强流质子RFQ加速器高频数字低电平控制系统

强流质子RFQ加速器加速场的频率为352.2 MHz,加速场幅度和相位的精度分别要求控制在±1%和±1°的范围,为了达到这一要求,设计了一套数字低电平控制系统,该系统包括加速场的幅度和相位控制、腔体的谐振频率控制和高功率射频连锁保护３个部分。腔体采样信号的下变频及反馈激励信号的上变频由模拟器件来完成。幅相实时反馈处理过程采用数字I/Q解调的方法,在1块stratixⅡ的FPGA板上实现,板上另有3块DSP用于通信和协助FPGA进行数据处理。系统完成后与RFQ加速器进行联机调试,测试结果基本满足控制精度的要求。     

强流质子RFQ加速器高频数字低电平控制系统

强流质子RFQ加速器加速场的频率为352.2 MHz,加速场幅度和相位的精度分别要求控制在±1%和±1°的范围,为了达到这一要求,设计了一套数字低电平控制系统,该系统包括加速场的幅度和相位控制、腔体的谐振频率控制和高功率射频连锁保护3个部分。腔体采样信号的下变频及反馈激励信号的上变频由模拟器件来完成。幅相实时反馈处理过程采用数字I/Q解调的方法,在1块stratixⅡ的FPGA板上实现,板上另有3块DSP用于通信和协助FPGA进行数据处理。系统完成后与RFQ加速器进行联机调试,测试结果基本满足控制精度的要求。     

XFEL飞秒同步与定时系统中光纤长度变化的数字化监测(英)

分析了X射线自由电子激光装置对飞秒同步定时系统的技术需求。系统中采用光纤来传输定时/相位信息。而光纤的光长度会随温度的慢漂而改变,因此通过对比实验研究了温度慢漂对光纤长度变化的影响。研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字化相位和幅度检测器对光纤长度变化进行数据监测。百米光纤在典型昼夜温差下导致的时间延迟约6 ps。结果显示此数字化相位和幅度检测器可以用于飞秒同步定时系统的长度变化监测和稳定控制系统当中。     

XFEL飞秒同步与定时系统中光纤长度变化的数字化监测(英)

分析了X射线自由电子激光装置对飞秒同步定时系统的技术需求。系统中采用光纤来传输定时/相位信息。而光纤的光长度会随温度的慢漂而改变,因此通过对比实验研究了温度慢漂对光纤长度变化的影响。研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字化相位和幅度检测器对光纤长度变化进行数据监测。百米光纤在典型昼夜温差下导致的时间延迟约6 ps。结果显示此数字化相位和幅度检测器可以用于飞秒同步定时系统的长度变化监测和稳定控制系统当中。     

激光器用高频调制射频激励源的实时监测系统

介绍了基于C8051F023单片机的高速数据采集系统的设计,在LABVIEW环境下实现数据处理和分析系统的设计。两者通过串口结合能实现对射频激励源入射和反射信号的电压值、功率值、频率、占空比等参数实时监测。     

重力场与静电场特点的比较

“场”是一种客观存在的物质，但由于“场”具有不易直接感受的特殊存在形态，同学们对“场”的物质性的理解不够深刻，解决“场”的相关问题时也感到棘手．笔者就高中阶段最典型的两种场——“重力场”和“静电场”的力学性质与能量特点进行比较，使同学们对“场”的概念有更深刻的认识．     

诊断中性束时序控制系统的研制

 在研究了诊断中性束(DNB)对控制时序要求的基础之上,针对传统控制系统带来的低可靠性和低集成度等不足,研制了一套DNB时序控制系统：包括主要由PC机和PIC单片机组成的硬件结构,以及在上下位机上开发的软件程序。实验表明该控制系统稳定可靠,为DNB装置投入HT-7实验奠定了良好的基础。     

诊断中性束时序控制系统的研制

在研究了诊断中性束(DNB)对控制时序要求的基础之上,针对传统控制系统带来的低可靠性和低集成度等不足,研制了一套DNB时序控制系统：包括主要由PC机和PIC单片机组成的硬件结构,以及在上下位机上开发的软件程序。实验表明该控制系统稳定可靠,为DNB装置投入HT-7实验奠定了良好的基础。     

