Long Pulse Operation of the THz Gyrotron with a Pulse Magnet

Long pulse operation up to 1 msec of a high frequency gyrotron with a pulse magnet has been successfully carried out in a frequency range including 1 THz. In the experiments, the timing of an electron beam pulse injection is adjusted at the top of the magnetic field pulse, where the variation of field intensity is negligible. The operation cavity modes seem to be TE_{1, 12} and TE_4,12 at the second harmonics. The corresponding frequencies are 903 GHz and 1,013 GHz, respectively. Additionally several features of radiation measurement results of the gyrotron are described and brief considerations are presented.     

INFLUENCE OF MAGNETIC FIELD INHOMOGENEITY ON OPERATION OF THE THz GYROTRON WITH A PULSE MAGNET

Influence of magnetic field tapering on operation of a gyrotron working in the TE _4,12 mode at the second harmonic frequency 1013.67 GHz is investigated. It is found that the existing inhomogeneity of the magnetic field of the order of 0.25%–0.50% in the cavity allows one to achieve higher efficiencies. It improves also mode competition scenario by suppressing oscillations of the two parasitic TE _3,6⁺ and TE _5,5⁻ modes at the fundamental frequencies 513.35 GHz and 503.64 GHz, respectively.     

Design of a CW 1 THz Gyrotron (Gyrotron Fu Cw III) Using a 20 T Superconducting Magnet

Design of a CW 1 THz gyrotron at second harmonic operation using a 20 T superconducting magnet has been described. The mode competition analysis is employed to investigate operation conditions of second harmonic mode, which is being excited at the frequency ranging from 920 GHz to 1014 GHz. The output power up to 250 watt corresponding to the efficiency of 4.16 percent could be achieved by using an electron beam with accelerating voltage 30 kV and current 200 mA. The important advantage of this gyrotron is that the single mode excitation at second harmonic, and extremely high frequency of the radiation, could be maintained even at high currents. It opens possibility to realize a high power radiation source at 1 THz. Such gyrotron is under construction at FIR Center, University of Fukui.     

三线圈超导磁体在脉冲电流下的动力稳定性分析

对于聚变反应堆中超导载流磁体在稳态电流基础上受到脉冲电流影响时的动力稳定性给出了定量分析方法。结合其超导载流磁体的实验结构,给出了超导磁体在不同稳态工作电流（即低于稳态的磁弹性人稳临界电流）作用下受到矩形脉冲电流作用 磁弹性动力响应的数值模拟结果。在此基础上,给出了关于稳态工作电流、脉冲电流强度和脉冲持续时间等参数的磁弹性动力稳定性参数范围。     

永磁体相对论磁管的实验研究

 简要分析了永磁体相对论磁控管的主要特点与基本原理,编制了永磁系统数值计算程序,设计制作了相对论磁控管用永磁体并进行了测试。根据所得的磁场数据对相对论磁控管进行了模拟设计与实验研究。在S波段得到了430MW左右的微波输出功率。     

二次谐波中大相位失谐下入射啁啾脉冲对相位的影响

讨论了在大相位失谐下,基波为频率啁啾脉冲的二次谐波产生过程,结果表明选取合适的啁啾参量可以使二次谐波的光强提高,但同时会使其波形和相位发生变化.三波相位的畸变主要取决于入射的基波啁啾脉冲,而与相位匹配的失谐量关系不大.     

八通式单光栅展宽器的特性研究

本文通过对八通式单光栅展宽器的分析,理论上计算了在啁啾脉冲放大过程中,初始入射的无啁啾超短脉冲相继两次通过展宽器时每次所能获得的展宽倍数,最终得出它第二次的展宽倍数仅约为2,总的展宽倍数是第一次展宽倍数的2倍.     

