一种超快时间分辨速度干涉仪的设计和理论研究

在单发、超快时间分辨的测量技术中,线性啁啾脉冲和光谱仪的结合使用是一种常见方法.本文以成像型光谱仪为记录系统,利用线性啁啾脉冲的频-时对应关系,设计了一种应用于自由面速度超快测量的速度干涉仪.理论研究了其工作原理和适用范围,该速度干涉仪可以实现皮秒量级的时间分辨,且速度灵敏度可调、易调,大大拓宽了速度干涉仪的应用范围.数值模拟了系统的测速过程,结果表明,重建速度信号与给定物体速度符合得很好,进一步验证了系统的可行性.     

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采用飞秒激光与薄膜靶相互作用测量了前向超热电子的分布和能谱。结果显示,前向超热电子主要集中在靶背法线方向附近区域发射,而超热电子的能谱呈双温类麦克斯韦分布。根据所测超热电子能谱和分布推算出前向超热电子总产额约1.23×108shot-1和前向超热电子的总能量约4.65×1011keV.shot-1,最后给出激光能量转化为前向超热电子能量的转化效率约5.72×10-4,这些结果与文献[17]的较好地一致。     

Design of Elliptical Reflection Zone Plate for Monochromatization of the Ultrafast Betatron Radiation at Low Energy Band

The elliptical reflection zone plate is a kind of optical element in soft x-ray and x-ray ranges and has focusing and dispersion properties. Compared with a transmission zone plate, the required dispersion ordei, can be easily separated from zeroth order diffraction. It is fabricated on a bulk substrate and does not have much difficulty in the fabrication process. We design a 1000-zone off-axis elliptical reflection zone plate for the rnonochromatization of the ultrafast betatron radiation at the low energy band, at the designed wavelength of 2.478 nm （500eV） which is an important spectral part of the betatron radiation, with high spatial resolution, high spectral resolution. Moreover, we simulate the designed reflection zone plate properties. The simulation results show that the spatial resolutions in the spatial direction and the spectral direction are 6.4μm and 7.3μm （full width half maximum）, respectively,, and the spectral resolution reaches up to 496 for the well aligned point source system, which is in good agreement with the theoretical predictions. In addition, we discuss some factors influencing the spectral and spatial resolution, such as the zone number, zone area and the incidence wavelength. The elliptical reflection zone plate also has potential applications in investigating x-ray fluorescence spectra and other fields.     

DD proton spectrum for diagnosing the areal density of imploded capsules on Shenguang Ⅲ prototype laser facility

The primary DD proton spectrum is used for diagnosing the fuel-shell areal density ρR of imploded capsules on Shenguang III(SG-III) prototype laser facility for the first time. A charged particle spectrometer(CPS) with a CR39nuclear track detector is used to measure the DD proton spectrum. The proton spectrum is determined from both the proton track and its size. A typical proton energy peak shift from 3.02 MeV to 2.6 MeV is observed in our experiment, which yields a maximum ρR larger than 6 mg/cm2.     

基于单链核酸-纳米金-汞模拟酶的汞离子检测方法研究

将汞离子(Hg2+)沉积到吸附单链核酸(ssDNA)的纳米金(AuNPs)表面后,可以提高纳米金的模拟过氧化物酶活性,基于此原理可实现Hg2+的高灵敏检测。研究发现ss DNA能够促进Au NPs-Hg2+的类似过氧化物酶活性,且随着ss DNA浓度的增加,该作用呈增强趋势。在优化反应条件下,将ss DNA-Au NPs-Hg2+模拟过氧化物酶用于Hg2+的检测,Hg2+的检测线性范围为10~1 000 nmol/L,检出限可达3.0 nmol/L。该检测方法具有简便快速、成本低、稳定性高等优点,有望用于环境、食品等样品中Hg2+的检测。     

