基于人工表面等离激元的双通带频率选择结构设计

本文提出了一种基于人工表面等离激元的频率选择结构的设计方法：将设计的频率选择表面和金属鱼骨结构阵列相结合得到一种新的频率选择结构.文中采用这种方法设计了一种具有陡截止和高透、高抑制性能的双通带频率选择结构.该结构由金属鱼骨结构阵列和上下两层相同的频率选择表面复合而成.通过仿真可得,该结构的两个通带频率范围分别是3.0–4.1和10.5–10.9 GHz,透射率均在-0.5 dB以上.透射率低于-10 dB的频率范围是4.7–9.2和12.1–18 GHz.在12.4–15.5 GHz频率范围内,该结构的透射率甚至低于-20 dB.在通带内,电磁波可以高效地透过该结构;在阻带内,该结构对电磁波的透射具有较好的抑制作用.测试结果表明用这种方法设计出的频率选择结构的实际性能和仿真基本一致.在金属鱼骨结构空隙中填入轻质泡沫后该结构具有一定的力学承载性能,可以实现结构功能一体化的设计.     

Simulation study of a mixed terminal structure for 4H-SiC merged PiN/Schottky diode

In this paper, a mixed terminal structure for the 4H-SiC merged PiN/Schottky diode (MPS) is investigated, which is a combination of a field plate, a junction termination extension and floating limiting rings. Optimization is performed on the terminal structure by using the ISE-TCAD. Further analysis shows that this structure can greatly reduce the sensitivity of the breakdown voltage to the doping concentration and can effectively suppress the effect of the interface charge compared with the structure of the junction termination extension. At the same time, the 4H-SiC MPS with this termination structure can reach a high and stable breakdown voltage.     

HL-2M 主机抗扭转支撑结构计算分析

根据通电的环向场(TF)线圈在磁场作用下将产生侧向力和径向力,提出了抗扭转支撑结构方案。该方案能够降低这两种力对 TF 线圈的影响,并且保证线圈连接面的紧密接触和绝缘层不会发生相对错动。对抗扭转支撑结构进行计算分析,确定该结构的受力方式以及传力路径。结果表明,在实验运行以及极端工况下结构的应力、位移能够到达设计要求,通过疲劳计算得出抗扭转支撑结构能满足 20 年以上的实验运行,能够保证 HL-2M装置安全、平稳和可靠的运行。      

嵌入式三色光变器设计

为解决目前亚波长二元矩形结构在光学防伪应用方面存在的防伪性能有待提升、制作困难导致性能劣化等问题,提出正弦结构等效矩形结构实现基于嵌入式亚波长一维单周期正弦结构的三色光变器.模拟仿真表明,亚波长正弦结构与原亚波长矩形结构性能相似,可获得优越的三色变换功能.当自然光以45°角入射时,可在方位角0°,58°,90°分别获得相应的蓝光、绿光、红光三色反射峰,反射率分别达到90%,89%,100%.分析并提出了该器件周期、槽深、膜厚以及入射角变化对反射峰的影响规律,探索了运用无掩模的双光束干涉曝光法制作母版的实验过程.提出的正弦结构三色光变器实现了方位角调节的高衍射效率自然光三色光变效果,突破了目前两色光变防伪的局限,同时降低了制作难度,可用通用的全息生产技术制作光栅结构,在光变图像防伪领域有重要应用.     

具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应特性

 在CST软件平台上,对具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应特性进行了数值模拟。结果表明：具有正圆锥形坡度的同轴布喇格结构,其带宽随着所加坡度角的增大而变窄;而具有倒圆锥形坡度的同轴布喇格结构,其带宽随着所加坡度角的增大而变宽。采用窗函数技术可以有效地抑制具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应曲线的残余旁瓣。汉明窗函数、汉宁窗函数及布拉克曼窗函数均有利于改善同轴布喇格结构作为反射器或者滤波器的性能。     

折射率正负梯度交替表面的研究

利用不均匀材料提出了一种折射率正负梯度交替表面, 并利用几何光学法和电磁场数值仿真方法对其机理进行了研究与验证, 发现其可以操控电磁波的传播: 在一定的参数下, 其可以将空间中的入射电磁波一直束缚在介质中, 或在介质中传播一定距离后再实现电磁波的释放; 同时该结构具有宽带、极化无关等特性. 利用该结构可引导能流, 减小后向散射截面, 可用作隐身表面.     

增益对一维周期结构慢光传输特性影响

本文以一维周期结构为例,对增益与慢光之间的影响做了更进一步的深入研究. 研究发现,增益对有限长和无限长一维周期结构中的慢光效应具有不同的影响. 对无限长结构,增益的加入会减弱结构的慢光效应. 而对于实际应用中存在的有限长周期结构,增益补偿在一定情况下会增强其慢光效应. 文章的研究对促进周期结构作为慢光器件尤其是作为可调谐慢光器件在高密度光子集成中的广泛应用具有积极意义. 关键词： 增益 慢光效应 一维周期结构 有限长     

The realm of the vacuum

The spacelike asymptotic structure of physical states in local quantum theory is analysed. It is shown that this structure can be described in terms of a vacuum state if the theory satisfies a condition of timelike asymptotic abelianess. Theories which violate this condition can have an involved asymptotic vacuum structure as is illustrated by a simple example.     