真空中永磁体磁场的静磁能密度

由于磁能密度公式ωｍ＝１２ＢＨ只适用于线性介质，对永磁体不适用，本文利用磁荷观点计算了在真空中永磁体所激发磁场的静磁能密度     

YBCO高温超导磁体临界电流密度快速确定方法

基于绘图法基本原理,以及YBCO高温超导带材的临界电流特性,采用有限元电磁场分析软件AnsoftMaxwell建立了空心圆柱磁体模型.根据磁场分布、并考虑到带材的临界电流密度随磁场大小和方向的变化关系,给出了影响磁体工作电流特性的磁场的分布.基于以上工作提出了一种利用Ansoft电磁场分析软件快速确定YB-CO高温超导带材临界电流密度的方法.     

LOW POWER MEASUREMENTS ON THE NEW RF OUTPUT SYSTEM OF A 170 GHZ, 2 MW COAXIAL CAVITY GYROTRON

The design of the quasi optical (q. o.) RF output system for the first industrial prototype of the European 170 GHz, 2 MW, CW coaxial cavity gyrotron for electron cyclotron heating and current drive in ITER has been verified at a low power level. Results of measurements with a high quality TE_34,19-mode generator are in good agreement with the design calculations. This strengthens the confidence both to the employed design codes and to the manufacturing quality of the launcher and mirrors.     

对迈克尔逊干涉仪测量波长实验中几个常见问题的分析

本文分析了迈克尔逊干涉仪测量波长实验中经常遇到的几个问题，并对其产生的原因进行了探讨。     

用系统变量比例脉冲方法控制超混沌的电路实验研究

利用电子线路实验实现了用正比于系统变量周期脉冲扰动法(PP-SV)控制超混沌,只用单一输出信号作为反馈信号,改变原来只对系统变量进行自身替换的方式,将反馈信号加到系统的其他变量上.将这种改进的方式用于一个超混沌电路中,得到了很好的控制效果.数值模拟结果与实验结果基本符合. 关键词： 超混沌 电路实验 脉冲扰动 反馈控制     

包括振动弛豫的超短光脉冲染料放大器理论分析

本文将染料的振动弛豫速率引入超短光脉冲染料放大器的速率方程,建立了包括染料振动弛豫的超短光脉冲染料放大模型。并且将模型分析的结果与振动弛豫的模型进行了比较,新模型能更好的解释超短光脉冲染料介质中的放大结果。提出了一种测量染料振动弛豫寿命的可能的方法。     

高压衍射实验中的同步辐射光束的定位

 应用同步辐射光源进行高温高压原位能量色散X射线衍射实验,入射X射线光束定位是关键。北京同步辐射实验室高压衍射站引入四刀光阑扫描系统,实现调光定位自动化,简化调光手续,提高实验效率,为高压衍射实验站的用户进行实验提供了方便。     

Origin在太阳能电池基本特性测定实验中的数据处理及分析

本文测试了太阳能电池的输出特性,并利用Origin软件对实验数据进行了计算、绘图和数据拟合,得到较好的实验结果.表明Origin软件为大学物理实验提供了一种简便、适用的实验数据处理方法,提高了实验教学效果.     

用数码照相法研究落球法测量液体的粘滞系数实验

本文用数码照相法研究落球法测量液体的粘滞系数实验,用截图软件对照片进行下落距离的测量．分析了数码相机作为时间测量仪器的使用,以及实验结果所能达到的测量精度．     

发射光谱法研究微波增强微秒级脉冲辉光放电中样品原子的激发和扩散过程

利用自制微波增强微秒级脉冲辉光放电装置，研究了黄铜样品原子的激发和扩散过程。结果表明，当放电气压低于１８０Ｐａ时，微波等离子体与辉光放电能够很好的耦合，当气压大于２００Ｐａ时，由于样品原子分别受到脉冲辉光放电与微波等离子体的激发，同一条共振线出现了在时间上独立的两个发射峰。利用两发射峰之间的关系可以计算出该工作条件下铜原子和锌原子的扩散速度分别约为１５０和１２９ｍ／ｓ，而辉光放电的最强激发点约离溅射样品表面１．９４～２．２５ｍｍ。实验中也考察了放电参数对两发射峰强度的影响