球形开口空腔“实际”发射率的计算

球形开口空腔在辐射计量、辐射定标和激光能量测量等方面得到了广泛应用。当考虑辐射热交换时，实际的发射率是一个很重要的参数。由于辐射能在壁面进行了多次反射吸收，所以开口空腔系统吸收的能量要比相同尺寸和相同发射率的平板吸收的能量大。这种由于辐射在空腔内多次反射和吸收使表面吸收率和表面发射率都增大的现象称之为“空腔效应”。针对空腔效应，引入有效辐射和视在发射率概念，通过球形开口空腔的视在发射率简单计算了开口空腔的辐射热损失。     

X射线辐射在双孔柱腔靶中传输实验研究

在“星光Ⅱ”装置上,采用双孔柱腔靶研究辐射在空腔中轴向传输变化特性.提出“漏水管”辐射输运的简化模型,用来分析X射线在空腔中的传输的实验结果。分析结果表明,简化模型与实验结果基本相符.X射线输运的结果是输运末端的X射线减弱,辐射持续的时间增大,等离子体弛豫时间增大 关键词： 双孔柱腔靶 辐射传输 “漏水管”模型     

黑体空腔中热平衡条件的导出

通过黑体空腔中原子的电偶极振子辐射阻尼损失的能量和该振子从电磁波获得能量相等的事实导出热平衡条件.     

求解辐射传递方程的离散坐标法

阐述了含吸收散射性介质三维空腔内辐射传递方程的离散坐标解法。讨论了入射散射项积分格式的选取,以及假散射和射线效应对解精度的影响。对三维矩形炉膛内辐射传递过程进行了数值模拟,并与区域法和离散传递法进行比较。比较结果表明离散坐标法具有较好的精度,是目前燃烧室内辐射传热过程数值模拟的一种较好的方法。     

空腔辐射传输的扩散-输运耦合计算

针对空腔辐射传输的特点,论述了扩散-输运耦合计算的必要性与可行性,给出了耦合计算的界面联接方法.用限流函数概念统一了几种常用限流扩散方法,给出了数值例子和相应结论。     

半球形空腔约束等离子体的时空演变特性研究

为研究半球形空腔对等离子体辐射的增强作用,利用不同直径的半球形空腔对激光烧蚀合金钢产生的等离子体进行约束,结果发现,半球形空腔对等离子体辐射的最佳增强倍数随着半球形空腔直径的增大呈现先增大后减小再增大最后减小的规律,且最佳增强倍数对应的延迟时间与半球形空腔直径存在线性关系。分析结果表明:最佳的半球形空腔直径为10mm,延迟时间为10μs时,采用该直径的半球形空腔对等离子体辐射具有最优的增强效果。对无约束和半球形空腔约束下的等离子体辐射光谱进行了空间分辨测量,结果发现:在无约束情况下,随着膨胀扩张,等离子体演变为尺寸较大且强度较低的辐射源;在半球形空腔约束情况下,等离子体尺寸较小,但强度较高。研究结果表明,等离子体的辐射增强是半球形空腔对等离子体的三维空间压缩效应引起的,且增强效果受半球形空腔直径的影响。     

一种含横向圆柱形空腔的声学覆盖层的去耦机理分析

在水下结构表面敷设去耦覆盖层是降低其声辐射的有效途径. 为了深入分析一种含横向无限长空腔的覆盖层的去耦机理, 本文将其等效为均匀介质, 建立了敷设这种覆盖层的单向基体板在线激励下的声辐射模型, 验证了计算模型的有效性, 并利用计算模型对含横向空腔覆盖层的去耦机理进行了分析. 研究结果表明: 基体板-覆盖层接触面的能量流以纵波能量为主, 而横波能量很小, 因而计算覆盖层的去耦特性时可以忽略横波的作用; 和均匀覆盖层相比, 横向空腔型覆盖层在中高频段极大地增强了基体板的力阻抗, 从而更有效地抑制了基体板的振速; 此外, 和均匀覆盖层相比, 横向空腔型覆盖层和水的阻抗失配更大, 使其在中高频具有良好的振动传递损失特性. 因此, 总体而言, 含横向空腔的覆盖层相比均匀覆盖层具有更好的中高频去耦性能.     

"光子"与"光子学"

19世纪末普朗克在推导黑体辐射公式的过程中,假定物体在发射和吸收辐射时能量是不连续的,是呈现与辐射频率v成正比例的最小能量单位ε=hv的整数倍变化的,这个能量元ε称为能量子．普朗克所提出的“能量子”假说,冲破了经典物理学中的一切自然过程都是连续的这一原理,标志着人类对客观世界物     

超音速过流串联双空腔流场的DNS研究

本文采用直接模拟方法对超音速气流过流串联双空腔的流场进行研究,并与单空腔模型对照,分析了马赫数分别为1.5和2.5时双空腔之间的相互作用。结果显示空腔剪切层振荡对全场流动的控制作用,上游空腔对下游空腔中剪切层的运动有加强的趋势,它同时还可降低下游空腔壁面上的声压级;而下游空腔对上游空腔的影响则很微弱。串联双空腔产生的噪声辐射具有明显的方向性,其传播方向受马赫数的影响。     

强激光束与空腔靶相互作用实验研究

1.06μm波长的强激光束辐照Au材料制作的空腔靶,采用目前国内最先进的诊断设备。对腔内高温等离子体现象演变规律进行了实验观察,获得了反射激光、能量吸收、X光转换、亚千X光能谱及时空特性、辐射温度、超热电子等重要物理信息,并就实验结果作了必要的分析和讨论     

