多层分布式轫致辐射靶初探

直线感应加速器（LIA）能够将高能，强流电子束经过传输聚焦形成毫米量级的束斑与轫致辐射靶作用产生高剂量的X光。束靶相互作用可在靶面产生等离子体（回流离子），回流离子与电子束作用导致电子束束斑变大，降低X光的分辨率，在多脉冲情况下影响到后续电子束的束靶作用。分布式轫致辐射靶为叠靶，是将多个极薄（厚度为0.05mm)的靶叠加起来，中间为真空。由于叠靶分布增大了束靶作用立体空间，降低了束靶作用后沉淀在靶面的能量，因而减弱或消除回流离子的产生。本文对叠靶结构模型进行了理论计算与实验研究，把得到的结果与单靶的结果进行比较分析，结果表明两种结构下所得到的X光照射量大小与角分布完全相同。     

X光转换靶区物理现象研究

描述了束靶作用产生X光的同时伴随有回流离子、回流颗粒的产生及对加速器品质的影响;利用激光干涉法测量等离子体(回流离子)的性能参数,得到靶前等离子体的密度为1022/m3;利用高速分幅相机测量回流颗粒运动速度为2～4km/s,根据该结果,设计3种快门阻挡回流颗粒;最后给出多脉冲下X光转换靶的物理设计,即泡沫靶和叠靶(复合靶)。     

CsI(Tl)与LYSO转换屏在高能X射线激发下的发光光谱

转换屏在高能X射线激发下的发光光谱对高能X光闪光照相接收系统的组建有着重要意义。应用OMA光谱采集系统,设计实验对CsI(Tl)和LYSO转换屏在"神龙一号"直线感应加速器(LIA)X射线激发下的发光光谱进行研究,给出了光谱曲线。结果表明,相对于文献报道的低能X射线辐射,高能辐射下CsI(Tl)屏的发光峰值波长向短波方向移动了14nm,LYSO屏的发光峰值波长向长波方向移动了18nm,而两屏的谱线半值宽度均没有明显变化。实验结果对当前闪光照像光电接收系统质量的评估及将来系统的优化设计将起到重要作用。     

CsI（TI）与LYSO转换屏在高能X射线激发下的发光光谱

转换屏在高能X射线激发下的发光光谱对高能X光闪光照相接收系统的组建有着重要意义。应用OMA光谱采集系统，设计实验对CsI（TI）和LYSO转换屏在“神龙一号”直线感应加速器（LIA）X射线激发下的发光光谱进行研究，给出了光谱曲线。结果表明，相对于文献报道的低能X射线辐射，高能辐射下CsI（TI）屏的发光峰值波长向短波方向移动了14nm，LYSO屏的发光峰值波长向长波方向移动了18nm，而两屏的谱线半值宽度均没有明显变化。实验结果对当前闪光照像光电接收系统质量的评估及将来系统的优化设计将起到重要作用。     

轫致辐射靶面回流离子的初步研究

利用数值分析方法对强流电子束撞击轫致辐射转换靶而产生的回流离子进行了分析研究,得到了具有回流离子作用的空间电势分布,并对可能产生的几种回流离子进行了初步的计算与研究。     

多脉冲束靶相互作用综述

对多脉冲束靶相互作用下的多脉冲靶室结构进行调研分析，给出多脉冲情况下轫致辐射靶结构的几种选择：再复原靶，动态靶，叠靶等，比较了各自特点；对消除回流离子的方法进行调研，分析利用电感性离子陷阱，电阻性离子陷阱等俘获轫致辐射靶前回流离子方法，并给出模拟部分实验结果，结果证明可以很好地消除大部分回流离子。     

瞬态光学渡越辐射测量系统的设计

光学渡越辐射是运动的带电粒子穿过两种不同电介质的界面时产生的能量向外辐射,辐射能量的分布具有显著的角度分布特点。对电子束产生的光学渡越辐射能量的空间角分布进行测量,可以获得电子束的发散角、发射度、能量等参数。针对所测量的带电粒子束的特点,介绍了在神龙一号上利用光学渡越辐射原理进行电子束发射度测量的瞬态测量系统的设计方法,达到了同时测量电子束发散角和束斑的要求,为进行时间分辨测量系统的设计奠定了基础。     

