面向激光等离子体尾波加速的毛细管放电实验研究

具有合适径向密度分布的等离子体通道可以用于超短超强激光导引,这使得等离子体通道在激光尾波加速中有着重要的应用.本文介绍了在上海交通大学激光等离子体实验室开展的毛细管放电和光导引实验.通过光谱展宽法测量了充氦气的放电毛细管中的等离子体密度分布,在长度为3 cm、内径为300μm的毛细管中实现了轴向均匀,径向呈抛物线型的等离子体密度分布.通过改变放电延时和喷气时长,确定和优化了产生等离子体通道的参数区间,得到的最大通道深度为28μm,与实验中使用的激光焦斑半径匹配.在此基础之上,开展了不同能量的激光脉冲在放电等离子体通道中的导引研究,结果发现当通道深度与焦斑半径匹配时,激光可以不散焦地在通道中传输,实现激光导引.这项研究为未来的激光尾波级联加速和锁相加速等研究奠定了基础.     

冲击载荷下分支交错层状仿生复合材料动态断裂行为的实验研究和数值模拟

通过三点弯动态冲击实验和数值模拟方法,研究了分支交错层状仿生复合材料的动态断裂韧性。首先设计并制备了分支交错层状仿贝壳复合材料试样,即将一种脆性刚性材料和一种橡胶类材料分别作为复合材料的硬质层和软胶层;随后采用改进的分离式Hopkinson压杆装置进行了三点弯冲击实验;接着讨论了初始冲击速度、硬质材料长宽比、软质材料层厚度对复合材料试样动态断裂行为的影响;最后采用ABAQUS有限元数值模拟,研究了不同宽度和不同冲击方向对复合材料试样动态断裂韧性和裂纹扩展的影响。结果表明:随着冲击速度和硬质材料长宽比增加、软胶层厚度减小,裂纹越倾向于沿直线扩展,反之,裂纹越倾向于绕过硬质材料沿着软胶层呈折线扩展;试样的峰值动载荷和起裂时间也随之增大。有限元模拟结果表明:随着结构总宽度的增大,试样断裂韧性增加,裂纹倾向于绕过硬质材料沿着软胶层扩展;采用实验设计的冲击方向时,试样的断裂韧性高于其他方向。     

超导体与磁体间的三维磁力及磁场测试装置研制

本文研制的三维磁力测试夹具和三维霍耳探头,可以实现:1)直接测量出磁体与磁体、磁体与超导体等之间的三维磁力随两者之间相对位置的变化规律;2)直接测量出任何磁体或组合磁体在空间的三维磁场分布;3)通过将三个三维霍尔探头或九个单独的霍尔探头分别按研究内容的需要固定在所要研究的空间区域,再改变磁体与磁体之间、或磁体与超导体等之间的相对位置,从而在测量出它们之间的相互作用力的同时,测量出由于它们之间因相对位置改变而引起的动态磁场分布变化;还可以得到磁体接近超导体时磁场进入超导体的动态变化规律等.该套测试装置,将工作效率提高到原来的300%以上.这对研究磁性材料的宏观磁性质具有非常重要的意义.     

用高温超导模拟研制磁场高均匀度回旋管

磁场高均匀度的低温超导磁体系统已经取得了广泛的应用，在许多领域发挥着重要的作用。随着低温技术和超导技术的发展，用高温超导材料制作高均匀度的超导磁体成为可能。因此，我们用高温超导材料模拟制作了磁场高均匀度回旋管。     

MgxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgrB2（0．5≤x≤1．3）系列样品，并对其结构，临界电流密度（Jc）和不可逆场（Hirr）进行了研究．实验结果表明，随着x增大晶格常数α逐渐增大，而晶格常数c在x=0．9左右达到最大值．所有x〉0．5的样品在零场下的Jc值都在10^6A／cm^2左右．然而在高磁场下，Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大．20K时．Mg0．8B2样品的不可逆场达到最大值5．2T，比MgB2样品要高出0．8T．研究表明，高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关．     

