强流束在二极磁场中传输的模拟计算

为了研究空间电荷力对束流在二极磁场中传输的影响,从理论上用矩阵法分析非强流脉冲束流与强流脉冲束流在二极磁场中的传输矩阵,编写了束流在二极磁场等元件中传输的计算程序。用Powell优化方法计算非强流束传输实现给定的光学条件,用迭代方法计算强流束传输获得自洽解。在不同束流流强条件下,运用该程序与其他程序进行了模拟计算,并对模拟结果进行了比较分析。模拟结果表明:束流流强越大,束流包络曲线横向发散越显著,空间电荷效应越强。     

矩形强流电子束自磁场对束流均匀性的影响

对大面积矩形强流电子束自磁场在无限长束模型和有限长束模型下作了计算,给出了磁场的强度分布,并计算了在自磁场作用下的束电子的运动轨迹。描述了电子束在传输方向距阴极6cm处的箍缩图样。计算中考虑了二极管电场力,忽略了膜及Hibechi对束流的散射效应。     

横向三角脉冲磁场下悬臂导电薄板的动力稳定性分析

对于在仅有外加横向三角脉冲磁场下的悬臂导电薄板,给出了受到脉冲磁场影响时其动力稳定性的定量分析方法。揭示了在三角脉冲磁场下由于受到涡电流与总磁场相互作用所产生的面内磁体压力的作用,悬臂导电薄板会发生失稳。得到了在不同稳态磁场作用下受到三角脉冲磁场作用时导电薄板的磁弹性动力响应的数值模拟结果。在此基础上,给出了关于稳态磁场值、横向脉冲磁场峰值和脉冲持续时间等参数范围的磁弹性动力稳定性区域。     

周期永磁磁场导引环形强流电子束研究

 利用磁场有限元法，计算了周期性布置的永磁铁内的磁场；利用流体模型分析了作用在束电子上的力并导出了改进Matheiu函数形式的径向力方程；利用2.5维PIC程序研究了束传输的物理过程。计算发现强流相对论电子束的稳定传输与束等离子体密度、束平衡位置、磁场的强度、磁场周期长度等有关。研究认为利用周期性永磁场导引数kA的环形电子束，使之稳定传输是可能的。     

非晶态磁性合金的磁阻和磁击穿现象

在室温下磁场在0—15kOe范围内测量了非晶态磁性合金(Fe_1-xCo_x)₈₂Cu_0.4Si_4.4B_13.2的横向磁阻△ρ/ρ。发现在高磁场下,磁阻与磁场强度有三种函数关系:(1)磁阻趋于饱和;(2)磁阻随磁场平方正比地增加;(3)对x=0.15的合金,在特殊的电流、磁场方向和确定的磁场强度下,有磁阻尖峰出现。情况(3)是一种磁击穿现象。磁击穿发生在自旋向上和向下的两片Fer 关键词：     

均匀磁场下碳离子笔形束的剂量变化分析及位置修正方法

分析外加均匀磁场对于碳离子笔形束剂量分布的影响,并考虑修正这种影响,为磁共振成像引导碳离子放射治疗的临床应用提供指导。本文利用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量碳离子笔形束在不同强度磁场下的剂量分布情况,发现垂直于碳离子束入射方向的均匀磁场对于碳离子笔形束射程缩短的影响很小,磁场对碳离子束的主要影响是引起束流横向偏转,特别是碳离子束布拉格峰位置的横向侧移。横向侧移程度与碳离子束的能量和磁场强度相关,根据模拟结果,得到了一个计算碳离子束布拉格峰在磁场中相对横向偏转的方程,并提出一种校正外加磁场引起的碳离子束布拉格峰横移的角度修正方法。这些结果可用于指导磁共振图像引导碳离子放射治疗计划系统的研发。     

磁场微重力效应的研究

将导电的液体置于磁场中,使导电液体中浮力驱动的自然对流减弱甚至消失,在导电液体中制造出了二级微重力效应,将这种情况称为磁场微重力效应.通过研究导电液体自然对流驱动力的无量纲Grashof数的变化,发现微重力效应的水平可以用公式g_m＝（β₀/β_m）（ν₀ /ν_m）²g₀ 计算,如果略去一次项,则可用g_m＝（ν₀ /ν_m）²g₀来估算.测量研究了不同磁场条件下硅熔体的磁黏度,估算不同磁场强度对应的磁场微重力水平后,发现估算结果与实验结果基本符合. 关键词： 磁场 二级微重力效应 Grashof数 微重力水平     

横向偏置场作用的非晶带巨磁阻抗效应理论

采用多畴结构模型,考虑非晶带具有180°畴壁的磁畴及其两面的偏置磁场方向的不同,根据自由能最小原理,Maxwell方程组及带阻尼项的Landau-Lifshitz方程,建立了非晶态合金带在横向偏置磁场作用下的巨磁阻抗效应的理论计算公式. 提出并采用四状态平均磁导率代替单畴模型获得的磁导率,得到了更符合实际的处于偏置场作用的阻抗随外磁场变化的理论结果. 关键词： 偏置磁场 四状态 多畴结构 巨磁阻抗     

抽运-检测型非线性磁光旋转铷原子磁力仪的研究

报道了一种抽运-检测型的非线性磁光旋转铷原子磁力仪.其原理是线偏振光通过处于外磁场环境中被极化的原子介质后,由于原子对线偏振光中左、右圆偏成分不同的吸收和色散,导致光的偏振方向会产生与磁场相关的转动.分析了该磁力仪的工作原理,并测试了它对不同磁场大小的响应.测试结果表明,磁力仪测量范围为100—100000 nT,极限灵敏度为0.2 p T/Hz~(1/2),磁场分辨率为0.1 p T.进一步研究了不同磁场下原子系综极化态的横向弛豫时间,讨论了原子磁力仪高磁场采样率的获得方法.本文的原子磁力仪在5000—100000 n T的磁场测量范围内磁场采样率可实现1—1000 Hz范围内可调,能够测量低频的微弱交变磁场.本文的研究内容为大磁场测量范围、高灵敏度、高磁场采样率的原子磁力仪研制提供了重要参考.     

