离子俘获的线性理论及其应用

从线性理论出发,研究了电子束团在储存环里均匀分布和束团串两种情况下离子俘获的条件;在离子系统里引入Twiss参量,推导出电子束团串俘获离子的阈值流强的公式;并以此讨论北京正负电子对撞机(BEPC)在同步辐射专用运行时观察到的电子束流现象,提出采用束团串运行来克服BEPC中的束流寿命下降.     

合肥光源储存环的离子俘获与直流离子清洗

研究了合肥光源(HLS)电子储存环中离子产生、俘获的过程,离子对束流的影响,直流离子清洗的作用及清洗效果.为光源的高效率的运行提供了理论指导及实验依据.     

表面约束稳态装置中高频离子声波的激发特性

高频离子声波由于Landau阻尼很大,一般难以激发。本文研究了表面约束稳态装置上高频离子声波的激发特性。实验表明,仔细控制放电参数可以激发起纯离子声波,密度涨落n/n_o最大可以达到7.5％。     

电子储存环中离子俘获不稳定性和高频清洗的模拟

介绍了用强–弱模型对电子储存环中离子俘获不稳定性和高频清洗机制进行模拟研究的结果.模拟结果可合理地解释在合肥光源(HLS)储存环上观察到的现象.     

电子储存环中离子俘获不稳定性的强-强模型模拟

 电子储存环中,由于被束流势阱俘获的离子会引起束流不稳定性。研究这种不稳定性的产生机制和抑制方法对提高机器的性能有重要理论和现实意义。介绍了用强-强模型对合肥光源（HLS）电子储存环中离子俘获不稳定性产生机制进行的模拟研究。模拟结果可用于理解在合肥光源（HLS）储存环上观察到的离子俘获现象。     

O5+离子与H原子碰撞时电子俘获概率的计算

利用原子轨道作基函数展开系统波函数，附加电子转移因子修正O５＋离子和H原子相互作用时的边界条件，计算了初始通道的势能.在得出的理论值与实验值符合很好的情况下，验证了计算参数的可靠性.在碰撞参数b=80a.u.,碰撞速度v=2200a.u.的条件下，利用心核近似方法完成了O５＋离子和H原子碰撞过程中8个Σ状态的随时间变化电子俘获概率的理论计算. 关键词： O５＋离子 H原子 碰撞 电子俘获     

Xe54+离子与Xe原子碰撞过程中的辐射电子俘获及退激发辐射的理论研究

基于多组态Dirac-Fock理论方法和冲量近似, 对Xe⁵⁴⁺与Xe在197 MeV/u碰撞能量下, 炮弹离子的俘获及退激发过程进行了理论研究. 计算了炮弹离子从中性靶原子俘获一个电子到nl (n=1, 2, 3, 4, 5; l=s, p, d) 轨道上的辐射电子俘获截面和相应的辐射光子能量, 以及俘获末态退激发辐射跃迁的能量和概率. 结合这些计算结果, 进一步模拟了碰撞产生的炮弹离子的退激发X射线谱的结构, 并与兰州重离子加速器装置上的最新实验观测结果进行了比较, 符合得很好.     

低能N6+离子与Ne原子碰撞的单电子俘获研究

采用冷靶反冲离子动量谱仪技术,实验测量了能量为6和8.6 keV/u N6+-Ne碰撞的单电子俘获过程,得到了主量子数n分辨的态选择截面和炮弹离子的散射角分布。实验结果表明,单电子主要被俘获到n=3和n=4的态。这与分子库仑过垒模型计算的反应窗所预测的结果符合。同时,实验获得了单电子俘获到n=3和n=4量子态的角微分截面,此结果与经典模型的计算结果存在较大差别,主要原因是碰撞反应过程的多通道耦合效应。     

基于HI-13串列加速器的中子俘获反应截面测量方法

利用BaF₂晶体对γ射线探测效率高、时间分辨率好的特点,研制了国内首套由40个BaF₂探测器单元组成的γ全吸收型探测装置,用于在线测量中子俘获反应截面。在HI-13串列加速器上建立250～850 keV的中子源,其0°角的源强约为5.09×10⁶ n/（Sr·s）,使用γ全吸收型探测装置,通过瞬发γ射线法测量了⁹³Nb、¹⁹⁷Au、^natC和空样品的实验数据。根据BaF₂探测器信号的特征,采用了基线补偿、软件阈值设置、时间窗限定、脉冲幅度积分增长率设置和快慢成分比设置等多种数字化波形分析方法,剔除噪声信号以提高效应本底比。以¹⁹⁷Au样品数据为标准,^natC样品数据为样品相关性本底,空样品数据为样品无关性本底,采用相对测量法得到了⁹³Nb的中子俘获反应截面实验数据。通过与ENDF评价库数据的比较,验证了测量装置和技术方法的可行性。     

非对称离子门控制方法和对离子迁移谱分辨率的改善

为了改进离子门的驱动方式,简化离子门驱动电源设计和提高离子迁移谱分辨率,通过增加一组电阻实现离子门两端的不对称供电,再对低电压端的电压进行控制实现离子门功能。分析了该方式下的两种情况对迁移管内的电场、离子迁移谱的分辨率和信噪比的影响。借助SIMION7.0对离子门两边的电场分布进行了模拟和比较,并应用数值化拉普拉斯方程的方法计算了迁移管轴线的电场数据。实验证明：相比常规迁移谱的离子门浮地驱动电源,这种驱动方法成本低,离子门电源的设计简单,能够明显提高离子迁移谱的分辨率。该方法能够应用于离子迁移谱的测量仪器或实验设备。     

Penning阱存储离子的高分辨分析

根据Penning阱中存储和探测离子的原理,研究改善离子谱分辨率的有效措施,发现离子谱的分辨率与LC振荡回路的Q值、阱中离子的密度及LC回路的谐振频率等因素有关.实验中,谐振频率为480千赫兹,Q在120左右,电子束流在40微安左右,真空度合适时,得到了较高分辨率的离子谱.最后对离子谱进行了辨认,离子分别是H+3,H+5,H+6,H+7.     

