双狭缝相机对线状等离子体均匀性的监测

首次使用双狭缝相机对“神光”装置南路倍频线聚焦激光打靶所形成的线状等离子体均匀性进行了监测。由于实验条件的限制，相机的测量位置不太理想。为此，我们进行了修正，本文即是在修正基础上给出实验结果。修正后的结果表明，“神光”装置南路倍频线聚焦激光打靶部分发次所形成的线状等离子体均匀性不够理想。     

高负载脉冲氙灯管壁特性实验

利用“神光”-Ⅲ原型装置所用氙灯（内径为Ф31mm，弧长为1430mm，壁厚为3．5mm，管材为掺铈石英玻璃）进行高负载（爆炸系数fx=0.6）实验。图1给出了氙灯放电时的电流电压波形。实验发现，氙灯运行不到10发时，氙灯灯管内壁出现白色花纹，而且白色花纹的出现是随机的，并且不是一直都会存在。随着运行发次的增加，氙灯内壁出现乳状积淀物，发白区域从两端向氙灯中间延伸，但并不是均匀分布，而是成块状遍及整支灯管。运行到约20发时，在灯管内壁会出现短的亮线（即极限负载条纹），随着运行发次的增加，亮线的长度会沿圆周发展成弧形或圆环形，亮线的数量也会由两端离电极30mm处向氙灯中间增加，呈一系列的圆环分布，但圆环的间距并不相同，而且当氙灯冷却到室温时，可以观察到灯管内壁和氙灯下端（竖直）附有白色颗粒物。     

精密度盘的照相复制新装置

<正> 国内多数单位在照相复制度盘时,工件与母板用弹簧夹紧,然后放在旋转台上,在6千瓦氙灯下曝光。我们认为这一工艺有以下缺点: 1.弹簧夹紧会导致一定的机械变形。2.氙灯产生大量的热(强红外辐射)会使红矾分解而引起虫胶热固化(俗称“灰雾”)。这样减少了曝光和显影宽容度,又引起了工件与母板不均匀的热变形。为了达到均匀曝光,我们改用了一种可旋转紫外曝光装置,曝光过程中工件与母板不动,而光源旋转,工件依靠重力自然与母板接触。实践证明,新工艺复制精度可达1″。下面将该装置作一简单介绍:     

影响高功率脉冲氙灯寿命的因素

以美国NOVA和国家点火装置用的高功率脉冲氙灯为例,结合对神光Ⅲ装置用脉冲氙灯的分析,发现了影响脉冲氙灯失效的几个因素,包括石英灯管应力、氙灯尺寸、灯管微缺陷、电极溅射、灯头绝缘、氙气纯度、封接可靠性及周围氙灯放电。结果发现:在进灯能量相同的情况下,氙灯电极弧长越长,内径越大,寿命越高;石英灯管表面的静态拉应力、内表面的微缺陷以及周围氙灯的电离辐射使得氙灯的额外负载能量大大增加,这些是导致氙灯爆炸概率变大的直接因素。     

高功率激光装置中的气载分子污染物测量和分析

 研究了高功率激光装置光路中的分子级污染程度。采用专用空气采样动力设备及吸附管,在一定时间内对光路中的空气进行采样并作痕量分析后,得出了卤素、含硫化合物、可溶性胺类和氨、碳氢化合物 (C₆～C₁₆有机物) 4类物质在打靶前后的数密度变化。结果显示：除含硫化合物外,其余3种物质数密度超过了美国NIF标准的上限,其中氨和可溶性胺类、碳氢化合物的数密度超过较多;卤素、含硫化合物、氨和可溶性胺类的数密度在打靶后比打靶前有所降低,而碳氢化合物的数密度在打靶后比打靶前有所升高。结果表明在该装置中存在比较严重的气载分子污染物污染。分析了气载分子污染物数密度变化的原因以及可能的产生源,并对如何去除这些气载分子污染物提出了建议。     

类氖钛软X射线激光空间发射区域研究

使用高分辨平焦场谱仪，在“星光”激光器上，对类氖钛J=0—1，3p—3s跃迁32.6nm软X射线激光空间发射区域进行了实验测量，并与LASNEX和XRASER程序模拟结果作了比较．实验采用预脉冲打靶技术，预、主脉冲时间间隔5ns，峰值能量比为1%．结果表明：当驱动能量在50—150J范围内变化时，等离子体介质中X射线激光发射区与驱动能量大小密切相关，并随之增大而增大 关键词：     

