１００μｍ－１０００μｍ可调谐远红外自由电子激光器概况，以及研制过程中所运用的独创的新技术。文中对它的主要部件扭轨磁全体的新型设计和磁场特性进行了深入的分析和研究。     

并行3维全电磁粒子模拟软件NEPTUNE的外加磁场模块设计

介绍了3维全电磁粒子模拟软件NEPTUNE中常用外加磁场加载模块的设计思路和方法,包括简单的磁场分布方程和离散数值加载、螺线管磁场加载、直线及螺旋线磁场分布加载、摇摆器磁场加载以及永磁体磁场加载等方式。每一类磁场加载模式都进行了实际算例的计算和验证,计算结果表明各类磁场加载模块设计的正确性和可靠性。最后针对具体应用,结合二极管电子束在不同外加引导磁场作用下的各种分布状态,间接验证了磁场模块设计的可行性。     

圆柱螺旋电磁Wiggler的场形分析

 利用载流圆柱螺旋线系统内部的磁标势满足的Laplace方程, 以及系统磁矢势的积分形式, 定出Laplace方程通解的未知系数, 求得左(右)旋单绕圆柱螺旋线的磁标势。应用磁场的叠加原理以及积分法, 给出了各种类型如双绕、双双绕、交叉绕等螺旋形Wiggler的场形分布公式。     

磁场预增强的锥型波荡器

研究了波荡器磁场增强对提高自由电子激光器效率的影响。模拟计算发现采用磁场增强波荡器能使自由电子激光器的效率提高到１７．６％，采用磁场预先增强而后又增弱的锥型波荡器则能获得高达４３．３￥的输出效率，自由电子激光器的功率得到进一步的提高。     

Conceptual design of a novel insertion device using bulk superconducting magnet

An undulator or a wiggler with a strong magnetic field will play an important role in future synchrotron light sources, free electron lasers, and linear colliders. We proposed the bulk high critical temperature superconductor staggered array undulator (Bulk HTSC SAU) in order to generate a strong periodic field. The Bulk HTSC SAU consists of stacked bulk high-Tc superconductors (HTSs) and a solenoid magnet which is used to magnetize the bulk HTSs. A periodic magnetic field was produced and controlled using a prototype of the Bulk HTSC SAU using 11 pairs of REBaCuO bulk HTSs at 77 K. The expected performance at low temperatures around 20 K is calculated using a loop current model.     

左右旋双双绕螺旋线线极化摇摆器的磁场分布及束流传输

给出了双双绕螺旋线线极化Wiggler轴线上磁场的积分表达式,以此公式数字模拟此装置端口区的磁场分布,并进行了实验测定,结果表明,端口区磁场峰值突变和对称性均比圆极化好。另一方面,用洛仑兹运动方程,考虑了电子束空间电荷效应,证明此装置对电子束传输有自聚焦能力,给出了电子运动方程,电子束流与Wiggler峰值磁场的关系,数字模拟电子束运动轨迹也表明,此装置能自聚焦传输电子束,有希望应用于线极化自由电子激光实验中。     

Non‐linear absorption of an intense laser pulse propagating in wiggler‐assisted underdense collisional plasma

In this article, the propagation of an intense laser pulse through underdense collisional plasma in the presence of planar magnetostatic wiggler is studied. It is shown that the electron density distribution, in the presence of planar wiggler with increasing of the normalized plasma length, increases initially and then reaches a peak for different values of wiggler amplitudes. In addition, it is found that the existence of wiggler field leads to an increase in the electron density distribution and subsequently enhancement of electric field. Moreover, it is observed that by increasing the wiggler field, as a result of the increase of the electron density distribution, the dielectric permittivity constant is reduced. It is seen that while wiggler magnetic field was applied appropriately, the total absorption coefficient in the underdense collisional isothermal magnetized plasma improves. In fact, increase of wiggler magnetic field causes the enhancement of the total absorption coefficient of plasma medium.     

环型线电流线极化wiggler

提出一种新型产生线极化摇摆磁场的wiggler,即环型线电流线极化wiggler.它是由许多圆环及连接导线固定在w屯gler骨架上而组成.通过求解拉普拉斯方程,导出了此w电eler磁场分布的理论解.理论解表明,此wiggler产生的线极化磁场不仅在z轴附近空间基模占空比大,而且在垂直于线极化磁场方向能形成具有聚束能力的六极子磁场.此装置的另一特点是容易加工成短周期(5—10mm)wiggler,并且非常容易实现变磁场、变周期和同时变磁场变周期的线极化wiggler.     

Mode-selective amplification in a waveguide free electron laserwith a two-sectioned wiggler

One important issue in waveguide free electron lasers (FELs) involves an interaction of the electron beam with one waveguide mode at two different resonant frequencies. Since the low-frequency mode often has a higher pain, the usually preferred high-frequency mode is suppressed as a result of mode competition. In this paper, possible control of this mode competition is considered using a nonstandard wiggler magnet consisting of two cascaded wiggler sections with different periods and field strengths. It is demonstrated that with an appropriate differentiation between the two wiggler sections the high-frequency mode may be amplified preferentially. This mode-selective amplification may be used to suppress the low-frequency mode. A small signal gain formulation is developed for a waveguide FEL with such a two-sectioned wiggler arrangement and numerical examples are used to demonstrate its applicability to mode control in waveguide FELs. Effects of wiggler field errors and electron energy spread are also considered. It is shown that the requirement for wiggler field errors and electron energy spread in the two-sectioned wiggler arrangement is similar to that in the usual straight wiggler configuration