Ф100mm钪酸盐热阴极真空系统设计

利用热阴极获得强流(kA量级)电子束已成为多脉冲强流直线感应加速器必须解决的关键问题之一,但热阴极对工作环境真空度的依赖程度很高,低真空度会造成阴极表面中毒,严重影响发射性能。为满足大面积热阴极对工作环境真空度的要求,在对2MeV注入器的抽气结构进行理论分析、热阴极水冷处理和真空腔体内耐热、低真空放气率材料选择的基础上,设计Φ100mm钪酸盐热阴极真空系统。Φ100mm钪酸盐热阴极实验中,当二极管真空度为3.8×10-5Pa、阴极温度为1120℃时,得到近1000A的发射电流。实验结果表明,该系统的真空与绝热设计可以满足大面积热阴极对实验环境的要求。     

直线感应加速器机械轴精密对中方法

 介绍了大型直线感应加速器机械轴精密对中安装方法和工艺。直线感应加速器由多个组元连接而成，总长几十m。采用激光跟踪仪并配以全站仪、水准仪进行准直测量，再用专门设计的高精度调节机构调节，可使机械轴的准直达到较高的精度。分析了准直安装各步骤能达到的精度，研究了几十m长机械轴准直控制测量网的建立和理论坐标值的修正。     

温度对偶氮苯LB膜吸收光谱和二次谐波产生的影响

 采用紫外 可见吸收谱和二次谐波产生技术研究了温度对4硝基4′氨基偶氮苯（NAA）分子Langmuir-Blodgett（LB）单层和多层膜的光谱和二阶非线性光学特性的影响。单层LB膜的二次谐波强度在室温至80 ℃的温度范围内随温度的增加基本成单调下降关系，温度高于80 ℃后基本没有二次谐波信号。多层LB膜的二次谐波强度随温度的变化分为几个不同的温度阶段。吸收谱表明单层LB膜分子的有序排列受热后不易恢复，超过80 ℃后则不能恢复;多层LB膜的则较容易恢复，温度达到80 ℃后仍能恢复，超过100 ℃后则不能恢复。由于NAA的多层LB膜存在层间分子的相互作用，其结构的稳定性比单层膜要强。     

取代基对双酞菁铥LB膜及光谱特性的影响

采用紫外-可见吸收光谱的方法研究了三种稀土夹心双酞菁铥化合物在溶液和LB膜中的聚集性和光谱特性。实验结果表明三种稀土双酞菁化合物在氯仿溶液中形成了H-聚集体,但当浓度比较低时,溶液中表现出单体的吸收。取代基OC₈H₁₇的加入使氯仿溶液中双酞菁铥化合物的聚集性减弱,而且使得吸收峰发生红移,对吸收峰的强度也有较大的影响,造成了Soret吸收带的分裂。另外,取代基OC₈H₁₇对LB膜中双酞菁分子的存在状态有较大的影响,在LB膜中,TmPc₂和TmPcPc*分子以H-聚集体的形式存在,而TmPc*₂分子以T-聚集体的形式存在。形成LB膜后,由于双酞菁分子之间排列紧密,相互作用加强,使得薄膜中分子聚集体的吸收峰相对于溶液中聚集体的吸收峰发生了一定的红移,薄膜中分子排列方向的不同对吸收光谱也有一定的影响。     

大功率能源模块中的石墨电极气体开关系统

探讨了大功率脉冲电源模块中主放电开关和预电离开关整体系统的设计、制造和试验过程。在主放电回路中选择石墨型两电极气体开关作为主开关,因为其在高峰值和快上升沿时间电流的作用下具有很长的工作寿命,并由此构建了基于脉冲变压器的主开关触发器,其中气路控制装置是该系统的辅助设备。在预电离回路中选择石墨型三电极气体开关作为放电开关,并给出了能够同时输出高电压和大电流的预电离开关触发器的设计原理。最后,电气特性测试实验表明两电极主开关峰值电流超过700kA,总转移电荷量超过200kC,此外通过更换电极,开关的寿命可以延长。预电离开关在充气230kPa绝对气压、充电电压23kV下,击穿时延平均值为7.5μs,时延抖动为0.656μs;预电离开关寿命试验的结果显示开关工作4000发次后石墨电极无需更换,开关的总转移电荷量超过10kC。     