相对论速调管放大器中微波放大机制

解析地研究了电子束在相对论速调管放大器（ＲＫＡ）的调制腔和漂移管中的预群聚；第一次用粒子－波相互作用的场方法导出了在辐射腔中预群聚电子束产生辐射的自洽方程；并且计算了线性区的增益．     

三维空腔辐射场计算的一种简化数值方法

给出三维空腔辐射场计算的一种简化数值方法。在一些物理假定条件下,把问题简化为解反照边界条件的 Boltzmann方程。对方法作了详细描述,讨论了迭代过程的收敛性,最后给出了数值例子。     

用于THz源的混合型波荡器数值模拟

波荡器是基于自由电子激光的小型THz源关键器件, 其可调节的周期性磁场结构与两端的光腔配合, 使得穿越的电子束产生带增益的相干辐射, 最终达到THz源所需要的功率. 同纯永磁结构相比, 混合型波荡器通过软铁材料调节由永磁块磁化方向性差异导致的磁场分布误差, 同时可提供更高的场强. 本文针对小型THz源需求, 对混合型波荡器进行了相关物理设计. 在解析方法分析的基础上, 采用OPERA3D/TOSCA有限元分析软件, 对波荡器进行了三维磁场数值模拟和积分场优化. 通过对波荡器端部结构的调整, 优化后模型的一次场积分(导向误差)小于0.01Gs﹒m, 电子轨迹偏移小于0.02mm.     

锶原子光晶格钟黑体辐射频移评估

在中性原子光晶格钟的系统不确定度评估中,通常黑体辐射引起的频移是最大的一项.黑体辐射频移主要受周围环境温度的影响.针对国家授时中心的锶原子光晶格钟实验系统,通过理论分析、腔体表面温度的测量和软件模拟相结合的方法,评估了锶原子光晶格钟黑体辐射频移的修正量和不确定度.其中主要分析了锶原子炉、蓝宝石加热窗口、透过窗口片进入到真空腔体内的室温以及Zeeman减速装置对原子团处的热辐射引起的黑体辐射频移.在真空腔体外表面设置了5个测温点,利用校准过的铂电阻温度传感器监测真空腔体外表面的温度变化,用SolidWorks绘图软件建立腔体模型,通过有限元分析软件模拟出在真空腔体温度变化0.72 K时,原子团所处位置温度的波动为0.34 K.最终得到黑体辐射频移总的修正量为-2.13(1) Hz,不确定度为2.4×10~(-17).     

腔内填充低Z物质对腔内壁运动的影响

 为创造腔内均匀、干净的辐射场,用解析方法研究了腔内填充低Z介质的方法防止腔壁重元素喷射到腔内的设计思想。简化模型给出的物理图象清楚显示,该方法是一种好的设计思想。给出了在腔内填充0.1、1和10个大气压的氦气和各种温度状态下,腔壁内界面的运动速度。     

Investigation of mechanism of free electron laser through spontaneous radiation spectrum

In this paper, the mechanism of free electron laser with a guide magnetic field is investigated by analyzing spontaneous radiation spectrum of electrons. The physical relation between spontaneous radiation and stimulated radiation in FEL with a guide magnetic field is studied. It is found that this relation in FEL is similar to that in quantum lasers. The spontaneous radiation spectrum is discrete. The frequency of stimulated radiation in FEL is oneselected and amplified in the radiation spectrum.     

腔靶诊断孔辐射堵口的简化描述

研究了在辐射加热腔靶时x光通过诊断孔伴随着的堵口的物理过程。给出了两类感兴趣的物理状况的穿透率随时间变化与有关参量的定标规律。并且理论模型对于修正实验结果与反推腔体内部辐射场的信息很有用。     

Efficiency of frequency-pulsed excitation of a micron-sized spherical microcavity by chirped ultrashort laser radiation

Peculiarities of internal optical field resonant excitation inside micron-sized spherical transparent dielectric cavity illuminated by a train of ultrashort laser pulses are investigated. On an example of water microdroplet is shown that optimal tuning of incident radiation to a selected high-Q resonance electromagnetic cavity mode can be realized by varying temporal interpulse interval in a laser train together with linear frequency modulation of every pulse (chirp). Efficiency of resonant particle excitation by a chirped picosecond pulses train can be considerably increased as compared to unchirped pulse train and CW excitation also.     

Effect of acoustical damping with a porous absorptive layer in the cavity to reduce the structure-borne sound radiation from a double-leaf structure

Structure-borne sound radiation from a double-leaf structure with a porous absorptive layer in the cavity is studied theoretically as well as experimentally. The study is for establishing a countermeasure to reduce the structure-borne noise radiated from an interior leaf into rooms and for clarifying its reduction effect. The sound field radiated from a double-leaf elastic plate with layers of arbitrary media in the cavity set into vibration by a point force excitation is theoretically analyzed. The effect of the bulk vibration of an absorptive layer is also considered by a simple model into the present theory. Radiation reduction of an inner-layer derived from the theory is experimentally validated. Parametric studies reveal that increasing the ratio of an absorptive layer thickness to the cavity depth is effective to reduce the structure-borne sound radiation but high flow resistivity of the absorbent material is not necessarily required. A practical equation to predict the mass-air-mass resonance frequency for absorbent cavity case is given in a simple form.