利用阿贝成像原理制作低频全息光栅

依据阿贝成像原理,相干光照明下的物通过透镜成像,当频谱有所丢失时,像就不完全与物相似,由此使黑白光栅在相干光照明下通过透镜成像,在频谱面上设置光阑,仅让±1级衍射光通过,这样在像平面就得到全息光栅,通过改变成像横向放大率能够达到改变全息光栅的空间频率的目的.     

LIA加速腔横向阻抗的数值计算

对造成直线感应加速器束流不稳定性的物理机制进行了分析，并对造成束破裂（ＢＢＵ）的主要物理量－加速腔的横向阻抗进行了数值计算，对加速腔的设计和组装提出了一些看法。     

Rhodotron型加速器粒子动力学研究

Rhodotron是一种新型的CW电子加速器,已经广泛应用于辐照加工的很多领域.本文利用Parmela程序研究其动力学特性,深入分析了束团的同步条件、相聚过程以及在CW工作状态下束团相遇碰撞等一系列纵向动力学问题;并详细探讨了空间电荷效应、横向聚焦过程的实现、初始参量对横向束流特性的影响等横向动力学问题.在上述研究基础上,计算出束流损失功率的分布,并比较了模拟计算结果与Rhodotron原型机的实际参数,两者的结果基本一致,由此证明了这种研究方法的可行性.     

硅材料的场致线性电光效应

从经典的极化理论出发,分析了直流电场、低频调制电场和光波电场共同存在时硅材料折射率的变化,从理论上揭示了场致线性电光效应的物理实质.以近本征硅材料为样品,采用金属-绝缘体-半导体样品结构,搭建了由塞纳蒙(Senarmont)补偿器改进成的横向电光调制系统.在硅材料空间电荷区内观测到显著的线性电光调制效应,系统的半波电压小于170 V,从实验上直接证实了硅材料中内建电场诱导的场致线性电光效应的存在.此外还观测到由克尔效应引起的二次电光凋制信号.以及由场致光整流效应引起的、随线偏振光的方位角的二倍余弦变化的电信号.实验结果与经典极化理论的预期完全一致,也间接证实了硅材料中场致线性电光效应的存在.     

傅里叶变换轮廓术物体三维形貌测量的系统分析及其坐标校准方法

对非共面以及非平行度下的傅里叶变换轮廓术(FTP)物体三维形貌的测最系统进行了分析,采用两个参考平面辅助分析系统光路结构,引入了一个能使双光轴共面的等效虚拟投影出瞳中心.基于光线跟踪原理给出了相位与高度的映射关系,给出了满足平等度的系统参数特性并借助于摄像机坐标系同时获取校准平面的高度以及相应的相位数据,实现了高度和横向坐标的简易校准.实验结果表明了该方法的有效性与可行性.     

Controllable Spin Polarization of Charge Current by Rashba Spin Orbital Coupling

We report a theoretic study on modulating the spin polarization of charge current in a mesoscopic fourterminal device of cross structure by using the inverse spin hall effect. The scattering region of device is a two-dimensional electron gas （2DEG） with Rashba spin orbital interaction （RSOI）, one of lead is ferromagnetic metal and other three leads are spin-degenerate normal metals. By using Landauer-Biittiker formalism, we found that when a longitudinal charge current flows through 2DEG scattering region from FM lead by external bias, the transverse current can be either a pure spin current or full-polarized charge current due to the combined effect of spin hall effect and its inverse process, and the polarization of this transverse current can be easily controlled by several device parameters such as the Fermi energy, ferromagnetic magnetization, and the RSOI constant. Our method may pave a new way to control the spin polarization of a charge current.     

Matrix method for the solution of RF field perturbations due to local frequency shifts

To tune the accelerating field to the design value in a periodical radio frequency accelerating structure, Slater＇s perturbation theorem is commonly used. This theorem solves a second-order differential equation to obtain the electrical field variation due to a local frequency shift. The solution becomes very difficult for a complex distribution of the local frequency shifts. Noticing the similarity between the field perturbation equation and the equation describing the transverse motion of a particle in a quadrupole channel, we propose in this paper a new method in which the transfer matrix method is applied to the field calculation instead of directly solving the differential equation. The advantage of the matrix method is illustrated in examples.     

瑞利粒子在贝塞尔光束中的横向受力

 为寻找捕获瑞利粒子的最佳光场,利用电磁模型推导了贝塞尔光束捕获粒子的最小半径的表达式,并数值计算了瑞利粒子在贝塞尔光束和高斯光束中所受的横向力和势阱的深度。结果表明:当激光功率为4 W时,贝塞尔光束仅能在光轴处稳定地捕获瑞利粒子;当激光功率达到6 W时,贝塞尔光束能够在光轴和次极大位置捕获瑞利粒子。在相同的激光参数条件下,高斯光束无法克服布朗运动的影响稳定地捕获瑞利粒子,贝塞尔光束更有利于捕获瑞利粒子。     

新型径向边加载渡越时间振荡器

 根据渡越时间效应3维理论研究,设计了一种工作于6.1 GHz的新型径向边加载渡越时间振荡器。为增强电子束在谐振腔中的横向摆动,部分加大了高频结构中金属圆筒端部的宽度,以增大横向电场的的分布区域。3维理论分析表明,该器件的效率可以超过50%。粒子模拟研究表明,该器件在170 kV,18 kA的电子束激励下,平均输出功率达到1.6 GW,束波互作用效率为52.3%。     

Sagnac干涉仪的几何参量计算

根据空间调制干涉成像光谱仪对视场的要求和小型化目标,通过对分体型Sagnac干涉仪的结构与光路进行分析,研究了Sagnac干涉仪的几何参量与入射光线视场角和孔径之间的关系.推导出满足视场要求的最优化几何参量以及满足横向剪切要求的几何参量修正量,并将其推广到实体型Sagnac干涉仪中,用于指导干涉成像光谱仪的结构设计与优化.