Penning阱中离子运动的分析

根据Penning离子阱结构及电磁场分布特点,列出阱内离子运动方程并进行求解,对其中沿z轴运动和在xy平面上的运动进行详细分析,最后得到比荷为m/q的离子在Penning阱内的运动为沿磁场方向的简谐振动、绕磁感线旋转的回旋运动和垂直于z轴及径向绕z轴的漂移运动的叠加.     

Penning阱中Hn+团簇离子的检测与确认

报道了在Penning阱中检测与确认Hn 团簇离子的方法,介绍了离子在阱中的运动,重点分析了离子存储条件、离子的产生与探测、离子信号的放大与检波以及离子谱的分辨.     

Octupolar excitation of ion motion in a penning trap

The excitation of the motion of ions in a Penning trap at twice their cyclotron frequency, 2ν _c , by means of an azimuthal octupolar RF field has been studied with the LEBIT facility at the NSCL. The possibility of such an RF octupolar excitation has been verified. Compared to ion excitation at ν _c by means of quadrupolar fields an increased resolving power is observed in the cyclotron resonance curves, which may have important implications for Penning trap mass measurements. Numerical simulations have been used to characterize important properties of this type of excitation in detail and to predict the behavior of the ion motion under realistic conditions. Good agreement with the experimental results is observed.      

平行光管主反射镜组件的非线性有限元分析

为了提高对光学仪器中光机结构分析的精度,引入了非线性分析方法,用非线性有限元法研究了某平行光管主镜组件存在的非线性问题。介绍了产生结构非线性的主要来源,并在接触理论的基础上对主反射镜组件进行了合理的有限元建模。采用接触非线性分析方法对螺钉预紧时反射镜的响应及在自重和温度载荷作用下反射镜的变形进行了分析。将线性和非线性分析结果与实际结果进行了对比,结果表明,采用接触非线性分析方法对反射镜组件进行工程分析减小了分析误差。因此,在工程分析中,对某些接触部位采用非线性分析方法可以提高分析精度,得到的结果更加符合实际。     

平行光管主反射镜组件的非线性有限元分析

为了提高对光学仪器中光机结构分析的精度,引入了非线性分析方法,用非线性有限元法研究了某平行光管主镜组件存在的非线性问题。介绍了产生结构非线性的主要来源,并在接触理论的基础上对主反射镜组件进行了合理的有限元建模。采用接触非线性分析方法对螺钉预紧时反射镜的响应及在自重和温度载荷作用下反射镜的变形进行了分析。将线性和非线性分析结果与实际结果进行了对比,结果表明,采用接触非线性分析方法对反射镜组件进行工程分析减小了分析误差。因此,在工程分析中,对某些接触部位采用非线性分析方法可以提高分析精度,得到的结果更加符合实际。     

新型敏感器有限元动力学分析

介绍了一种超大口径、长焦距、折反式光学系统的新型敏感器。为验证其结构设计的可靠性和稳定性,使用大型通用有限元软件MSC Patran建立了整机有限元分析模型,用MSC Nastran对其进行了模态分析和随机振动分析。分析结果表明,星敏感器性能稳定可靠,可对一些关键部件的设计提供理论依据。     

基于接触有限元方法的镜面面形仿真技术研究

为考察在外载作用下某镜体镜面面形的变化是否满足设计要求,研究在预紧力及重力作用下镜面面形的变化规律,使用接触非线性有限元方法对镜体组件进行了仿真,采用基于Zernike多项式的光机集成仿真接口程序对面形数据进行了处理,得到了消除刚体位移后表征面形变化的参数和表示刚体位移系数的分布曲线。结果表明在预紧力和重力作用下刚体位移明显,镜面平移占据了刚体位移的主要方面,基于集成仿真技术的面形处理程序可有效地消除刚体位移;预紧力存在在不同方向重力作用下对面形的影响略有不同,与预紧力相比,重力作用对面形的影响较小。在预紧力作用下面形仿真数据对于镜体设计、装调具有一定指导意义,也说明基于接触方法面形仿真的工程适用性。     

基于有限元分析的大型固体激光器稳定性指标重分配

在大型固体激光器结构稳定性设计中,使用等概率分配方法的分配值作为光学元件稳定性设计指标常常会增加结构设计的难度,造成结构建造的巨大浪费。为此,提出了基于结构有限元分析的稳定性指标重分配方法,即将同一光路中光学元件振动响应引起靶点光束的定位误差作为各自的权重系数,采用线性加权和法对稳定性指标进行重新分配。稳定性指标重分配后,所得到的同一光路中各光学元件的安全系数相等。利用此方法对某大型固体激光装置主机装置靶区一条光路中光学元件的稳定性指标进行了重分配,得到每条光路上光学元件稳定性的安全系数均为1.229,满足结构稳定性设计要求。     

A finite element analysis of multiple ion receiving plates for ionizer balance monitoring

This paper reports a finite element analysis of multiple ion receiving plates to investigate the optimum number of plates for achieving fine-grained resolution in ionizer balance measurement. Both square and circular plates, also subdivided into 4, 9, 16, 25, and 36 segment plates, were modeled in an electrostatic field. The potential distribution of each model was further analyzed by simple linear regression to assess the measurement resolution. The results indicate that the segmented plates provide improved measurement resolution.