室温CH腔体的单元腔近似优化

 CH（cross-bar H-type structure）结构是近几年提出的一种适用于低β的新型DTL(drift tube linac)加速结构,同IH（interdigital H-type structure）结构相比,CH结构可以工作在更高的频率（150~700 MHz）下,从而可以得到更高的输出能量（150 MeV）。由于DTL腔体为准周期结构,通过对单元腔的MWS(microwave studio)模拟及优化,得到了工作频率为350 MHz,单核能从6 MeV到66 MeV时的腔体并联阻抗及其它腔体参数,并对腔体单元数对腔体特性参数及谐振频率的影响做了定性分析。分析表明：对于CH结构,其有效并联阻抗远大于传统的DTL结构,对于350 MHz的工作频率,在6 MeV时将近100 MΩ/m,即使在能量高达66 MeV时,其有效并联阻抗也大于40 MΩ/m;单元腔近似是一种非常有效的分析DTL加速结构的方法,单元腔计算结果和整腔计算结果相比,谐振频率的相对偏差小于1%; 对于有效并联阻抗的计算,误差也在10%之内。     

ICF驱动系统中新型阵列式镜架的设计研制

 介绍了一种新型伺服反射镜单框镜架结构，它用一点支撑两点调整实现反射镜的两维角度调节。新型伺服反射镜镜架结构具有结构简单、体积小、调整灵敏度高、稳定性好的特点，可在各种角度下使用，并可以用多个单元组成阵列式伺服反射镜、阵列腔镜。这种新型伺服反射镜及相应的阵列式伺服反射镜、阵列腔镜适用于大型ICF驱动器。     

Optical hyperlens composed of multilayered metallodielectric nanofilms

We present a study of the properties of metamaterial consisting of multilayered nanofilms and numerically demonstrate the subwavelength imaging effect. We find that a point source placed in the vicinity of the structure can form an image in the opposite side of the slab, even when the permittivity of metal and dielectric materials is not matched. When light is incident obliquely on the interface, the intensity of transmitted field is smaller than the one when light is incident upon the structure, and the image becomes blurred. This structure verifies that the multilayered metallodielectric structure can act as optical hyperlens.     

EAST 第一壁水冷结构类型传热能力的比较分析

为了能够更加直接地比较EAST 中第一壁水冷结构的传热能力，给出在未来设计中的选型参考，利用模拟分析的手段对现有的以及正在研制的水冷结构进行了在相同的工况下传热能力的对比分析。通过比较水冷结构中不同材料的温度，得到传热能力的优劣，同时考虑各种材料的许用温度，结合工艺难度及工程造价等因素对各结构进行了整体比较。计算结果显示，就传热能力而言，钨串结构最好，焊接结构次之，螺栓连接结构最差。结合造价及工艺难度等条件可以看出，钨串结构仍是目前最适用于高热负荷区域的结构，W/TZM/C 作为第一壁材料的焊接结构适用于较低热负荷的区域，螺栓连接结构在未来发展中将会逐渐被取代。     

平场全息凹面光栅制作结构与使用结构之间误差补偿作用的数值模拟与实验验证

通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论：在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误 差和使用结构参数误差可以相互补偿,最终补偿的结果可以使光谱成像质量达到与原设计结构相当的水平,满足光谱仪器的使用要求。文章给出了数值模拟结果以及与其相符的实验验证结果。此补偿作用有利于降低平场全息凹面光栅制作 中各个参数精度的调节难度,并且可以对实际使用过程中光谱仪器的设计和装调进行理论上的指导。     

极低反射率光控高温超导开关的研究

提出了一种能够实现极低反射率的光控高温超导开关的新结构-微带直线结构,并提出实现此结构的新方法-辐照均匀法。理论分析、仿真数据和可行性验证实验都表明,光控高温超导开关采用辐照均匀法和微带直线结构,可以有效地扩大超导开关光辐照通断点的受辐射面积;因光束光强分布更加均匀,使通断控制性能更高;微带直线结构使得特性阻抗变化完全消失,具有极低的反射率;利用光学元件能够有效控制激光光束直径的特点,使微带线宽指标设计更加灵活,光控超导开关的适应面更广。     

基于双三角形金属条的二维可衍生超材料性能分析

基于两宽金属条中间引入两交叉细长金属线的双三角形结构, 提出了一种新型二维超材料结构.利用HFSS软件对该结构及其衍生结构进行仿真分析, 结果表明: 该类形结构在电磁波垂直和平行两种入射情况下都能实现双负特性, 通过比较分析归纳出该类形结构的一般规律: 电磁波以垂直和水平两种方式入射时, 中间引入的金属线个数每增加一根, 结构的谐振频率向高频方向分别移动0.5 GHz和4 GHz左右.对多维左手材料的发展提供了参考.     

