以巨脉冲红宝石激光为光源的Mach-Zehnder干涉仪应用于θ收缩等离子体的研究

本文应用巨脉冲红宝石激光为光源的Mach-Zehnder干涉仪,研究了23kJ(千焦耳)“θ收缩”(θ-pinch)等离子体的电子密度、形状和不稳定性。从轴向干涉图的照片获得45至120mTorr(毫乇)氘气压范围的二维电子密度分布和电子密度的峰值在6×10¹⁶—2.3×10¹⁷cm^-3范围。等离子体最大收缩出现在主压缩磁场的第一个半周期的1/3附近,在等离子体的最大收缩附近的特征约束时间(粒子数衰减1/e的时间)为1.8—4.3μs,具有负偏磁场的干涉图显示在等离子体中捕获了偏磁场。从这些干涉图的照片上还看到等离子体在主压缩磁场和等离子体捕获场之间作径向磁流体振荡。干涉图照片还表明,在45至80mTorr氘气压范围内,等离子体在主压缩磁场的第一个半周期内基本上都是稳定的。     

12T NbTi—Nb3Sn超导磁体装置

本文介绍了有效孔径30.3mm 的 NbTi-Nb_3Sn 混合超导磁体装置的设计、制造和实验的基本情况.该装置在4.2K 的最大工作中心磁场是12T,磁体中心磁场均匀度和电流稳定充分别优于2.7×10~(-3)(1cm DSV)和4×10~(-4)/h,磁体励磁到最大工作中心磁场12T 时所需要的时间为40min.磁体重量为25.4kg.     

Bi系2223相银包套带材在15-77K温度范围的临界电流密度和磁通钉扎

实验测量了具有较高临界电流密度J_c(J_c=1.6×10~4A/cm~2.77K,OT)的Bi系2223相银包套带材在15-77K温度范围内的临界电流密度J_c与温度和磁场的关系,实验结果用热激活磁通蠕动模型予以解释,并求出钉扎势U_0随外磁场的依赖关系,发现在0-1T外磁场范围内,U_0与外磁场H的关系为U_0=0.069H~(-0.08)(eV),其中H的单位为千高斯。     

弱磁场测定实验

本文将介绍在核磁共振实验的基础上、试制流水式核磁共振磁强计并把它开设成一个弱磁场测定实验的情况.除了自制的探头和极化器之外,用的都是实验室的一般仪器.测到的最低磁场为0.0128高斯,相对误差为 1×10. 利用核磁共振测量磁场是各种测量磁场的方法中最为精确的一种.但由于NMR吸收信号的幅度随磁场的减弱急剧变弱,所以即使有低频探头也难测量低于300高斯的磁场. 六十年代国外就有人研制出流水式核磁共振磁强计[4],只用一个探头就可以测量从0.5高斯到1万高斯的磁场.1979年有人用这一技术测量弱磁场,最低测到毫高斯[5].我国于1980年也研…     

"荧光-1"实验装置物理设计

本文主要介绍"荧光-1"实验装置物理参数设计, 并依据半经验公式预估在实验装置上可能达到的磁化等离子体状态参数. 理论设计结果表明: "荧光-1"实验装置最大放电电流1.5 MA, 四分之一周期3 μs, 最大反向磁场4 T; 以此为实验平台, 当θ箍缩线圈内充气压力50 mTorr(D₂气体)时, 形成的等离子体靶直径约为2 cm, 长度17 cm; 等离子体靶密度6.6×10¹⁶ cm^-3, 温度 (T_i+T_e) 约300 eV; 等离子体平均β值为0.95. 该状态参数接近磁化靶聚变所要求的等离子体靶初始状态参数. 关键词： 脉冲功率技术 反场构形 磁化等离子体 磁化靶聚变     

千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源系统研制

初始磁场电源系统用于激励千特斯拉级内爆磁压缩装置的初级线圈产生初始磁场,是内爆磁压缩装置的关键设备。在分析千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源需求和技术难点的基础上,系统设计了核心部件选择方案和主脉冲电路及控制系统结构,研制成功一套输出电压1～40 kV可调、主放电电流脉冲上升沿约60μs、总峰值电流达3.2 MA的初始磁场电源系统,已应用于千特斯拉级内爆磁压缩装置动态试验。     

磁光材料磁圆二向色性的测量

采用磁光旋转测量装置与1/4波片组合而成的实验装置测量了(BiTm)_3(FeGa)_5O_(12)单晶薄膜样品的磁圆二向色性(椭圆率tanhθ″),以及θ″与磁场强度H、样品厚度2h的关系。测量密度达0.01°。实验证明了磁光旋转的虚部θ″与实部θ′一样,是与磁化强度M相联系的,且随样品厚度线性增加。     

磁熵变测量实验装置

简述了磁熵概念及磁熵变测量原理,介绍了应用于教学的磁熵变测量实验装置.利用该装置测量了金属钆在0～50℃温度范围,最大磁场为2T的等温磁化曲线,计算了不同温度下的磁熵变.     