强流直线感应加速器束心轨迹调谐技术探索

在强流直线感应加速器的束输运过程中,束流质心的横向运动会对束流品质产生严重影响,为了精确有效地调节束流质心的运动轨迹,最大限度地减小束横向运动对束流品质的影响,采用以计算机克隆人工调谐为主、人工调谐和智能调谐为辅的思想,设计开发了强流直线感应加速器束心轨迹调谐系统。利用这套系统调谐"神龙一号"直线感应加速器的束心轨迹,提高了系统的调谐效率,缩短了整个调谐周期。     

束发射度对X射线照射量的影响

在闪光照相中，用Ｍａｒｔｉｎ公式求得的１ｍ处Ｘ射线照射量往往偏高。考虑电子束的发射度和横向半径的影响，利用蒙特卡洛方法抽样束内电子在靶上的入射条件后，可以定量确定闪光机靶前１ｍ处Ｘ射线照射量的数值及其角分布。研究结果表明：在击靶时束半径一定的情况下，Ｘ射线照射量随发射度的增加而减小；在束发射度一定的情况下，照射量随束半径分布有一极值，当束半径小于ｒｂｍ时，照射量随束半径ｒｂ增加而迅速增加，但当ｒｂ     

高灵敏度X光探测系统

对高灵敏度X光探测系统结构和灵敏度进行了阐述，给出了厚度差为0．1mm的铜台阶在低照射量下的透视图像及处理结果，证明了系统具有高的灵敏度。     

高压脉冲延迟线设计

根据“神龙一号”脉冲功率系统高压脉冲传输延迟的要求，设计了一种m导出型高压脉冲延迟线，其特性阻抗75Ω，延迟时间3μs，上升时间80ns。给出了设计程序和初步实验结果。     

电子错位散斑研究

本文从理论上分析了错位散斑实现电子干涉的可行性,推导了摄象机光靶接收的错位散斑的光强表达式,分析了电子干涉条纹的可见度,提出并实现了电子错位散斑技术的三种方法,即实时法,双曝光法和实时时间差法。获得了位移梯度等值条纹的电子干涉图。     

神龙一号真空系统研制

加速器真空系统的主要作用是减小电子束在传输过程中的束流损失以及满足加速器部件的真空绝缘要求。神龙一号真空系统研制是在理论分析和实验结果的基础上,就真空系统如何配置、真空梯度和漏率选择等方面的问题进行研究,并在满足加速器物理需求的前提下,选择最有效的真空系统设计方案。神龙一号真空系统采用1台抽速为1200L/s的罗茨-滑阀泵机组作为前级,采用43台抽速为400～500L/s的涡轮分子泵作为主泵,涡轮分子泵沿束线均匀分布。目前,神龙一号在开机1h以内,系统真空度达到5×10-4Pa,真空系统运行稳定可靠,满足设计要求。     

用白光散斑法测量位移

在物体表面喷上一层银粉或粘上一层玻璃微珠,形成人工斑化表面。当一束光照射时,银粉或玻璃微珠的颗粒尤如小的点光源,通过透镜所成的物像上形成随机的斑点称为散斑图。这种散斑图是与物体表面状态有关,一旦物体产生变形散斑图也将随着运动。如果在同一张底片上对物体变形前后两个散斑状态作两次曝光,底片就记录了物体变形前后两个散斑图的叠加。物体上有一个暗斑点,位移的暗斑点与原来的暗斑点在底片上形成了两个亮的光孔,相当于一组“双孔”,散斑图上许多有规律的双孔就是白光散斑法测量位移的物理基础。双曝光白光散斑图就是一块随机光栅,利用双孔衍射原理就能得到物体上各点的位移大小和方向。如果采用发光时间可以控制的极短的强烈闪光做光源,对物体变形前及承受动荷载后某一时刻进行双曝光,这时     