环形截面氙灯的放电特性与泵浦效率实验研究

针对脉冲氙灯的结构,探索了一种新型的环形截面氙灯以获得更高的泵浦效率。环形截面氙灯内嵌空气玻璃管,拥有中空的新结构,对脉冲氙灯放电特性产生了新的影响,进一步影响了泵浦效率。实验对比了传统氙灯和环形截面氙灯的放电特性、辐射以及钕玻璃的荧光输出。实验结果表明:新型的环形截面氙灯拥有较高的电阻,较低的放电电流与进灯能量,辐射效率和钕玻璃荧光输出分别提高了3%~4%和2%~3%。     

弧光灯热流标定系统光源的仿真设计

为改进现有弧光灯热流标定系统的光源装置,有必要对其进行仿真研究。以等亮度曲线分布为依据设计了氙灯模型,计算了氙灯发光功率的分布,借助角度切趾文件模拟了氙灯发光角度分布,然后建立了整个标定光源装置的仿真模型,计算了积分器出口处的辐照度。与实验数据比较,4种积分器出口平均辐照度实验值相对仿真值损失了约49%,且这种损失随着积分器口径增大而增大。经分析验证,仿真值损失的主要原因是实验所用椭球镜聚焦率比设计值衰减了约40%,损失会随着积分器口径增大的主要原因是所建氙灯模型较好地模拟了氙灯发光功率密度由阴极到阳极递减这一特征。     

电流尾部截断对氙灯工作性能影响的实验研究?

脉冲氙灯作为固体激光器的泵浦源,是激光惯性约束聚变装置中重要的光学器件。针对脉冲氙灯的电流尾部开展了截断技术研究,实现了脉冲氙灯电流尾部的截断。研究了电流尾部截断技术对脉冲氙灯放电通道、外壁温度、冲击波产生的振动和钕玻璃荧光输出的影响。研究发现氙灯电流尾部被截断后有效地减弱了等离子体对氙灯内壁的作用,导致氙灯外壁温升降低,从而提高了氙灯寿命。而电流截断产生的冲击波对氙灯并无影响,但过多的截断会降低钕玻璃荧光输出。     

固体激光装置能源系统建模及故障分析

能源系统(PCS)为固体激光装置片状放大系统提供匹配的电脉冲泵浦能量,涉及到高压、大电流的充放电过程,在这个过程中可能发生电容器短路、高低压母排短路等灾难性故障。针对上述情况,建立了能源系统及其三种主要故障的数学模型;通过仿真计算分析了氙灯负载非线性特性对系统模型的影响,提出了加入补偿参数的修正模型,并通过实验验证了其有效性;分析了故障情况下关键元件(阻尼电感、调波电感、储能电容)的耐受能力以及保护措施。     

Fe纳米颗粒嵌埋对类金刚石薄膜结构及电学性能的影响

采用脉冲激光气相沉积方法制备了不同Fe嵌埋浓度的Fe: DLC多层纳米复合薄膜。用X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜的组成成分进行分析。利用透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱、电流-电压曲线研究Fe纳米颗粒嵌埋对薄膜的微观结构及电学性能的影响。XPS和TEM表明,Fe纳米颗粒周期性地均匀地嵌埋在碳薄膜中。拉曼光谱表明薄膜中的C为典型的类金刚石结构,Fe纳米颗粒促进芳香环式结构的形成,薄膜结构的有序度提高。电流 电压曲线表明,Fe纳米颗粒的嵌埋导致薄膜的室温电导率增加。     

Low order adaptive optics on Z-Beamlet using a single actuator deformable mirror

The Z-Beamlet laser at Sandia National Laboratories can perform a full system shot every 3-4 h. This shot rate is limited by thermal aberrations that result from the flashlamp pumped Nd:phosphate amplifier slabs. The lowest order as well as the strongest aberration is of cylindrical shape. Therefore, a single actuator deformable mirror assembly for correction of cylindrical aberration was developed. Mirror performance was modeled using finite element analysis and showed good agreement with derived analytical expressions. Quantitative measurements were performed with an interferometer and thermal lens compensation was achieved in the Z-Beamlet laser system leading to an increased shot rate of one in every 2 h.     

A fault analysis and design consideration of pulsed-power supply for high-power laser

According to the requirements of driving flashlamps, the design of a pulsed-power supply (PPS), based on capacitors as energy storage elements, is presented. Special consideration is given to some possible faults such as capacitor internal short-circuit, bus bar breakdown to ground, flashlamp sudden short or break (open circuit), and closing switch restrike in the preionization branch. These faults were analyzed in detail, and both fault current and voltage waveforms are shown through circuit simulation. Based on the analysis and computation undertaken, the pulsed-power system design and protection requirements are proposed. The preliminary experiments undertaken after circuit simulation demonstrated that the design of the PPS met the project requirements.     