HIRFL-CSR实验环电子冷却装置磁场测量

 在HIRFL-CSR实验环电子冷却装置上采用了独立的高精度螺线管串联产生纵向磁场的设计,获得很高的冷却段磁场平行度。使用霍尔片测量磁场的分布,使用磁针测磁方法测量冷却段磁场的磁轴偏角,并根据测量及计算结果对单个线圈磁轴进行微调。测量及调试结果表明,在施加电流为额定电流的一半时,冷却段磁感应强度为0.078 T,剩余磁场小于2×10^-4 T,磁场不平行度小于1×10^-4,达到了预期的设计目标。     

磁β谱仪中弱磁场分布的测量

利用二次谐波磁通门磁强计测量了一台低能有铁双聚焦β谱仪的弱磁场(磁感应强度约10高斯)分布, 相对测量精度好于±0.05%. 这台谱仪用于氘β衰变β谱的测量, 以进一步测定电子反中微子的静止质量.     

Bi2223/Ag超导带背景场损耗和磁场响应特性研究

采用改进的瓦特计技术,研究了在77K和低场范围内单芯和多芯Bi2223/Ag超导带的背景场损耗(包括表面损耗、磁滞损耗和耦合损耗)和在交变外磁场下的穿透电压与磁场响应特性.最小磁场小于1×10-4T.单芯带材和大块超导体的损耗一致,在整个磁场范围内损耗和磁场符合指数关系,Q∝Hn:当HHp时, n≈1.1,损耗主要是磁滞损耗.从单芯带材的损耗曲线我们得到了Bi2223相的Hc1≈6×10-4T.对于多芯带材而言,损耗由磁滞损耗和耦合损耗组成,耦合损耗起主要作用,损耗和磁场符合指数关系,Q∝Hn:当HHp时, n≈1.7, 损耗包括磁滞损耗和耦合损耗,耦合损耗占主要部分.在磁场小于1×10-4T的低场下,单芯和多芯带材损耗研究结果目前还未见报道.研究了超导体中穿透电压和外磁场的响应关系,给出了穿透电压和外磁场的关系曲线,结合超导体中的磁化强度变化过程对曲线给出了合理的解释.     

Ag基Bi-2223相复合带材中晶粒取向分布

基于Ag基Bi2223相(Bi2223/Ag)复合带材中晶面取向对提高临界电流密度等实际应用方面的重要性,我们在带材临界电流密度测量的基础上,由金兹玻-朗道(GL)理论计算出沿ab平面和c轴方向的上临界磁场Hc2(H∥ab)和Hc2(H∥c),其比值强烈依赖于晶粒ab平面与带材宽面的夹角θ,由此得到带材中晶粒平面的取向分布.我们发现,Bi2223/Ag带材中晶粒可在-75°<θ<75°范围内自由生长,但不可能有晶粒的ab面垂直于带材宽面的晶粒存在.研究结果表明:95%的晶粒取向为|θ|<75°范围,|θ|=75°～85°在的晶粒只有5%,而在|θ|>85°的区域没有晶粒分布.     

复杂背景下混合畸变目标识别技术

结合高斯函数和最大平均相关高度算法设计了高斯-最大平均相关高度滤波器,解决了光学相关识别系统对混合畸变目标(同时存在比例畸变和旋转畸变的目标)的识别问题.在设计滤波器时,通过优化平衡高斯-最大平均相关高度滤波器的标准差σ、输出噪声方差系数α、平均相关能量系数β及平均相似测量系数γ来提高高斯-最大平均相关高度滤波器对混合畸变目标的响应能力.最后通过仿真实验可知,在畸变容差范围(比例畸变0.92~1.16倍,旋转畸变-8度~24度)内,Vander Lugt相关器利用单个高斯-最大平均相关高度滤波器可以实现任意状态混合畸变目标的识别.作为实例,用高斯-最大平均相关高度滤波器对复杂背景下的飞机目标进行了识别实验,验证了该方法的可行性.     

