S波段相对论速调管振荡器的实验研究

 在20 GW加速器平台上开展了S波段相对论速调管振荡器（RKO）的单次和重复频率束流调制和微波辐射的实验研究。采用无箔空心阴极和0.9 T的恒流源磁场引出束压1 MV、束流13 kA、脉宽40 ns的环形电子束驱动RKO，该电子束经过3个紧密耦合的扩展互作用腔再经过一段漂移管的群聚后，产生了7.8 kA/20 ns的基波调制束流，该调制束流激励三轴输出腔，单次运行输出了3.5 GW的微波辐射，束波转换效率29%，脉宽20 ns；脉冲重复频率20 Hz运行时，输出微波功率3.4 GW，束波转换效率26%。该振荡器具有起振时间快、输出频谱较纯和结构紧凑等优点。     

CSRm束流径向和轴向振荡的耦合

介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出:二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现:螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。     

空心阴极等离子体电子枪研究

对空心阴极等离子体电子枪的理论与机理做了较详细的分析，介绍了空心阴极放电特性，论 述了激励电极和调制电极在空心阴极内等离子体形成过程中的作用，分析了等离子体中电子 和离子的运动及主要参数，推导出空心阴极内电场与电流密度的表达式，研究了形成稳定电 子束流的基本条件.利用泊松方程、电流连续性方程和运动方程对其进行了数值模拟计算， 并给出了优化结果. 在此基础上设计出了输出束流脉宽为1μs、幅值达2kA的空心阴极等离 子体电子枪. 关键词： 空心阴极 等离子体 电子枪     

席夫碱类三明治型铽/镝金属配合物的合成、表征及磁性

以N,N′-二(4-甲氧基水杨基)邻苯二胺(H2L)为配体合成了2个新的稀土配合物[M_2L_3(H_2O)](M=Tb (1),Dy (2)),并对它们进行了红外分析、元素分析和单晶结构分析。单晶衍射结果表明,配合物1和2均为三明治型双核配合物。此外还研究了配合物1和2的磁学性质,结果表明配合物1和2都表现出反铁磁性作用和场诱导效应引起的慢弛豫行为。配合物2的有效能垒和驰豫时间分别为35.45 cm-1和2.7×10~(-10) s。     

电功率20 GW重复频率强流电子束二极管研究

采用静电场模拟对二极管结构及导引磁场位形分布进行了优化设计，并在20GW脉冲功率源上进行了重复频率运行实验研究，二极管输出电子束电压超过1MV，电流达20kA，脉冲宽度45ns，重复频率100Hz，达到了设计指标.     

准两腔振荡器的理论和实验研究

根据两腔振荡器和返波管的特点提出了准两腔振荡器，其作用机理是两腔振荡器的机理，结构类似返波管.这种结构主要由调制腔组和换能腔组两部分组成，调制腔组实现电子束速度调制，调制后的电子束在通过一个微波场较弱的区间时实现电子束群聚，然后在换能腔组实现电子能量到微波能量的转化，并通过输出结构输出；同时，调制腔组和换能腔组之间存在微波耦合，换能腔组中的一部分微波能量可以耦合到调制腔组，形成一个正反馈回路，在一定条件下实现微波振荡.根据此理论，根据Sinus-700加速器的参数(800 kV，10 kA)设计了一个X波段的高功率微波器件，2.5维Particle in Cell (PIC)程序模拟的效率为28%，微波频率为9.42GHz，微波输出功率为2.25GW，实验上得到的微波输出为微波频率9.40GHz，微波输出功率2.44GW. 关键词： 两腔振荡器 返波管 多波切仑可夫微波器件     

激磁电感对直线变压器输出波形顶降的影响

 从理论上分析了激磁电感对直线变压器驱动源输出脉冲波形顶降的影响,使用Pspice软件对理论计算结果进行了模拟验证。理论计算和模拟分析的结果均表明：激磁电感越小,输出脉冲波形的顶降越明显。设计了50 A的偏磁电路并进行了实验,在重复频率为20 Hz时直线变压器驱动源工作稳定,输出脉冲波形前沿约35 ns,平顶约130 ns,幅值约125 kV。与未加偏磁电路的实验结果相比,顶降明显减小（小于5%）,实验结果与理论计算和模拟分析结果基本一致。     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定海水中6种金属元素

为了实现海水中金属元素的绿色分离和快速检测,建立了新型螯合树脂为填料,固相萃取-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定海水中6种金属元素含量的方法。海水中Cu,Pb,Co,Ni,Cr,Mo金属离子与亚氨基二乙酸型螯合树脂形成螯合物,经固相萃取、洗脱,实现金属离子从海水中定量分离富集。在最佳实验条件下,测得方法的相对标准偏差（RSD）为1.7 %～3.6 % ,加标回收率为82.6 %～102 %,检出限为0.03 μg /L～0.15 μg /L。本研究采用亚氨基二乙酸型螯合树脂为填料的固相萃取,实现了海水分析的绿色样品前处理方法,与ICP-MS相结合用于海水标准样品和实际样品的分析,获得了满意的结果。     

平面二极管爆炸发射阴极特性实验研究

 在电压0.6~1.0 MV，脉冲重复频率为100 Hz条件下，实验研究了爆炸发射阴极的有效发射面积、平均发射电流密度、二极管阻抗、电子束能量损耗机制等特性。结果表明：阴极有效发射面积随时间呈方波变化，在脉冲开始后5 ns内有效发射面积基本达到稳定。在碳纤维、天鹅绒、石墨、不锈钢4种阴极材料中，碳纤维阴极有效发射面积最大且变化相对稳定，并且碳纤维阴极具有最大的平均发射电流密度。二极管阻抗随着阴阳极间隙的增加并非呈平方关系增加,而是呈线性增长，阻抗失配是降低电子束能量传输效率的主要机制。     

强流电子束碰撞电离背景气体研究

利用数值计算与粒子模拟两种方法，结合实际的实验数据，对高功率微波二极管中相对论电子束与背景气体相互作用碰撞产生的等离子体密度进行了研究.研究结果表明：碰撞产生的等离子体密度数值计算结果与粒子模拟结果基本一致，背景气压在0.01 Pa—0.05 Pa时，碰撞产生的等离子体密度在4—12×10⁹cm^-3，即便在考虑电子离子复合的情况下，数值计算结果与粒子模拟结果依然符合得很好.另外，粒子模拟结果表明：随着气压的增加，等离子体密度呈现先增大再减小然后又逐渐增大的过程， 关键词： 相对论电子束 等离子体 数值计算 粒子模拟