折射率调制脉冲射线探测技术原理验证

为验证折射率调制的脉冲射线束探测技术,建立了原理验证系统。该系统基于平行平板干涉原理,测量传感介质的折射率在射线激发下的瞬时变化。传感介质为GaAs,探针光为1310 nm单模激光,外界激发射线源平均能量为300 keV,脉宽为20 ns。使用带宽775 kHz的近红外InGaAs光电探测器,观测到了GaAs晶体在脉冲射线激发下的折射率变化。初步理论分析表明,射线脉冲在GaAs中产生的非平衡载流子浓度为1014 cm-3量级,折射率变化为10-6量级。折射率变化的实验结果与理论计算在量级上是符合的。实验结果表明,基于折射率调制的脉冲射线束探测技术基本可行,利用该系统可进一步发展高时间分辨的脉冲射线束探测技术。     

脉冲等离子体辐射微波机理的初步研究

在分析了等离子体辐射微波的电流波形和喇叭天线接收到的微波信号波形的基础上,对脉冲等离子体辐射微波的机理进行了理论分析：阴阳极间存在TEM和TM两种模式的波;流经等离子体的电流产生的磁场使等离子体中的波成为慢波;高频场的激励因素有两个,一是作加速运动的电子,二是阳极斑点溅射时阳极电位突降;同一时刻具有不同速度的电子将能量转换给相应相速的波是其产生超宽带辐射的原因。     

脉冲等离子体辐射微波机理的初步研究

 在分析了等离子体辐射微波的电流波形和喇叭天线接收到的微波信号波形的基础上,对脉冲等离子体辐射微波的机理进行了理论分析：阴阳极间存在TEM和TM两种模式的波;流经等离子体的电流产生的磁场使等离子体中的波成为慢波;高频场的激励因素有两个,一是作加速运动的电子,二是阳极斑点溅射时阳极电位突降;同一时刻具有不同速度的电子将能量转换给相应相速的波是其产生超宽带辐射的原因。     

空间放电辐射脉冲的探测与定位

提出一种基于辐射场窄带测试的空间放电辐射信号探测系统,系统主要由8路定向性天线阵、高增益接收前端以及数据处理单元构成。基于该探测系统建立了空间平面4元阵列定位模型,研究了空间放电辐射源位置快速搜索算法,并对定位精度进行了试验验证。实验结果表明,该系统能对1 km以内的空间放电辐射源进行探测,阵元尺寸为10 m的空间平面4元阵列的距离定位误差小于2.5%。该探测定位系统可以用于复杂电磁环境下空间放电源位置的确定。     

超声光栅实验中声致折射率变化的研究

为了研究声光效应中声致折射率变化情况,以超声光栅实验为基础,用CCD结合光强分析软件,分析了衍射光的强度分布;通过数值计算衍射光相对强度,比较得到了在超声场频率为10.27 MHz时,介质中的声光相位延迟Δ=1.2855 rad,声致折射率变化量Δn=3.014×10-6;进而讨论了电声换能器的机电耦合效率与超声频率的关系,给出当超声频率为10.33 MHz时,耦合效率最高,介质中折射率变化量最大;结果表明,在超声光栅实验中,引入这些测量内容,不仅能丰富实验内容,更能加深学生理解声光效应,扩展学生的知识面.     

啁啾脉冲互相关法探测THz辐射

通过理论分析指出啁啾脉冲光谱仪探测法探测THz辐射存在时间分辨率极限，实验也得到了与理论分析相一致的结果.提出使用啁啾脉冲互相关法探测THz辐射，给予了一定的理论分析，实验结果证明此方法探测THz辐射的时间分辨率与传统的时间扫描延迟方法的时间分辨率相当. 关键词： 啁啾脉冲 THz辐射 互相关     

脉冲激光偏振特性用于目标的探测识别

针对光电探测时仅用强度来处理信息的局限性,通过理论分析,提出一种利用脉冲激光反射、散射偏振态时间、空间相关检测的方法,可以克服由于强度差过小带来的目标检测上的困难.利用分析结论,通过计算偏振分布密度函数(Stokes矢量的概率密度函数),进一步讨论了偏振传递函数的特性,用于识别目标,并给出了计算实例.     

