复合阻尼层圆板的优化设计

在阻尼结构的设计过程中，常常需要根据实际情况，合理确定各项参数，以达到提高阻尼板对振动能量的损耗率、增强阻尼板刚度的目的。阻尼板中应变能与损耗因子的关系为η^（r）=ηeVE^（r）/V^（r）＋ηV/Vv^（r）/V^（r）（1）式中：V^（r）是阻尼结构第r阶的总变形能；VE^（r），Vv^（r）分别是弹性材料、黏弹性材料第r阶的变形能。     

整机三维立体布线设计

随着设计技术的飞速发展，对制造业提出了日益严格的要求，主要体现在以下几个方面。（1）电子设备的更新速度日益加快，产品从设计到面向市场的过程所用时间也越来越短，这就要求制造业能尽快地适应市场的节奏及设计的迅速变化，在结构设计时同步进行三维布线生产工艺设计；（2）电子设备向小型化、模块化发展，设备内部走线日益复杂，设备内部结构和电磁环境对走线提出了更高的要求；（3）除了功能这个重要因素以外，制作成本也是比较电子设备优劣的一个重要因素。在产品功能相近的情况下，缩短产品生产周期、     

一种新型光纤布喇格光栅振动传感器研究

为适合土木工程实际所需，提出了一种新型的、可放大振动信号、工作频带宽的光纤光栅低频加速度传感器.进行了参量优化设计，并在不同阻尼情况下进行了灵敏度、线性度、横向抗干扰和幅频特性等性能试验.试验结果表明：所设计的光纤光栅振动传感器方案是可行的；其线性度好，抗横向干扰能力强，通过合理调整阻尼，灵敏度可达到90 pm/ms－2，上限工作频率可取在系统无阻尼固有频率的80％左右.     

高功率微波辐射场功率密度测量系统

 根据功率密度大、脉冲短、形状不规则的特点，研制出一种能适应各种条件下使用的高功率微波功率密度测量装置。从已有的测量手段出发，比较其不同原理和适用性，选定了峰值检波法。根据实际工作需要，着重从结构及测量的可靠性、降低系统误差等方面，进行优化设计。该装置采用矩形波导和可靠性高的耦合衰减，利用示波器进行测量。最后详细地给出了测量系统的标定方法。     

均匀增黏剂在丁基橡胶阻尼复合材料中的应用

丁基橡胶阻尼复合材料是以丁基橡胶为基体材料，加入树脂硫化剂进行混炼、出片、模压硫化成型，制备出的适合不同频率不同使用温度范围要求的高性能橡胶阻尼功能复合材料。工艺中发现在混炼过程中混合体系分散不均匀，分析认为这是由于基体胶料自身的互黏性和自黏性差的特性所决定的，需要进一步改善工艺条件。向体系中加入少量的均匀增黏剂，可增加基体胶料的自黏性和互黏性；从改善胶料分子链间的作用机理出发来优化混炼工艺，也可以促进第二组分树脂硫化剂的分散性和混容效果，进而达到提高和优化产品的表观质量。     

仪表板黏弹阻尼减振设计

在分析结构阻尼的主要影响因素和过去仪表板减振结构设计特点的基础上，运用Kerwin约束阻尼结构减振理论和振动试验技术开展了仪表板的减振优化设计。采用对称型三弹性层约束阻尼结构板作为本仪表板的减振结构，同时设计了仪表板与固定支架、仪器之间两个连接边界处阻尼层预压量的调整结构。     

准分子激光等离子体开关控制脉宽研究

 利用准分子激光等离子体技术，在紫外预电离XeCl准分子激光器上获得了最短1.58 ns的短脉冲激光输出。实验中分析了聚焦到薄膜表面的光束能量密度对所产生的等离子体密度的影响，并对不同等离子体密度及维持时间情况下脉冲压缩效果进行了讨论，给出了激光器谐振腔在稳定腔及非稳腔两种工作方式下的实验结果。激光器在稳定腔工作时，脉宽可压缩至2.87 ns；采用非稳腔结构时，在脉冲能量不变情况下减小聚焦光斑面积，提高入射到薄膜表面的能量密度，得到了最短1.58 ns的短脉冲激光输出。该技术适用于任何其它准分子器件。     

虚拟布线技术

电缆布线与敷设是机电产品设计中带有普遍性的难题，一般要求设计人员确定电缆在产品中的路径、长度以及电缆卡箍位置。将虚拟样机技术应用于机电产品电缆布线问题，提出一种虚拟布线方法。     