准矩形截面强流相对论带状电子束的传输

提出利用准矩形截面带状电子束传输强电流.相对于目前广泛采用的椭圆形截面带状电子束,在大横纵比,即电子束的宽度(横向)远大于厚度(纵向)的情况下,其厚度沿横向更加均匀,利用冷阴极爆炸发射容易产生.该电子束利于高功率微波发生器中腔体模式的控制和束波作用效率的提高,如果利用模块化的结构还可使阴极及聚焦磁铁在宽度上的扩展更加容易.首先给出了准矩形截面带状电子束空间电荷场的典型分布,然后根据该分布和束匹配的方法对相互独立的周期会切磁铁和边聚焦磁铁分别进行了设计.其中边聚焦磁铁的磁化方向与以往的纵向不同,为横向磁化,其激励的边聚焦磁场在电子束宽边的边缘附近的梯度更大,有利于横向的束匹配.最后根据理论分析的结果进行了粒子模拟.结果表明,300keV,3kA的准矩形截面强流相对论带状电子束可以在0.163T的周期会切磁场和0.064T的横向磁化边聚焦磁场中稳定传输,电流传输效率大于98%.     

桶式离子源参数计算

桶式离子源具有很多优越性,是一种新的有广泛应用价值的离子源。为了研究聚变等离子体中性注入用的离子源,本文对桶式离子源的参数做了系统的计算,给出了实用的计算公式。     

磁场可调永磁离子源

研制了一台磁场可调微波离子源, 在离子源放电室处需要的磁场由一组永久磁铁产生, 永久磁铁外部安装了铁磁回路, 铁磁回路的结构可以很容易的手动调整, 通过调整铁磁回路的结构, 可以在放电室产生要求的磁场. 在调试过程中, 也可以调整铁磁回路以改变离子源内部磁场结构, 有利于获得最佳放电条件. 该源在测试中, 从3mm直径的引出孔引出了17mA的离子束.     

10cm双潘宁型离子源的整治与调试

双潘宁放电型离子源是用于受控核聚变研究装置的主要强流离子源型之一。这个由TFR装置退役、又在运输过程中严重受损的10cm双潘宁型离子源,经我们重新整治恢复之后,经调试已达到的主要结果是,引出的氢离子束的流强为10.2A,离子能量为30keV,束脉冲宽度100ms,束散角1.6°,离子源弧效率约0.65A/kW。结果表明,该源已基本达到国外同类型源在相近能量下的运行水平。     

脉冲螺旋Wiggler磁体

本文讨论了Ｓｔａｎｆｏｒｄ大学所建筑的自由电子激光器中所采用的新奇的螺旋管Ｗｉｇｇｌｅｒ磁场的有关特性，并着重分析了脉冲电流螺旋Ｗｉｇｇｌｅｒ磁体的主要参数和时间特性。     

会切磁场多极离子源中磁场对等离子体特性的影响

本文提出了会切磁场多极离子源中,磁场对等离子体参数以及可引出离子束流和放电室阳极收集的离子电流影响的实验研究结果,并对该结果进行了分析讨论。     

磁阱等离子体源离子注入研究

本文描述在磁阱装置中利用旋转等离子体的概念给浸泡于等离子体中的样品施加直流高压的实验工作,工件电压高达-22kV,文中还对相关物理问题进行了定性分析。     

200KV重离子加速器及其应用

本文介绍一台采用双潘宁型多电荷重离子源的200kV重离子加速器,简述它在GaP光探测器的研制、聚合物材料和金属材料的离子注入改性等方面的研究与应用。     

场反向位形中等离子体的动力箍缩

本文给出了一组动力箍缩方程,它描述了场反向位形中等离子体的动力箍缩和加热。数值结果有可能为进一步开展实验提供理论依据。     

Transport of the ion bounced by the plug potential caused by radial electric field in the tandem mirror

In the tandem mirror, plug potentials are created in the plug/barrier cells by microwave injection, and also anchor cells with a minimum B magnetic field configuration are installed in order to reduce the MHD instability. Existence of the ion bounced by the plug potential (PP-bounced ion) is essential for the ion confinement in the tandem mirror. We study the transport of the PP-bounced ion on the assumption that the cross-sectional shape of the magnetic flux tube is slightly different from the cross-sectional shape of the equi-potential surface at the mirror throats of the anchor cell as small deviation from the equilibrium state. The radial-potential profile of the core plasma is adjusted by controlling the electrostatic potentials of the coaxially separated end plates. We find that the spread type of radial-potential profile is effective for the confinement of the plug-potential-bounced ion.Presented at the Workshop Electric Fields Structures and Relaxation in Edge Plasmas, Nice, France, October 26–27, 2004.     

在托卡马克离子回旋频段波加热中高能离子轨道损失特性

本文研究了在托卡马克ICRH少数离子基波加热中,高能离子的轨道损失特性。给出了离子扩散轨道损失的约束时间,并揭示,由于射频波的作用,捕获离子的扩散轨道损失大为增加,随着离子吸收波功率的增加,此损失呈饱和趋势。