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。     

利用相干渡越辐射测量电子束团长度的分析与计算

利用相干渡越辐射(CTR)测量短和超短电子束团长度是国际上束测领域新发展的频域测量技术.文中理论分析和数值计算了北京自由电子激光装置的皮秒级的射频电子束团序列产生的CTR,当辐射波长在长于束长(4ps)时,渡越辐射发生相干增强效应;与非相干渡越辐射相比,当λ≥2πσz时,增强的倍数约等于束团中粒子的数目(10⁸);CTR从亚毫米波到毫米波段呈宽带连续谱特性;渡越辐射能量主要集中在轴线附近,宏脉冲辐射能量高达几毫焦.设计采用偏振型束团长度测量系统,利用CTR自相关技术,实验测量该束团序列的纵向长度,并藉助傅里叶变换光谱法,推求束团电子分布.     

X波段五腔渡越管振荡器的理论与实验研究

 提出了一种新结构的X波段五腔渡越管振荡器，进行了理论和实验研究。根据场分布进行了一维非线性分析，结果表明该结构可以产生高功率微波，并判断了工作模式，为TM₀₁模的3π/5模。采用粒子模拟验证了一维非线性分析的结论，并优化设计出五腔渡越管振荡器,优化结果为：输出功率约1 GW， 工作频率9.3 GHz，束波转换效率约22%。实验中，通过参数调节，得到频率约9.25 GHz，峰值功率约780 MW，脉宽（半高宽）21 ns的输出微波，束波转换效率约为16%。实验结果与模拟结果基本符合。     

超冷费米气体研究的新进展

近几年,人们在超冷费米气体的实验和理论研究方面取得了一系列激动人心的进展,比如分子玻色—爱因斯坦凝聚的成功实现和BCS-BEC渡越过程的大量研究。在本文中,我们对超冷费米气体中的这些进展进行了介绍,并讨论了今后几年的发展趋势。     

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：     

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）。     

X波段渡越辐射振荡器的理论和实验

研究了电子束在任意驻波场中的渡越辐射，并结合课题的需要探索了基于渡越辐射在X波段产生高功率微波的可行性。研究工作包括以下部分。     

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.     

基于RSM和RA-BPNN的锌窑渣中铜浮选试验优化

云南某地锌窑渣矿样,原矿为高碱性矿石,矿石含铜1.38;,氧化率为30.12;.以磨矿细度、戊基黄药用量、碳酸钠用量、硫酸铜用量和硫化钠用量作自变量,以浮选回收率为因变量,分别建立了CCD响应曲面设计模型(RSM)和基于回归分析-BP神经网络(RA-BPNN)的浮选预测优化模型.根据两种模型的优化能力、优化精度进行分析和对比,结果表明,基于RA-BPNN模型进行预测及试验验证,铜回收率达到了64.06;,误差为0.74;,浮选回收率较RSM模型提高了1.54个百分点,且误差明显小于RSM模型,这表明RA-BPNN模型的优化能力高于RSM.根据试验结果,确定了锌窑渣浮选回收铜的最佳浮选条件为:磨矿细度90;、戊基黄药用量370 g/t、碳酸钠用量720 g/t、硫酸铜用量1080 g/t、硫化钠用量870 g/t.通过"一次粗选、三次精选、两次扫选、中矿顺序返回"的闭路浮选工艺流程,获得了品位为6.58;,回收率为55.98;的铜精矿.     

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。