脉冲中子闪烁探测器的工程可靠性设计与提升

针对一种在复杂环境条件下进行脉冲中子探测的闪烁探测器,开展了一系列的可靠性设计、保证工作。在设计上通过双通道冗余备份、抗振设计等方式提升了探测器的固有可靠性。此外还采取可靠性建模及指标分配的方式明确了探测器各部件的任务可靠性目标,通过FMECA分析方法研究了探测器各部件的故障模式及其影响,确定了可靠性重要部件。通过运用环境应力筛选试验及可靠性强化试验,进一步提升了探测器的可靠性。经初步验证,采取上述可靠性设计保障技术的脉冲中子探测器,其任务可靠度可达到99.9%以上。     

新型射频功率源脉冲高压电源在高能物理研究所研制成功

日前，由中国散裂中子源直线射频系统与中国原子能科学研究院合作研制的串联谐振脉冲高压电源样机调试成功，并于2008年6月5日经过专家测试组现场测试，其主要技术指标均已达到设计要求，谐振电抗器Q值大于350，在速调管阴极高压66kV、高频输出功率380kW的情况下，电源整机效率达88％，工作稳定可靠，专家验收组一致同意通过产品验收。     

短脉冲高剂量率γ射线源技术研究

 介绍了“强光一号”加速器产生宽度约20 ns的高剂量率脉冲γ射线的工作过程；分析了短脉冲γ射线源二极管的管绝缘体和真空磁绝缘传输线的结构与绝缘性能；说明了等离子体断路开关的工作特性；阐述了二极管工作阻抗和阴阳极的设计原则与设计参数。给出了不同短脉冲γ射线源的实验结果，得到了3种辐射参数：脉冲宽度约20 ns，辐射面积为2，30和100 cm²时，相应的辐射剂量率为10¹¹，0.7×10¹¹和10¹⁰ Gy/s。     

新型小体积伪火花开关研制

伪火花开关是脉冲功率领域关键器件之一，具有脉冲电流大、电压范围宽、寿命长及可靠性高等优点。针对整机系统小型化发展的需要，开展新型小体积伪火花开关研制，创新性地将触发针引入空心阴极内部，实现辉光放电电子源注入，该设计减小伪火花开关的体积，并通过制管及实验验证设计合理性。测试结果表明，该产品的阳极工作电压范围为0.5～10 kV，最大阳极脉冲电流40 kA；在36 kA脉冲电流情况下，工作2万余次并未发现性能下降；该样品已通过高温、低温、温循、振动等可靠性试验考核。     

两束短脉冲激光驱动O_2分子的取向特性

利用数值方法模拟O2分子在短脉冲激光场中的转动波包,从理论上研究了在两束短脉冲激光驱动下O2分子的取向程度.在相同的环境温度下,与单脉冲激光驱动相比,通过优化两束激光脉冲的强度比和时间延迟,可以有效提高O2分子的取向程度.研究表明,当两束激光脉冲的强度比约为1:3,时间延迟为11.73 ps时,O2分子可以达到很好的取向效果.     

1MVX光机系统可靠性实验研究

参考“天蝎-Ι”原型机，重新设计了1 MV X光机系统，根据技术指标可靠性要求，对Marx发生器、场畸变开关、脉冲传输线、脉冲形成线及二极管等进行了可靠性设计。针对新设计的1 MV X光机系统，对其可靠性进行了实验研究，包含1 MV X光机系统的时间抖动和出光剂量稳定性等，根据调试实验结果制定1 MV X光机系统操作规程，按照规程对1 MV X光机系统进行了可靠性考核，连续工作81发次，最大时间抖动为146 ns，剂量为0.75～1.40 R @1 m，满足总体技术指标要求，可靠度达到98%。     

250 kV，1 MHz重复率方波三脉冲源

 阐述了一种新的实现高功率高重复率方波脉冲源的技术途径，利用高压快恢复整流硅堆把三个独立的方波脉冲合成为一个MHz重复率的方波三脉冲。通过合理的串并联设计，可以提高硅堆在高频脉冲下的反向耐压，并使硅堆通过的正向脉冲电流达到kA量级。方波三脉冲源输出指标达到了电压250 kV，脉冲电流10 kA，峰值功率2.5 GW，重复率1 MHz，脉冲上升时间约40 ns，脉冲平顶宽度50 ns。     