Optimization of Quantum Correlation in Cascaded Four-Wave Mixing

We propose a measurement strategy that can be used to optimize quantum correlation for a cascaded four-wave mixing (FWM) structure. By calculating the covariance matrix of a cascaded FWM structure, we can get all the correlations between any two parties in the outputs. We then calculate the eigenvalues and corresponding eigenmodes of the covariance matrix to find the squeezing degrees of the squeezed modes. Our theoretical model can explain our previous experimental results very well and is useful to optimize the squeezing degree in the cascaded FWM structure.     

级联电磁带隙结构对双频微带天线互耦的影响

一种均匀面片尺寸的图钉型电磁带隙结构只能实现一个表面波带隙,而将不同参数的图钉型电磁带隙结构级联可以实现多个或宽带的表面波带隙。利用不同金属面片尺寸的图钉型电磁带隙结构级联的方法实现双带的表面波带隙。设计两种均匀的电磁带隙结构,使其带隙范围分别覆盖天线的两个工作频带,然后将这两种结构级联起来,加载于两个缝隙天线单元之间。仿真分析和实验结果表明,级联型的电磁带隙结构可以有效抑制表面波,在两个频率带内同时减小互耦。     

随钻新型隔声体的声学性能研究*

近年来,随钻声波测井成为了一种新兴的勘探方式,但是在勘探过程中产生的钻铤波会影响地层信号的提取。如何能够更有效的提取地层信号,成为学者研究的重点课题。本文基于声子晶体理论设计了一种新型隔声体,相对于传统刻槽结构能够更好的压制钻铤波。首先基于周期结构理论,利用有限元软件COMSOL MUTIPHYSICS计算了不同刻槽结构的能带图,相比于传统刻槽结构,新型隔声体有更宽的带隙,说明新型刻槽结构可以更有效的阻隔钻铤波。接着在测井模型中对刻槽结构进行频响函数曲线的计算,验证了新型刻槽结构隔声效果在所计算频率范围内优于传统刻槽结构。然后分析了在能带计算和频响曲线计算下隔声效果最好的声源频率(17kHz和22kHz)时新型刻槽结构的STC(时间慢度相关法)处理对比,最后对比声源频率17kHz下新型刻槽结构和传统刻槽结构的STC信号处理,发现此声源频率时新型刻槽结构可以更好的提取地层折射纵波和横波。     

大口径反射镜低附加波前控制技术

为降低惯性约束聚变装置中大口径反射镜在重力作用下附加面型对光束质量的影响,对大口径反射镜镜背支撑技术进行了研究。经支撑结构优化,大口径反射镜由重力导致的附加面型从0.5 m降为0.26 m。对大口径反射镜镜体的打孔工艺、镜体与支撑架联接工艺及镜架结构进行了研究,并加工了样机进行验证,从实际测试结果来看,采用的反射镜打孔及粘结工艺对反射镜面型的影响可以忽略,反射镜镜架结构可以满足反射镜支撑要求,反射镜采用背支撑技术可以有效降低重力带来的附加波前。     

红外和拉曼光谱在金属氢化物结构分析中的应用

红外光谱和拉曼光谱是分析金属氢化物结构的强有力工具,通过红外、拉曼光谱分析并结合理论计算,可以获得二元(MgH₂,CaH₂,AlH₃)和三元(Mg₂FeH₆)金属氢化物中金属原子与氢原子局域成键环境信息,从而鉴别金属氢化物不同的相结构,还可以获得三元金属氢化物M₂RuH₆(M=Ca,Sr,Eu)中由于金属原子的不同而导致的结构差异,以及三元金属氢化物与其氘化物的结构差异。利用原位拉曼光谱分析技术分析高压或高温下金属氢化物的形成与分解反应过程,可以获得金属氢化物在高压加载及卸压过程中的结构变化,更好的理解金属氢化物的衍射数据。PAIR(photoacoustic infrared spectroscopy)光谱技术增强了红外活性和拉曼活性组合谱带的强度,从而避免了空气及潮湿环境对傅里叶红外变换光谱实验结果的影响。红外光谱和拉曼光谱用于金属氚化物的结构分析,获得金属氢化物中金属原子与氢同位素原子局域成键环境的差异,更好的研究氢同位素效应。而且,拉曼光谱已被成功用于分析氢同位素混合气体的组成。因此,将金属氢化物结构的红外和拉曼光谱分析与氢同位素气体组分的拉曼光谱分析相结合,可用于研究金属与氢同位素气体反应的动力学过程及同位素效应。