HIRFL-CSR电子冷却装置高精度螺线管线圈制作及磁场测量

 采用特殊工艺制作了HIRFL-CSR电子冷却装置冷却段高精度螺线管线圈,两个产生反向磁场的线圈同轴、平行地放置在特制的测量装置上,高精度霍尔探头位于测量装置中心平面上,探头测量面与测量装置轴线重合,测量单个线圈磁场的横向分量,调节线圈几何轴相对于测量装置轴线的夹角,测得线圈磁轴的偏角小于1×10^-3。     

激光引信中半导体激光器的准直及其测试

在理论上分析了单级单透镜光学系统对激光高斯光束发散角的影响。用单个平凸透镜对激光引信中的半导体激光器进行了准直，达到了激光引信光束准直的要求。通过CCD成像方法对准直后的光束发散角进行了测量，利用二阶矩算法计算出光束发散角。实验测得2个方向的发散角分别为θx=7.03°和θy=0.69°，验证了准直系统达到激光引信要求的θx＜10°和θy＜1°技术指标。     

弱磁场下法拉第效应的实验研究及可能应用讨论

利用了四频环形激光对磁场的高度敏感性测量了Tb玻璃(磁场范围0.8×10~(-5)T(Tesla)～10~(-9)T,ZF_2玻璃(0.21×10~(-4)T～1.89×10~(-4)T的费尔德常数(Verdet constant).在本实验精度范围内,得到了该常数大小和强磁场下的值一致.以此实验结果为基础,简要地讨论了用置于环形激光中的法拉第磁光材料感测地磁场的构思和发展前景.     

高稳定度恒流电源

恒流电源稳定度的提高,是物理实验中重要的电子学手段.例如稳定磁场的获得,大型分析仪器中物镜电流以及某些物理测量都需要尽可能高的稳流源. 本文就扫描高能电子衍射需要的高稳定衍射镜和聚光镜电源的研制结果作简要的介绍.高能电子衍射要求电子束斑直径小于 10μ,因此要使模糊斑的大小达到相对可以忽略的程度.透镜和加速电压的变动则要求小于10-5 .另一方面由于测量记录衍射谱,在全幅衍射强度曲线的记录过程中需要相同的稳定,时间约为1小时,所以电流(或标准电阻上的电压)稳定度为 1×10-5/h。 实验结果满足了高能电子衍射的需要.我们研制…     

一个可能的重质量荷电粒子事例

在海拔3200米的高山上,利用大型磁云室获得了一个超高能作用事例,其中一条径迹很难用已知粒子解释,它可能是质量大于10GeV/C2的荷电粒子.现把初步测量分析结果报导如下: 一、实验装置云室照明区大小为150×150×30厘米3 ,使用的磁场可在6000-7500高斯范围内 调节.云室内的气压为710毫米汞柱,其 中氩29%,氦63%,其它气体(空气)2%, 凝结液蒸气6%.凝结液是酒精和水的混 合液体,体积比为3:1.脉冲氙灯使用能 量是36000焦耳/脉冲,闪灯延时350毫 秒.用两对立体照相机自动照相,所得照 片分别用于粒子径迹的动量测量和游离测 量.底片大小60×60毫米2…     

铷-氙气室原子磁力仪系统磁场测量能力的标定

本文针对微弱磁场精密测量问题,在自主研制的铷-氙气室原子磁力仪系统上,探讨了两种磁场测量的方式,分别实现了对交流磁场与静磁场的测量,并对它们的磁场测量能力进行了实验标定.交流磁场测量原理是基于测量外磁场对~(87)Rb原子极化的影响,实验标定结果为在2100 Hz频率范围内磁场测量的灵敏度约为1.5 pT/Hz~(1/2),带宽约为2.8 kHz;静磁场测量原理是基于测量铷-氙气室内超极化~(129)Xe的拉莫进动频率,实验上首先测得超极化~(129)Xe的横向、纵向弛豫时间分别约为20.6和21.5 s,然后通过标定给出静磁场测量精度约为9.4 pT,测量范围超过50μT.相比无自旋交换弛豫原子磁力仪,该磁力仪在同一体系内实现了交流磁场与静磁场的测量,且交流磁场测量具有更大的带宽,静磁场测量可在地磁场下正常工作,将有望应用于地磁测量、基础物理等方面的研究.     

HT-6托卡马克装置上的质谱诊断

用质谱方法研究受控实验中的杂质,已证明是一种有效的诊断手段。在ST[1],TFR[2]等托卡马克装置上都进行过大量的质谱测量,探测装置的真空特性、杂质输运以及放电过程的化学反应.在我所建造的HT-6托卡马克装置上,也进行了质谱研究.我们分析了轻杂质的种类和清洁手段的效果,提出了识别真空油脂和机械泵油污染的方法,并且测量了分子泵的返油. 一、实验条件和仪器 装置的真空系统见图1.真空室及管道均由不锈钢制成,总容积约为350升,内表面积约4×10～4厘米～2.经去油、酸洗和电抛光处理,内表面呈镜面.极限真空为1.7×10～(-7)托.工作泵为抽口…