液体介质快脉冲电压下击穿特性研究

 设计了液体介质快脉冲击穿试验装置和电压电流测量系统，研究了重复频率、电极形状及电极间距与介质击穿场强、击穿电压和击穿时延等击穿特性参数的关系，比较了变压器油、十二烷基苯、蓖麻油三种典型液体绝缘介质在直流及快脉冲电压作用下的绝缘性能。结果表明：短脉冲持续时间下液体绝缘材料有异常高的击穿场强；重复脉冲串作用下的击穿场强比单个脉冲下明显减小，重复频率2 kHz时击穿场强减小了约30％；电极头半径大小对击穿也有影响，半径R＝5 mm时，击穿电压最高；击穿时延随击穿场强减小而变长，在其他条件相同的情况下，测得击穿时延随机波动；蓖麻油的快脉冲电压绝缘性能最好，变压器油次之。     

探地雷达高功率高稳定度脉冲源设计

 对于探地雷达，脉冲源的功率和稳定度直接影响其作用距离和探测精度，对目标成像时进行相干积累有着重要意义。采用雪崩三极管设计的全固态脉冲源具有很高的稳定度指标，但输出功率较低，使用Marx电路可以提高其输出峰值电压幅度。梳状PCB(印刷电路板)电路是一种结构紧凑具有自相似性的电路形式，有利于进一步提高脉冲源的稳定度指标，也有利于脉冲源的小型化设计。根据某探地雷达要求，采用梳状PCB电路形式，实现了12级Marx电路的脉冲源，采用欠电荷法对脉冲波形进行了优化设计，其输出峰值电压大于400 V(50 Ω负载)，脉冲宽度为600 ps，重复频率大于25 kHz；并且具有良好的时基稳定度和波形稳定度，脉冲宽带抖动小于1%，峰值抖动小于1%。     

液体介质快脉冲电压下击穿特性研究

设计了液体介质快脉冲击穿试验装置和电压电流测量系统，研究了重复频率、电极形状及电极间距与介质击穿场强、击穿电压和击穿时延等击穿特性参数的关系，比较了变压器油、十二烷基苯、蓖麻油三种典型液体绝缘介质在直流及快脉冲电压作用下的绝缘性能。结果表明:短脉冲持续时间下液体绝缘材料有异常高的击穿场强；重复脉冲串作用下的击穿场强比单个脉冲下明显减小，重复频率2 kHz时击穿场强减小了约30％；电极头半径大小对击穿也有影响，半径R＝5 mm时，击穿电压最高；击穿时延随击穿场强减小而变长，在其他条件相同的情况下，测得击穿时延随机波动；蓖麻油的快脉冲电压绝缘性能最好，变压器油次之。     

DPF-300脉冲X射线源同步触发系统研制

 DPF-300脉冲X射线源的同步触发系统采用三级触发：第一级由初级脉冲产生器触发氢闸流管；第二级由氢闸流管输出脉冲触发多路触发开关；第三级由多路触发开关和触发箱组成，触发主放电场畸变开关。该触发系统中多路触发开关产生负极性脉冲信号，通过耦合电容，到达开关的触发脉冲上升沿，约为40 ns，脉冲半高宽约60 ns，上升陡度大于0.67 kV/ns。能够同时触发40个同轴型场畸变开关，电压工作范围20～40 kV，不同发次触发箱输出的触发脉冲信号时间分散性小于4 ns，同一发次不同开关的放电时间分散性小于20 ns。在工作电压20 kV，主放电开关充0.115 MPa氮气时，整机负载电流达到约1 MA。     

全固态电感储能形成线纳秒短脉冲功率调制器北大核心CSCD

全固态电感储能型脉冲形成线调制器是实现高重复频率、电压高增益和短脉冲输出的一种全新方案。但开关非理想的动态特性和传输线固定的物理空间尺寸限制,难以实现高压短脉冲的产生和调控。为解决上述难题,通过电磁场分析建立了碳化硅场效应器件开关驱动模型,发现高速驱动和开关器件低寄生参数能有效改善开关动态特性,提出了板上高速开关及驱动集成设计解决方案。基于波过程分析和多开关时序逻辑控制理论,提出多开关削波电路拓扑方法和主动负载阻抗调制技术。实验结果表明,该调制器可产生上升时间2.1 ns,下降时间3.5 ns,脉冲宽度5.1 ns的方波短脉冲,并且脉冲宽度5~20 ns连续可调。10级叠加后验证了调整器高压能力,初级储能充电电压25 V时,电压增益可达336倍,重复频率200 kHz。