高斯束谐振系统对引力波频率和方向的选择效应

高斯束谐振系统为早期宇宙遗留的随机高频引力波的探测开启了一个非常重要的窗口.计算结果表明，当入射引力波频率和高斯束不同时，高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流没有观测效应；当入射引力波的传播方向与高斯束对称轴的正方向不同时，高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流将降低几个数量级，即高斯束谐振系统只对沿某一特定方向传播的高频遗迹引力波产生有效的响应.因此，高斯束谐振系统对高频遗迹引力波的频率和传播方向具有良好的选择效应. 关键词： 高斯束谐振系统 高频遗迹引力波 一阶扰动光子流 频率选择效应 方向选择效应     

重复频率脉冲功率系统触发器设计

根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的氢闸流管VE4147的触发要求,设计了直流偏压-150 V、空载电压2 000 V、脉冲电流10 A、脉冲宽度800 ns、重复频率10 kHz的触发器。设计中着重从增强抗干扰能力、降低功耗、改善散热等方面进行考虑,保证触发器以10 kHz的重复频率持续工作,已经应用于100 kV/2 kHz高压脉冲电源、70 kV/10 kHz氢闸流管老练平台、150 kV/1 kHz可调脉宽电晕等离子体驱动源等多个重复频率脉冲功率系统中。     

重复频率脉冲功率系统触发器设计

根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的氢闸流管VE4147的触发要求,设计了直流偏压-150 V、空载电压2 000 V、脉冲电流10 A、脉冲宽度800 ns、重复频率10 kHz的触发器。设计中着重从增强抗干扰能力、降低功耗、改善散热等方面进行考虑,保证触发器以10 kHz的重复频率持续工作,已经应用于100 kV/2 kHz高压脉冲电源、70 kV/10 kHz氢闸流管老练平台、150 kV/1 kHz可调脉宽电晕等离子体驱动源等多个重复频率脉冲功率系统中。     

Carbon nano dots scale by focused ion beam system for MIS diode nano devices

Metal-insulator-semiconductor (MIS) structures with a nanocrystal carbon (nc-C) embedded in SiO₂ thin films were fabricated using a focused ion beam (FIB) system with a precursor of low-energy Ga⁺ ion and carbon source. The crystallinity of nc-C was investigated by Raman spectroscopy and atomic force microscopy (AFM). Raman spectra indicate the evidence of crystallization of nc-C after annealed at 600 °C by the sharp peak at 1565 cm⁻¹ in graphite (sp²), while no peak of diamond (sp³) could be seen at 1333 cm⁻¹. The AFM images showed the nc-C dots controlled with diameter of 100 nm, 200 nm and 300 nm, respectively. The above results revealed that the nc-C dots had sufficiently stuck onto SiO₂ films. The hysterisis loop in the capacitance-voltage characteristics appeared in the MIS device with SiO₂/nc-C/SiO₂ structure in which voltage shift is 0.32 V for radical oxidation and 0.14 V for dry oxidation, respectively.     

Scattering correction method for panel detector based cone beam computed tomography system

<正>A scattering correction method for a panel detector based cone beam computed tomography system is presented. First,the x-ray spectrum of the system is acquired by using the Monte Carlo simulation method.Secondly,scattered photon distribution is calculated and stored as correction matrixes by using the Monte Carlo simulation method according to scanned objects and computed tomography system specialties.Thirdly,scattered photons are removed from projection data by correction matrixes.A comparison of reconstruction image between before and after scattering correction demonstrates that the scattering correction method is effective for the panel detector based cone beam computed tomography system.     