Cu-ZSM-5分子筛催化分解及选择性催化还原NO

Cu-ZSM-5分子筛因具有高的催化脱除NO活性和对环境友好等优点而引起广泛关注。本文从NO分解反应、以NH3为还原剂选择性催化还原NO(NH3-SCR-NO)和以碳氢化合物为还原剂选择性催化还原NO(CH-SCR-NO)三个方面综述了Cu-ZSM-5分子筛催化脱除NO反应机理和催化剂改进方面的研究进展,并对该领域存在的问题和发展前景做了总结和展望。Cu-ZSM-5分子筛催化分解NO被认为是最具有吸引力的脱硝方法,其通过Cu+的氧化还原过程和N2O的生成来实现;Cu-ZSM-5分子筛上NH3-SCR-NO反应具有较高的NO脱除效率,NO首先被氧化为NO2,NO2再与NH3结合为NH4NO3,NH4NO3再进一步与NO反应生成N2;CH-SCR-NO反应是利用贫燃发动机尾气中未完全燃烧的碳氢化合物为还原剂,一般认为碳氢化合物与氮氧化物生成硝基烷或亚硝基烷,再经异氰酸酯或氰化物生成终产物N2。Cu-ZSM-5分子筛存在水热稳定性差和易发生二氧化硫中毒等缺点,通过引入第二金属组分和制备整体式催化剂方法可显著改善Cu-ZSM-5分子筛的催化性能。系统了解NO脱除反应机理和活性位的作用机制可为催化剂的改进奠定理论基础,同时也有助于设计合成新型高效、环境友好的脱硝催化剂体系。     

多狭缝法测量激光尾场电子束发射度的模拟研究

发射度是描述束流品质的重要物理量,根据发射度和传输矩阵可以准确计算束流包络和发散角的变化。在考察传统加速器束流发射度测量方法的基础上,提出采用多狭缝法对激光尾场产生的电子束发射度进行测量。采用宽度为20 m的多狭缝板对发射度为0.05 mmmrad的激光尾场加速电子发射度进行测量,数值模拟结果表明采用多狭缝法测量的相对误差可以控制在5%以内。并给出了不同狭缝参数对测量精度的影响,模拟结果表明狭缝宽度对发射度测量精度影响最大。狭缝宽度越窄,测量精度越高,反之,则越低。     

基于狭缝法的成像板空间分辨特性

成像板是强激光物理实验中用于记录X射线及粒子信号的重要工具。采用狭缝法和栅条法对Fuji BAS-SR型成像板的空间分辨特性进行了实验研究,测定了该型成像板的调制传递函数,并对极限空间分辨进行了验证。结果显示该型成像板所能响应的空间截止频率约为17 lp/mm。借助蒙特卡罗程序,对成像板自身对X射线响应的空间弥散特性进行了模拟计算,发现成像板自身产生的空间弥散远小于经过扫描仪扫描之后的空间弥散,表明目前成像板空间分辨能力主要受限于其专用的扫描仪。     

液体闪烁体探测器测量皮秒激光脉冲中子源能谱

在星光Ⅲ实验装置上开展皮秒激光脉冲中子源实验,使用液体闪烁体探测器测得较好的中子信号,利用飞行时间法获得中子的能量/时间分布,通过示波器电压时间积分与阻抗之比得到不同能量段的电荷值。建立液体闪烁体探测器Geant4计算模型,通过实际打靶情况与标定情况下液体闪烁体探测器出光口收集到的可见光光子数之比,结合标定的灵敏度数据,获得液体闪烁体探测器对不同能量中子的灵敏度。计算得到源发射的中子能谱,能量在1 MeV以上的液体闪烁体探测器方向测得的中子产额为1.04108 sr-1。     

基于第一性原理的合金化掺杂MgH2的热力学稳定性研究

基于密度泛函的第一性原理,系统研究了合金化掺杂过渡金属（TM=Sc,Ti,Y）和IIA族元素（M=Ca,Sr,Ba）对MgH₂（金红石和萤石结构）的热力学稳定性的影响。结果表明,在低掺杂量（<20%） 时,MgH₂的萤石结构比金红石结构相对更稳定。掺杂Ti,Sr,Ba时,MgH₂的结构发生了失稳现象。MgH₂由金红石结构转变到萤石结构的掺杂TM和M的比例分别大约在20%和40%左右。Mg_0.5Ba_0.52萤石结构的形成焓比MgH₂萤石结构高约0.3 eV,表明其放氢温度在标准大气压下将远低于纯MgH₂。理论计算数据与实验数据有很好的一致性.