40 GW重复频率脉冲驱动源研制进展

 40 GW重复频率脉冲驱动源是应高功率微波技术发展等需求而设计的一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置。40 GW驱动源设计输出功率40 GW，脉宽60 ns，重复频率1~50 Hz，输出功率及重复频率工作状态在一定范围内可调。介绍了40 GW高功率重复频率脉冲驱动源的系统构成、电气及结构参数的确定方法、关键部件的工程工艺技术，并分析了关键绝缘部件的电场分布。已完成驱动源安装并进行了实验调试，其主要单元Tesla变压器的能量效率达到70%，驱动源单次工作状态下输出功率大于40 GW；50 Hz重复频率工作状态下，输出功率20.6 GW，系统工作稳定可靠。  

液晶光子晶体的负折射特性研究

可调光子晶体由于其潜在的应用价值成为现今光子晶体研究中的一个热点.本文提出了通过光诱导液晶来调节光子晶体负折射效应的方法,采用平面波展开法、等频图分析法和推广的斯涅尔定理分析了二维液晶正方晶格光子晶体负折射的可调节性.提出了一种新型的液晶光子晶体结构, 数值模拟结果表明:通过偏振光改变液晶指向矢可以调节该液晶光子晶体的负折射.与电场调制方法相比,该光控液晶取向技术具有响应速度快、结构简单的优点.这种可调光子晶体可用于制作光控路由或者应用于全光网络.  

PuH2分子电子结构的DVM研究

关于钚的氢化物的分子结构和分子光谱公开解密的资料与数据甚少.基于密度泛函理论的全数值自洽场计算方法——离散变分方法(DVM)，数值解相对论的Dirac方程，在自由的钚原子和氢原子波函数的数值基及原子能级基础上计算了全电子的PuH2分子电子结构.得到PuH2分子基态最佳参数为键长Pu—H=0208617nm，键角θ°(H—H)=115.011°，轨道总能量为-19838.6630 a.u.，费米能级EF=-12.571eV. 比较了冻芯与非冻芯全电子计算结果.  

新型AFM探针的制备及应用

采用熔拉 -腐蚀复合方法 ,将普通单模石英光纤制成直锥形光纤探针。利用自制工具将探针打弯 ,制成悬臂式光纤探针 ,在AFM上取得了较理想的测试结果。将自制光纤探针和商用硅材料探针获得的两种扫描图像进行了对比 ,分析了悬臂式光纤探针的特点  

一种新型光电式液位传感器

本文介绍一种新型光电式液位传感器的设计原理、光路的理论分析。该传感器具有液位测量准确、反应灵敏、防暴、使用寿命长等优点，是一种有很大实用价值的新型液位传感器。  

一种任意入射角反射系数反演技术

利用声场空间变换技术反演声学材料或声反射面在任意入射角时的反射系数，需要测量靠近反射面上方两平行面上复声压。本文提出利用声强与声压幅值测量来获取复声压的相位，进而实现反射系数反演。研究表明用点声源时因有限测量尺寸而产生的误差大小可以通过采用偶极子源来减小。数值模拟结果与误差分析结果均表明了这种反演任意入射角反射系数技术的有效性。  

级间耦合传输线脉冲变压器

级间有耦合传输线的脉冲变压器除第一级传输线外所有传输线均绕制在同一磁芯上。利用电路等效法对该变压器进行了理论分析,结果表明:相比采用其他绕线结构的传输线变压器,该传输线变压器的顶降更低,而且仅需要一块磁芯。根据该设计方法,研制了一台四级传输线脉冲变压器,变压器的输入阻抗为4.2Ω,输出阻抗为67.7Ω。利用该变压器对脉冲形成网络(PFN)形成的脉冲进行电压变换,变压器匹配负载上输出电压脉冲脉宽为120 ns,前沿为20 ns。该脉冲幅值是PFN对4.2Ω负载直接放电形成脉冲幅值的4倍,且两者波形基本一致。  

螺旋线型三导体脉冲形成线快波抵消方法

针对螺旋线型三导体脉冲形成线的快波振荡问题,提出一种阻抗分两段阶梯变化的螺旋线结构,分析了此类螺旋线快波反射与慢波反射相互抵消快波的条件,给出两段变阻抗螺旋线慢波系数之间的关系式以及匝数密度之比计算方法,通过仿真计算证明该方法能有效消除快波反射对螺旋线输出脉冲的影响。  

气体火花开关电阻特性

利用二极管输出电压约1 MV、脉宽约40 ns的重复频率Tesla型脉冲功率驱动源,对大间隙、高气压的重复频率氮气火花开关进行了实验研究.通过将开关等效为RLC电路,利用测量得到的形成线电压与锥形段电压来计算氮气火花开关电阻.电阻的变化情况是放电开始时刻比较大,随着放电通道的形成,电阻迅速变小,最终达到Ω级的阻值.通过计算值与理论公式推算值比较,检验Barannik,Rompe-Weizel.Demenik,Toeple,Vlastos公式适用性,并尝试对Rompe-Weizel公式常数项进行了修正.  

20 GW/100 Hz脉冲功率源研制

 20 GW/100 Hz脉冲功率源是一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置，设计功率20 GW，脉宽40 ns，重频1～100 Hz，输出功率及重频指标在一定范围内可调。介绍了20 GW/100 Hz脉冲功率源的系统构成，电气及结构参数的确定方法，关键部件的工程工艺技术，并分析了关键绝缘部件的电场分布。实验调试结果表明，20 GW/100 Hz脉冲功率源运行稳定可靠，重频工作时输出电压分散性小于1％，可应用于高功率微波及强流束产生等物理实验研究。