超导体与磁体间的三维磁力及磁场测试装置研制

本文研制的三维磁力测试夹具和三维霍耳探头，可以实现：1）直接测量出磁体与磁体、磁体与超导体等之间的三维磁力随两者之间相对位置的变化规律；2）直接测量出任何磁体或组合磁体在空间的三维磁场分布；3）通过将三个三维霍尔探头或九个单独的霍尔探头分别按研究内容的需要固定在所要研究的空间区域，再改变磁体与磁体之间、或磁体与超导体等之间的相对位置，从而在测量出它们之间的相互作用力的同时，测量出由于它们之间因相对位置改变而引起的动态磁场分布变化；还可以得到磁体接近超导体时磁场进入超导体的动态变化规律等．该套测试装置，将工作效率提高到原来的300％以上．这对研究磁性材料的宏观磁性质具有非常重要的意义．     

C60激发三重态被哌嗪猝灭特性研究

本文使用激光诱导瞬态吸收光谱装置,研究了C60激发三重态在乙腈/甲苯混合溶剂中的光物理性质,得到了3C60的激发态寿命、自猝灭速率常数和时间分辩的瞬态吸收光谱.此外,实验中引入了哌嗪作为激发三重态猝灭剂.我们发现哌嗪能有效的猝灭3C60,猝灭速率常数kq接近扩散控制极限.改变混合溶剂的比例,相应的猝灭速率常数值也发生变化,即kq随混合溶剂极性的增加而增加,随溶剂粘度的增加而减小.稳态光解实验反映了反应物向产物转化过程中在紫外-可见波段吸收强度的变化.     

金刚石窗口冷却Yb3+∶YAG DPSSL设计

针对高功率二极管重复率抽运的V型非稳腔Yb3+∶YAG激光头，提出了利用金刚石窗口冷却和直接水冷相结合的复合冷却设计.在YAG片的抽运面进行直接水冷，同时在激光提取面利用金刚石窗口冷却介质.金刚石优异的导热性能不仅能够有效地冷却激光介质，还能消除横向的温度梯度，解决了高功率激光器冷却和高功率抽运的矛盾.模拟结果表明对掺杂10 at %厚度为1.6 mm的Yb3+∶YAG片在抽运功率密度为20 kW/cm2，重复频率为10 Hz的条件下，要将最高温度控制在可接受的范围内（比如320 K），周围冷却水的对流换热系数约为4000 W/m2K.     

超宽谱微波急性辐照对大鼠外周血血象的影响

 采用90 kV/m低剂量和180 kV/m高剂量超宽谱微波全身一次辐照大鼠10 min，于照后5个时相点取静脉血进行血常规参数测定。结果发现：低剂量微波辐照后0 h WBC总数就开始升高；高剂量微波辐照后0 h WBC总数明显升高，辐照后12和24 h，WBC总数下降，在188 h时WBC总数又显著升高。RBC,HGB,HCT和RDW-CV在两个剂量辐照后24 h内升高，至辐照后188 h，降至正常水平。红细胞的MCV,MCH在两个剂量的微波辐照后无显著变化。低剂量微波辐照后3,12,24 h，MCHC明显低于正常对照值，高剂量微波辐照后仅在照后24 h内MCHC明显低于正常对照值。在两个剂量辐照后,血小板总数显著高于正常对照值。辐照后24 h和188 h PDW均显著低于正常对照值；MPV,P-LCR在两个剂量辐照后188 h显著低于正常对照值。实验结果表明:低剂量和高剂量的微波辐照均可造成机体类似急性炎症性反应，对红细胞形态和功能影响较小，可使骨髓生成和释放红细胞及血小板增加。     

强激光远场焦斑重构算法研究

 通过CCD图像采集单元结合传统的列阵相机测量高功率固体激光器的远场焦斑分布，采用图像处理技术的边缘算子提取焦斑的几何中心，提出通过几何中心对心的焦斑嵌套重构算法，解决了光斑饱和时的对心难题，实现了快捷准确测量激光焦斑，为激光器的实时控制提供参考数据。