高阶不对称体模回旋管Denisov型准光模式变换器（英）

详细研究了Denisov型准光模式变换器的原理和设计方法。应用几何光学理论对Denisov型开口辐射器的工作过程进行了分析,并给出了基于耦合模理论的辐射器不规则扰动段的设计方法。开发了基于耦合模理论、矢量衍射积分和物理光学法的仿真程序GQOMC-D,并将该程序的计算结果与文献报道结果进行了对比验证。利用该程序设计了一种110 GHz TE22,6模回旋振荡管准光模式变换器,仿真结果显示在输出窗上得到了场型较好的高斯波束,其模式纯度为98.4%,模式变换器的能量转换效率为94.7%。     

极化条件对偶氮化合物薄膜中分子取向的影响

 为探索不同的极化条件对分子取向的影响,用旋涂法制备了偶氮主客体掺杂薄膜,并用电晕极化的方法分别在不同温度和厚度条件下使分子取向,通过测量极化前后紫外-可见吸收谱,研究了平均取向因子的变化,并和二次谐波产生结果进行了比较。实验结果表明：对于厚度相同的偶氮薄膜,随着温度的升高,平均取向因子增大,但二次谐波信号强度先增大后减小;温度越接近聚合物玻璃转变温度,分子越容易取向,但温度过高,聚甲基丙烯酸甲酯变为粘滞态,部分偶氮分子容易在高温下蒸发掉,导致二次谐波信号强度降低,而平均取向因子增大;随着薄膜厚度的增大,针-板电极电场造成薄膜内部电场分布的不均匀性增加,极化效率降低,平均取向因子不断减小,二次谐波信号强度先增大后减小。     

大直径钪酸盐阴极发射特性

 为获得kA级热发射电子束,研制了直径为100 mm钪酸盐热阴极组件,并建立了适应大面积热阴极实验环境的2 MV 注入器试验平台。实验在二极管真空3.7×10^-5 Pa、二极管电压1.95 MV、脉宽120 ns（FWHM）、阴极温度1 120 ℃时,获得最大收集电流1 038 A,发射电流密度约13 A/cm²。实验结果表明,工作状态下阴极发射能力与激活温度、系统真空度关系密切。     

气泡与弹性膜的耦合效应数值模拟

本文在前人研究的基础上,计入浮力、表面张力、不同流体密度比等因素对弹性膜附近气泡运动的影响,结合不可压缩理想流体理论,建立气泡与弹性膜耦合动力学数值模型,采用边界元方法进行求解,计算值与Turangan等的实验结果符合良好.通过对弹性膜附近气泡运动的数值模拟,详细分析了弹性膜两侧为同种密度液体以及不同密度液体时气泡的运动,随后又分析气泡在弹性膜和浮力的共同作用下气泡的射流特性.旨在为相关气泡与弹性膜相互作用特性的研究提供参考. 关键词： 弹性膜 边界元法 气泡 浮力     

中心对称双酞菁铥LB膜二次谐波产生特性

利用二次谐波产生(SHG)方法研究了中心对称分子稀土夹心双酞菁铥(TmPc₂) Langmuir-Blodgett (LB)膜二阶非线性光学特性, 测量了二次谐波强度随入射基频光入射角的关系, 并对其二阶非线性产生机制进行了讨论. 实验结果表明, TmPc₂分子LB膜具有较好的二次谐波信号, 二次谐波信号强度的最大值在基频光入射角为45°的地方, 其二阶非线性极化率χ⁽²⁾和分子超极化率β分别为1.152×10^-8和1.905×10^-30 esu. 通过测量样品二次谐波信号的偏振特性, 并与理论分析相比较, 得出其二阶非线性起源于电四极子作用机制.