时间序列散斑干涉技术的发展及应用

当用相干光照射一个连续变形的漫射物体表达时，由漫射物体表面散射所形成的物光与一参考光干涉，在其干涉的区域即可形成一随时间变化的散斑场，连续采集这一时变散斑场，并通过时间域分析，即可获得被测物质表面所对应的时变位移场，本文在作者研究的基础上，介绍序列散斑计量技术中所发展起来的几种计量方法，探讨它们的计量特性及其发展方向，并同时给出这些计量方法在时变场检测中的一些应用成果。     

光弹性—数字散斑相关混合法在光弹条纹主应力分解中的应用

光弹性法是研究结构内部应力分布问题的一个有效方法.光弹性实验中,通常可以方便地得到等色线条纹图.确定了等色线条纹级数以后,为获得平面模型中任意点的应力完全解,需要借助其它方法给出一个补充方程.本文将光弹性法与数字散斑相关法相结合,提出一种用于光弹性法分离主应力的新方法:光弹性-数字散斑相关混合法.在理论研究的基础上,设计了光弹性-数字散斑相关混合法实验系统,并通过相应的三点弯曲实验对该方法和实验系统的有效性做出分析和论证.该研究为光弹全场应力分解以及动态光弹性-数字散斑相关混合法提供了理论和实验基础.     

带尾翼翻转型爆炸成形弹丸试验研究

采用多点起爆方式,设计了带尾翼翻转型爆炸成形弹丸(EFP)试验装置。用X光和SVR数字相机拍摄了EFP的外形和速度;用多层纸靶测试了EFP在不同飞行距离时的飞行姿态;进行了EFP穿靶能力的检验;并利用泡沫和锯末进行了EFP的软回收。由试验结果知,EFP速度为1.56～1.72km/s,长径比最大达到了3.69,由药型罩转变为EFP的质量转换率达到了98%,EFP具有较好的尾翼结构和气动稳定外形。该EFP能穿透厚度为50mm的厚钢靶或厚度为6mm、间距各为1m的5层薄钢靶。     

平面分布式火力毁伤元的实验研究

单个EFP在毁伤面积上存在一定的局限性.为扩大EFP毁伤威力和毁伤面积,本文研制了一种高初速的EFP战斗部,设计出一种含有46个EFP的平面分布式火力毁伤元.首先采用X光实验技术对弹丸进行X光拍摄,通过对X光照片的判读获取弹丸的外形尺寸和飞行速度,完成单个EFP战斗部的优化设计;然后在靶场对优化后的EFP战斗部进行侵彻实验,通过靶场回收得到弹丸的外形尺寸,采用测速靶得到弹丸的飞行速度,进一步验证所设计变壁厚药型罩形成高速弹丸的稳定性;最后将EFP战斗部按一倍战斗部直径的间距集成在一个由聚氨酯材料形成的平板上,采用高速摄影技术对起爆后弹丸的飞行轨迹进行拍摄,通过对高速摄影录像的判读,获取弹丸的飞行轨迹,由此判断弹丸在飞行过程中是否发生发散.实验结果表明,所设计的EFP弹丸飞行速度约为2200m/s并具有较好的密实性,火力毁伤元起爆后所形成的弹幕没有发生发散,且具有较好的飞行稳定性.本文设计的平面分布式火力毁伤元可根据对毁伤面积的要求调整布置,扩大了EFP的应用范围.     

光载波在散斑法全全场分析中的应用

本文提出利用变形物体的刚体位移作为散斑法全场分析的光载波,使难以消除的刚体位移转化成可计算条纹级次的有利因素。讨论了光载波与形变位移、总位移产生的条纹之间的调制关系,对非整数级条纹进行了补偿,提高了散斑法全场分析的精度,为计算机全自动计算全场条纹级次提供了预处理方法,并对一受载剪切墙各点的全场分析的条纹级次进行了具体的计算.     

测量物体三维位移的像全息散斑夹片法

本文对N.Abramson提出的夹片方法作了进一步改进。提出了测量物体表面三维变形的双参考光像全息散斑夹片新方法。该法能消除物体由于刚体位移而产生的不良影响。并能有效地消除参考光对测量散斑干涉时出现的严重噪音。文中通过对悬臂梁和玻璃钢三点弯断裂试件的测量及分析,证明了提出的方法是可行的。