对数凸型滚针凸度量设计的新方法

本文利用三维有限长弹性接触问题的数值解法分析了实体套圈滚针轴承中的越程槽结构因素对对数凸型滚针接触压力分布的影响。结果表明,套圈上的越程槽宽度是确定滚针最佳凸度量时应考虑的一个重要因素。据此给出了对数凸型滚针凸度量设计的新方法。该方法可用于各种结构形式滚针轴承的滚针凸度量设计。     

基于相对论平均场有效对力的中子物质BCS-BEC渡越

基于核物质的相对论Hartree-Bogoliubov（RHB）理论，采用相对论平均场单玻色子交换形式的有效对相互作用，研究了不同对力强度下双中子关联及其中的BCS-BEC渡越现象。通过引入有效衰减因子χ调节对力强度，定量分析费米面处中子对能隙和单粒子动能比值△_Fn/e_Fn及无量纲参数1/（k_Fna）随费米动量k_Fn的演化行为，发现双中子对在χ=0.51时进入BCS-BEC渡越区域，在χ=0.67时可达到幺正极限。进而分析了中子对能隙、中子对波函数及相干长度等物理量在相应临界点处的特征，并给出渡越时双中子短程关联概率的定量判据。发现当配对中子处于平均中子间距以内的概率P（d_n）?0.80时，双中子对从纯BCS耦合过渡到BCS-BEC渡越区域。Based on the relativistic Hartree-Bogoliubov theory in nuclear matter, the dineutron correlations and the crossover from Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) region of neutron Cooper pairs to Bose-Einstein condensation (BEC) are investigated with the one-boson-exchange type of pairing force generated from the relativistic mean field (RMF) model. By introducing an effective factor χ in the RMF effective pairing interaction, the density dependence of the ratios between neutron pairing gap at Fermi surface and neutron Fermi kinetic energy △_Fn/e_Fn and the dimensionless parameter 1/(k_Fna) are analyzed quantitatively. Then the criteria where dineutron correlations exactly reach the threshold of BCS-BEC crossover or unitary limit are determined to be χ=0.51 or 0.67, respectively. In addition, features of neutron pairing gap, Cooper pair wave function and dineutron coherence length are illustrated, and the value of the probability for partner neutrons correlated within the average inter-neutron distance, namely P (d_n) ?0.80, is obtained as a criterion of BCS-BEC crossover.     

超强脉冲激光辐照固体靶背表面的渡越辐射

 在超强脉冲激光与固体靶相互作用中，利用光学CCD相机和光学多道分析仪，分别在固体薄膜靶背表面法线方向测量了渡越辐射（TR）积分成像图案和光谱。测量结果显示：TR空间分布图案呈圆环状，而辐射区域有发散角和光强分布；TR光谱在800 nm附近出现尖峰，是激光的基频波，这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射；如果考虑超热电子的产生和加热机制，共振吸收和真空加热对超热电子都有贡献，其中占主导地位的加热机制则是共振吸收对电子的加热。     

受激渡越辐射光学速调管

本文提出一种基于受激渡越辐射的的光学速调管新方案。应用著名的Madey定理对这种新型的自由电子激光器进行了分析和计算,其中包括自发辐射的和受激辐射的分析讨论。结果表明,Madey定理确能简化复杂的计算,并给出清楚的物理概念;同时计算还表明,受激渡越辐射光学速调管具有大的输出增益。文中对N个介质区构成的多级光学速调管情形也进行了讨论。 关键词：     

Ku波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟

当传统高功率微波器件向高频段拓展时,器件尺寸的缩小将造成空间极限电流及功率容量的减小。基于此提出一种Ku波段同轴结构的渡越辐射振荡器。通过引入同轴结构,器件内部的空间极限电流及功率容量得到了有效提升。调制腔采用三谐振腔结构,与两腔结构相比,调制电子束的能力明显增强。采用高频场软件对调制腔和输出腔进行了冷腔分析。利用2.5维粒子模拟软件对Ku波段同轴渡越辐射振荡器进行了数值模拟,在导引磁场0.6 T、二极管电压392 kV、电流15.2 kA的条件下,在中心频率为14.184 GHz处获得1.2 GW的高功率微波输出,功率转换效率达20%。     