强激光远场光斑强度分布测量技术

准确测量激光远场光斑强度时空分布是分析强激光大气传输效应和评价激光系统性能的有效手段。概述了测量激光光斑强度分布的几种方法及其适用性,重点叙述了基于阵列探测法的强激光远场光斑强度分布测量技术,总结分析了量热阵列法、光电阵列法和量热/光电复合法等三类阵列探测系统应用特点。最后介绍了两种分别用于测量连续波高能激光和重频脉冲激光的光电阵列靶斑仪,系统具有结构紧凑的特点,能够满足运动靶目标上强激光参数测量要求。     

Focusing properties of Gaussian beam by a nonspiral phase plate system

In this article, a nonspiral plate is investigated numerically by vector diffraction theory to observe the focusing properties of Gaussian beams. Both low- and high-numerical-aperture (NA) optical systems are considered in the investigation. It is found that the parameter of NA and the phase vary rate of the phase plate influence the focal intensity distribution considerably. When a nonspiral plate is used to provide linear phase variation on one half of the Gaussian beam, it may adjust the focal spot considerably and conveniently. Changing the vary rate of the phase plate or the parameter of NA can alter optical intensity distribution; some novel focal spots and focal switch may also occur.     

光伏应用系统远程监测平台设计

随着太阳能发电技术的不断发展,光伏应用系统越多的被工业单位和个人使用。通过对光伏应用系统的分布形式进行归类,阐述了光伏应用系统远程监测平台的设计方案。在研究分析无线自组网技术和无线数据传输技术的基础上针对光伏应用系统的分布特点,将嵌入式技术,ZigBee技术,GPRS-DTU技术以及互联网Web监测技术之相结合,设计了一种光伏应用系统远程监测平台。该平台能够有效完成数据采集、组网、远程监测等预期要求,最后通过实验验证了该平台的可行性。     

Refractive index variation of amorphous Ta2O5 film fabricated by ion beam sputtering with RF bias power

Ta₂O₅ film was fabricated by ion beam sputtering with RF bias applied to the substrate. The refractive index in the visible range of the film can be controlled to vary linearly with the RF bias power while low absorption is maintained.     

低场核磁共振短死时间射频线圈与射频开关的设计

本文以核磁共振（NMR）射频线圈振铃信号产生原理为对象进行分析研究,提出了一种适用于低场环境下由环状间隙腔线圈与螺线管线圈构成的收发分离式短死时间射频线圈设计方案,采用优化调谐匹配网络提高发射效率;根据射频线圈方案需求设计了快速切换的射频开关及驱动．在此基础上依据仿真结果制作了短死时间射频线圈,并应用于自主研制的低场9.51 MHz便携式NMR谱仪系统,进行NMR实验,结果显示可将收发切换时间缩短至10 μs以内,验证了该设计方案的可行性．     

用于光束匀滑的连续相位板近场均匀性

为降低高功率激光系统中连续相位板(CPP)后续元件的强激光损伤风险,综合考虑入射光强调制、干涉及衍射作用等多种影响因素,建立了CPP近场计算分析模型,模拟和分析了这些因素对CPP后的近场均匀性的影响。理论分析结果表明：CPP后的光束近场均匀性主要受入射光调制、CPP表面剩余反射率和衍射传输距离的影响;当入射光束质量较差时,CPP后的近场均匀性主要由入射光束质量决定,CPP剩余反射率和衍射传输距离对近场均匀性影响相对较小;但当光束质量比较理想时,干涉和衍射作用会破坏CPP的近场均匀性,衍射传输距离影响尤为突出。     

HL-2M装置5 MW中性束加热束线离子源放电室研制

为了给HL-2M装置建设一条5 MW中性束加热束线,开展了中性束加热用热阴极弧放电离子源放电室的研制。这条中性束束线包含4套80 kV/45 A/5 s离子源,放电室的设计指标为850 A/5 s。首先采用CST软件中的电磁工作室对特定几何结构的放电室会切磁场进行了模拟计算,得到了会切磁场分布,验证了会切磁场布局的合理性。针对放电室加工工艺和实验过程中局部拉弧等问题,对放电室结构进行了不断改进。放电室侧壁由40列会切磁体改为7圈环形磁体,阴极灯丝结构从灯丝板结构最终改为陶瓷可伐结构,并且在放电室和加速器之间增加了陶瓷屏蔽。在阴极板结构放电室和阴极陶瓷可伐结构放电室内都获得了正常的弧放电。最终定型的放电室采用周边7圈环形会切磁体和陶瓷可伐结构。在定型的放电室内达到了5 MW中性束束线离子源弧放电的指标。弧放电时间接近5 s,最大弧放电电流达到1000 A。