A New High Power Microwave Source Operated at Low Magnetic Field

A new tpye of high power microwave souce operated at low magnetic filed is proposed and studied by the particle-in-cell (PIC) method.An oversized uniform backward-wave-oscillator-like structure is connected to a tapered slow-wave structure by a resonalt cavity.In this device,the electron beam current is effectively used to yield microwaves with high efficientcy,and the mode is locked in a wide range of diode voltage to reduce the requirement to the voltage wave form.The PIC siumlation results show that a peak microwave power of 2.1 GW (averaged 1.1GW) with a pure TM01 mode at 10.7GHz is radiated with 4.1GW input beam power,the frequency remains approximately the same when the diode voltage changed from 300kV to 700kV.     

紧凑型氢等离子体枪设计和实验

 设计了一种紧凑型氢等离子体枪及驱动电路。这种枪采用同轴结构,电极之间有两层石墨环和两层氢化钛,利用氢化钛作为气源储存体,利用表面闪络机制产生等离子体。实验诊断表明,等离子体枪能产生密度为10×¹⁰~10¹²/cm³,半径为1~2cm,长度为60~80cm的等离子体柱,它在磁场导引下存在时间大于400 μs。该枪结构简单、体积小、重量轻、工作电压低、使用方便。适合作为等离子体高功率微波器件中的等离子体源。     

x强流相对论环形电子束在低磁场中传输分析

 用理论和粒子模拟相结合的方法分析了强流薄环形相对论电子束在低磁场导引下，在均匀波导，无箔二极管，以及锥形波导和渐减磁场位形条件下的传输过程，研究了束包络的波动和如何减少波动的问题。分析表明：在无箔二极管中一个适当渐增的磁场位形可以有效地抑制束电子的径向运动，从而减少电子在波导中的波动幅度；电子束在锥形波导和渐减磁场位形中运动，不会增加束电子的波动。因此适当的磁场位形可以降低微波器件对导引磁场的要求，有利于实现永磁包装微波器件。     

多通道表面放电光泵浦源触发特性研究

 介绍了多通道表面放电光泵浦源的设计，理论分析了触发电压幅值及上升时间、绝缘基板厚度等参数对所设计光泵浦源触发特性的影响。分析表明：在触发电压作用下，通道两电极处电场出现强烈畸变，而通道中间电场基本为零。采用高速相机拍摄泵浦源的放电图像以及电流线圈测量各通道的放电电流这两种方法实验研究了泵浦源的同步性及放电均匀性。当氮氩混合气体总气压为0.1 MPa (氮氩体积比为3∶7)，充电电压20 kV，触发电压30 kV，前沿约10 ns时，成功实现了10通道均匀放电，抖动约20 ns。实验结果表明：在保证放电装置绝缘良好的情况下，若充电电压和触发电压越高，触发电压上升时间越短，触发电极至通道的有效距离越短，则多通道放电的抖动就越小，放电均匀性越好。     

新型虚阴极振荡器的研究

 采用小信号理论，在考虑到透射、反射束电子不同作用下，分析了虚阴极振荡器产生微波的机制，获得了计算微波主频的方法，讨论了增强束波作用效率的方法，并提出一种新型结构的虚阴极振荡器。该振荡器的阳极后放置了一个谐振腔，谐振腔长度很小，虚阴极不能在其中形成，谐振腔受到反射电子束激励并建立强场，场对入射电子进行调制，同时采用同轴结构引出微波。利用2.5D PIC 程序对新型的结构进行了数值模拟，验证了理论分析的正确性。在入射电子束电子能量为520keV和电子束流12.5kA的条件下，获得微波平均功率为1GW，频率为3.66GHz，平均束波转换效率为15.3%。     

强流脉冲电子束发射度和亮度的测量

介绍了用多孔板—荧光屏与双孔准直器—Rogowski线圈相结合的方法,测量强流脉冲电子束发射度与亮度的实验研究工作。利用摄像机及图象数据微机处理系统,实现了实时测量。对国防科技大学的81—7M—O1强流脉冲电子束进行了实际测量,得到了其非规一化的边发射度为361cm·mrad,亮度为1283A·cm~(-2)·rad~(-2)的初步结果。     

金属离子-双硫腙-表面活性剂显色体系测定人发中锌、铜

本文研究了用表面活性剂Tween-20作为溶剂,双硫腙水相直接光度法测定人发中锌、铜。在25mL中含0.5—10μg锌时符合比尔定律,ε值可达6.1×10~4;在25mL中含0.5—7μg铜时符合比尔定律,ε值可达3.0×10~4。标准加入回收率为98—102％     

肌肉醇磷酸盐的晶体结构分析及量子化学计算

自制肌肉醇磷酸盐,其结构经1H NMR、IR和元素分析确证,并测定了肌肉醇磷酸盐的晶体结构。其晶体属单斜晶系,空间群为P21/n;晶胞参数为:a=1. 01401(14) nm,b=1. 0912(15) nm,c=1. 7645(2)nm,α=90. 00°,β=103. 923(2)°,γ=90. 00°,V=1. 9036(5) nm~3,Dc=1. 501g·cm-3,Z=8,F(000)=912,μ=0. 288mm-1。对其进行了量子化学计算,获得了优化构型,并对其分子前沿轨道、Mulliken电荷分布进行了分析,为肌肉醇磷酸盐的结构和性能的研究提供了基础数据。     

周期永磁磁场导引环形强流电子束研究

 利用磁场有限元法，计算了周期性布置的永磁铁内的磁场；利用流体模型分析了作用在束电子上的力并导出了改进Matheiu函数形式的径向力方程；利用2.5维PIC程序研究了束传输的物理过程。计算发现强流相对论电子束的稳定传输与束等离子体密度、束平衡位置、磁场的强度、磁场周期长度等有关。研究认为利用周期性永磁场导引数kA的环形电子束，使之稳定传输是可能的。     

低磁场谐振腔切仑科夫振荡器-锥形放大器的初步实验研究

设计了一种能工作在低磁场高功率的慢波器件,该器件通过谐振腔将切仑科夫振荡器与锥形放大器有机地结合,充分利用电子的能量,实现了高效的微波产生.给出了初步的实验结果,在束流电压450kV,电流2.3 kA,导引峰值磁场0.6T的情况下,得到230 MW,频率为10.33 GHz,模式TM01的微波输出,效率达到23%.实验结果与粒子模拟结果基本吻合.