利用场耦合理论研究开放微波谐振腔

利用电磁场的等效原理，将一个开放微波腔等效于一个闭合边界微波腔（即封闭微波腔）和开放边界（即行波吸收边界）两部分，然后利用等效封闭微波腔的本征模式及其与开放边界的耦合，建立了关于开放微波腔模式（即模式场分布、频率、品质因子）的耦合方程组，其中开放边界为行波吸收边界.以X波段六腔渡越振荡管为例进行分析，将该振荡管等效为封闭微波腔和同轴输出结构两部分，用SUPPERFISH获得封闭腔的各个模式场分布及频率，然后根据封闭微波腔与开放边界的耦合，求得六腔渡越振荡管的工作模频率为9.25GHz，品质因子为115.2，与实验测量结果基本符合.     

切伦柯夫相互作用中分段式慢波结构与均匀慢波结构的比较研究

 分析了切伦柯夫束波相互作用中使用单段慢波结构的缺点。指出在分段式慢波结构中，漂移段及其两端的慢波结构组成一Bragg谐振腔，当漂移段长度合适时，根据渡越时间效应理论，这种结构能减小调制束中电子的速度分散，提高束波转化效率。通过粒子模拟方法，比较了均匀慢波结构与分段式慢波结构中束波相互作用的物理图像，验证了理论分析结果，并说明了后者有束密度群聚充分，束电子速度分散小，产生微波功率高、频谱质量好，最佳工作电流大，输入电功率高等优点。     

具有时间分辨能力的强流电子束束剖面测量系统

 高能强流电子束的束参数测量是加速器研制过程中重要的一项测量工作，由于光学渡越辐射具有时间响应快、分辨率高等特点而被用于测量电子束的具有时间分辨能力的束剖面、发散角、能量等多个参数；通过电子束束参数的时间分辨测量则能够了解电子束产生、输运中的问题，非常有利于加速器的研究与调试。一种具有时间分辨能力的、利用光学渡越辐射进行高能强流电子束束斑测量的系统在中国工程物理研究院被建立起来，并在12 MeV LIA的电子束束斑的测量中用于电子束传输研究，该系统拍摄图像的间隔时间最小为10 ns，最小的曝光时间为3 ns，具有一次可以拍摄8幅图像的能力，并获得了12 MeV LIA约100 ns内相应的时间分辨的束斑变化情况，观察到了一些过去未观察到的现象，为加速器的研究提供了又一个新测试方法。     

光学渡越辐射测量中能量分辨精度分析

 基于光学渡越辐射原理的用于高能强流电子束束流参数在线测量及诊断系统，具有时间响应快、分辨率高等特点，可以测量电子束的束剖面、发散角、能量等多个参数。分析了测量系统的结构参数（包括了透镜的焦距、成像面位置、CCD像元尺寸）对电子束能量测量精度的影响，并在理论上模拟了电子束的发散角的影响。还根据系统数据的特点，阐述了数据噪声对能量测量结果精度的影响，指出了光学渡越辐射测量中电子束能量分辨精度受到多种因素的影响，需要在数据处理时考虑修正。     

飞秒激光-固体靶相互作用中渡越辐射的测量

 为了探索超热电子的加热机制，利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪，分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射（OTR）积分成像图案和光谱。实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行，飞秒激光与铜膜靶作用后，靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上。测得的积分成像图案呈圆环状，光斑形成区域直径约为225 μm，在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号，该现象表明，超热电子在传输的过程中存在成丝效应，其分布也不均匀。光谱在300～500 nm之间出现一系列非周期锐利尖峰，在400 nm（2ω0）附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射（CTR）。