声纹的变压器放电与机械故障诊断研究*

变压器中的一些放电和机械故障会产生异常声音,可用于故障检测。据此,本文提出基于可听声的变压器放电和机械故障诊断方法。针对机械故障声音与变压器本体噪声特征相似易混淆的问题提出改进小波包-BP神经网络算法,与传统小波包-BP神经网络算法相比声音的识别率提高了5.7%。为提高声音识别系统的泛化性,提出基于梅尔对数频谱和卷积神经网络的声音识别算法。两种算法相互验证,提高了系统的可靠性。在真实变压器油箱中模拟了不同类型放电和机械故障。试验结果表明,本文提出的两种方法能成功识别放电和机械故障的声音,声音识别率分别为99.6％和97.57％。     

强激光脉冲电源系统故障分析和对策

 详细分析了强激光脉冲电源系统可能存在的故障问题, 通过电路模拟给出了故障电流波形。在此基础上提出了电源系统故障保护的方法和对策,这对于电源系统的设计和安全运行具有十分重要的意义。     

基于Polytec激光测振仪和第二代小波的齿轮箱故障诊断

齿轮箱是机械设备中一种必不可少的通用零部件,也是故障多发部件,而齿轮失效又是诱发其故障的重要因素。因此发展新型齿轮箱故障诊断技术具有重要意义。搭建了基于Polytec激光测振仪的光学测量系统,拾取齿轮箱振动信号,采用第二代小波提取故障特征,达到了故障诊断的目的,可用于齿轮箱故障预知和智能维修。     

基于耗损失效模型的金属化膜脉冲电容器可靠性评估

 高储能密度金属化膜脉冲电容器是惯性约束聚变装置的关键元器件，由于其“自愈”特性，在短时间内很难得到它的失效数据。通过分析电容器的失效机理，给出了金属化膜脉冲电容器的一个耗损失效模型，推导了该模型的失效概率密度函数和分布函数，并利用电容器的性能衰退数据对其进行了可靠性分析。所选的某型金属化膜脉冲电容器未知参数估计值为0.000 119 4和0.006 7，将该值代入失效分布函数和概率密度函数中，从而确定电容器的失效模型，由此模型求得该型电容器充放电10 000次的可靠度为0.988 5，预计寿命为23 461次充放电。在工程实践中使用该模型对该型电容器进行可靠性分析可节约大量的试验成本。     

Lattice vibrations at (111) surfaces and stacking faults in transition metals: Ni

The Falicov and Yndurain transfer matrix formalism is extended to study the lattice vibrations near surfaces and stacking faults. A simple nearest-neighbour central force harmonic potential appropriate to Ni is considered. The bulk density of states obtained is in good agreement with the experimental findings. Modes localised around the (111) surface are found and analysed in detail. Lattice vibrations densities of states around: (i) intrinsic stacking fault, (ii) extrinsic stacking fault and (iii) twin fault, are calculated. Bona flde localised modes are found in the three faults studied.     

SpaceWire冗余网络故障检测恢复技术实现

为提高SapceWire网络可靠性,基于SpaceWire-D提出了一种应用于SpaceWire冗余网络的故障检测恢复技术。网络节点通过比较主、备份端口收到的时间码来判断链路故障状态,在确认主链路发生故障后,节点自动启用备份端口工作。通过引入时间码抖动容限参数,提高了节点对故障判断的准确性,避免了故障误判。测试结果表明,即使故障链路未与节点直接连接,节点也能够在一个时间槽长度内检测到链路故障并自动切换至备份链路。此技术保证了网络故障情况下的数据正确传输,提高了SpaceWire网络的可靠性,是一种稳定可靠的故障检测恢复技术。     

飞控系统的光传网络的可靠性及实时性

调研了传统光传(FBL)网络的几种拓扑结构, 就可靠性和实时性两方面对它们进行了分析和比较。选择采用一个包含256个节点的mesh光交换网络, 它具有冗余拓扑结构能承受3处链路故障, 保证了网络的可靠性。以网络中发生链路故障的数目, 及多个故障同时发生时故障的邻近程度来衡量网络故障的严重性。对所有链路故障情形进行仿真, 测试端到端的通信延迟。仿真结果表明, 采用这种网络拓扑结构的光传网络, 即使在发生较为严重的故障的情况下, 端到端通信路由的跳数增加不大, 仍能满足实时通信的要求。