用于瞬态高功率脉冲辐射的超宽带天线设计

基于Valentine天线的辐射原理,设计出可发射峰值电压610 kV、频谱范围0.2~2 GHz高功率脉冲的超宽带天线。利用油作为绝缘介质过渡巴伦可使天线直接加载于50 Ω的同轴波导上;通过优化填充介质及天线拓扑结构提高了耐压能力及辐射特性。仿真结果表明,设计的天线具有低反射、宽频带、高增益和高耐压强度等优点。     

飞秒激光脉冲作用下光学玻璃的色心和折射率变化

实验研究了近红外飞秒激光脉冲诱导重钡火石玻璃产生的色心、紫外透明和折射率变化,测量了样品在激光辐照前后的吸收光谱和折射率的变化.实验发现色心的产生伴随着折射率的改变,但色心漂白后,折射率的改变依然存在,表明色心与折射率改变的热稳定性不一致,意味着飞秒激光脉冲诱导玻璃折射率变化的机理与色心产生的机理不同.实验还观察到色心区域在紫外产生透明;色心漂白后,紫外透明消失的现象,并阐述了可能的机理和应用.     

强辐射环境下高能脉冲裂变中子探测方法

在研究通道衰减、探测方法分离和探测器中子/射线本征分辨的基础上,研究了测量高能脉冲裂变中子数目的探测技术。基于电流型Si-PIN探测器,设计了减本底的背靠背探测结构,给出了测量强射线和低能散射中子干扰信号及有效扣除强辐射本底的实现方法,最终实现了高n/n和n/分辨测量和强裂变中子、射线混合场中的高能脉冲裂变中子数目探测,探测系统的信号/辐射本底比可达到10倍以上。     

脉冲激光探测的最大探测距离的研究

脉冲激光探测的最大探测距离与发射信号功率有关,根据系统发射端瞬时功率的形式,通过计算得出了脉冲激光平均发射功率和最大瞬时功率分别与驱动电流的脉冲上升沿时间、脉冲宽度、脉冲重复周期的关系.结合传输衰减、弱信号检测和信号预处理过程中的信号功率变化,得出了最大探测距离与激励电流波形参数、光电探测器参数、信号预处理电路噪声、信...     

脉冲强磁场用于金属成形的初步试验

金属的磁成形,与通常的机械成形方法不同,是一种利用脉冲强磁场产生的强大电动力对金属工件作功而致成形的新技术．它对工件的作用时间短、能量大、成形速率快,是一种高能高速的成形技术[１］．作为一种颇具特色的新技术,近年来已在各类工业部门中得到了广泛的应用[２］．我们利用快脉冲放电实验室的方便条件[３］,研制了一台磁成形设备,对金属圆管的磁成形作了初步的试验,得到了比较满意的结果．下面我们简略介绍一下磁....     

脉冲激光偏振特性用于目标的探测识别

针对光电探测时仅用强度来处理信息的局限性,通过理论分析,提出一种利用脉冲激光反射、散射偏振态时间、空间相关检测的方法,可以克服由于强度差过小带来的目标检测上的困难.利用分析结论,通过计算偏振分布密度函数(Stokes矢量的概率密度函数),进一步讨论了偏振传递函数的特性,用于识别目标,并给出了计算实例.     

啁啾脉冲光谱仪法探测THz辐射的时间分辨率极限

介绍了啁啾脉冲光谱仪法探测THz(1012Hz)辐射的基本原理,该方法克服了时间延迟扫描方法测量速度的缺陷,可以实现实时测量。被THz电场调制的啁啾探测光脉冲通过光谱仪后,待测THz电场时域波形被光谱仪在空域上展开,因此一次测量即可得到一个THz电场的时域波形。但是光谱仪的引入实际上相当于进行了一次傅里叶变换,使得最终得到的测量结果不是THz电场本身,而是与另外一个函数的卷积,因此从理论上证明了啁啾脉冲光谱仪法探测THz辐射存在时间分辨率极限。将理论结果与已有的实验结果进行对比,得到了很好的一致性。     

脉冲快中子探测隐藏爆炸物的研究

本文简要介绍中国工程物理研究院应用电子学所近年来在中子探测隐爆炸物研究方面的主要进展。     

近距离n, γ混合脉冲辐射场中γ辐射探测技术

n, γ混合脉冲辐射场中, 在近距离、辐射强度低且中子辐射峰值比被测γ辐射峰值强度高的情况下, 传统γ辐射探测技术实施起来面临困难. 对PbWO4和CeF3等近年国内新研制的无机闪烁体进行了系列研究, 使用CeF3分别配光电倍增管和光电管,组合出了对γ辐射灵敏度高, 对中子相对不灵敏, 同时脉冲响应也快的光电探测系统, 应用以此为基础的探测技术在近距离n, γ混合脉冲辐射场中, 可将脉冲γ辐射探测信噪比提高一个量级以上. It is difficult to detect low intensity γ radiation by using traditional γ radiation detection technique in a close distance n, γ commix pulse radiation field with very high intensity neutron radiation. PbWO4 and CeF3 which are newly developed inorganic scintillator in our country have been studied. Photoelectricity detector systemes which have high γ sensitivity and relative insensitive to neutron and fast time response were assembled by using CeF3 and photomultiplier tube. The ratio of signal to noise for γ ray detection can be up to more than 10 times in close distance n, γ commix pulse radiation field by using this detector system.     

脉冲辐射成像绝对测量方法研究

设计了一种高透过率、能量响应平坦的探测器, 利用该探测器将脉冲射线源图像与射线强度直接关联, 简化了图像诊断系统绝对测量的标定环节, 建立了脉冲辐射源图像诊断定量化的新技术方法. 实验表明, 由该方法得到的射线绝对强度的不确定度为33%. 关键词： 脉冲辐射成像 绝对测量 能量响应平坦     

载流子导引的折射率变化偏振相关性研究

分析了载流子浓度、张应变量大小、量子阱阱宽和量子阱垒区材料组分对量子阱结构TE模和TM模折射率变化的影响.综合调配以上参数得到1530—1570 nm波长范围内同时具有大的折射率变化量(10^-2量级)和折射率变化低偏振相关(10^-4量级)的量子阱结构.研究表明,不同的调配参数组合可以得到同一波长范围内基本一致的折射率变化谱.     

脉冲激光损伤与材料折射率的关系

本文报导了脉冲激光对几种透明光学材料表面和光学薄膜的损伤,给出了损伤阈值与折射率的关系。对使用波长为1.06微米,宽度为40毫微米的脉冲激光得到的实验结果和已发表的资料进行了经验分析,作为一级近似,得出了阈光电场与折射率之间的关系式1/(n~2-1)。我们所提出的模拟法能很恰当地描述出折射率为1.38～2.49的光学材料表面损伤阈值的变化情况。对于以石英玻璃为基底的均匀薄膜,也得出了类似的结果。但是,对于不均匀的薄膜,就产生了偏差。     

2MeV注入器脉冲电子束时间分辨能谱诊断研究

介绍了利用磁分析器和电子束产生的契伦科夫辐射光诊断直线感应加速器脉冲电子束时间分辨能谱的原理、方法及诊断系统,对中物院2MeV感应叠加型注入器的2kA强流脉冲电子束时间分辨能谱进行实验诊断,并与二极管电压进行对比分析。测得能量约2.2MeV,60ns内最大能量变化为4%。