直流清洗电场对储存环聚焦参数修正作用的研究

研究了直流清洗电场对储存环聚焦参数的修正作用.认为该清洗电场形成的横向振荡数移位,与储存束流闭轨实时位置有关.指出电极沿环不对称分布的此类清洗电场,会破坏储存环聚焦结构的对称性,降低储存环的接受度,在一定条件下,对注入积累束流过程有负作用.     

束内散射效应下HALF储存环物理参数的优化设计

合肥先进光源（HALF）是我国规划建设的软X射线与VUV衍射极限储存环光源（DLSR）。如何有效地实现衍射极限束流发射度,是DLSR物理设计中的核心问题之一。基于束流发射度演化方程,针对HALF预研项目的储存环物理设计方案,计算了束内散射（IBS）效应带来的发射度增长,研究了DLSR中关键参数选择对IBS造成的发射度增长的影响。研究表明,在中低能DLSR物理设计中需要综合考虑储存环的周长、同步辐射阻尼时间等关键参数,以更好地抑制束流发射度的增长。在此研究基础上,通过综合考虑用户需求与储存环物理要求,提出了HALF当前工程项目的储存环物理设计方案。进一步综合应用束团拉伸、全耦合等措施后,更高效地抑制了HALF储存环内IBS造成的束流发射度增长。     

合肥电子储存环基本参数的测量

 为了给改造后的合肥储存环留下参考数据,同时为了找到储存环存在的物理问题,储存环特性参数首次被系统测量,它们是动量扩张因子、色散函数、自然色品、校正色品和中心频率。     

加深光学速调管自发辐射谱调制的研究

相干谐波储存环自由电子激光的相干增强因子正比于光学速调管自发辐射谱调制率的平方,加深光学速调管自发辐射谱的调制是相干谐波储存环自由电子激光研究的重要一环.介绍在中国科学技术大学800MeV电子储存环上所进行的加深光学速调管自发辐射谱调制的研究工作,调制率已从0.236提高到了0.80,为相干谐波产生实验奠定了基础.     

北京正负电子对撞机重大改造工程储存环调试运行期间辐射剂量监测与分析

介绍北京正负电子对撞机重大改造工程储存环加速器调试运行期间周围环境、工作区域各监测点的平均辐射剂量率水平.给出了电子环调试、正电子环调试、正负电子双环对撞调试、同步辐射光用户实验及不同束流频率下的典型剂量率水平曲线图,并提出了防护建议.总体监测数据表明,储存环调试运行期间,主体屏蔽及局部防护措施满足了储存环加速器调试运行需要,达到了设计指标.     

储存环高频剔除系统

 介绍了用于电子储存环部分填充和非均匀填充的一种实验装置,它利用储存环中电子运动所具有的横向自由振荡和束团脉冲的时间结构这一特性,采用外加激励的方法使其产生共振,从而使得储存环中部分束团中的电子丢失,形成储存环的部分填充和非均匀填充。还扼要介绍了用高频剔除系统在储存环上实现不同填充方式时的束流积累结果。     

北京正负电子对撞机重大改造工程储存环调试运行期间辐射剂量监测与分析

介绍北京正负电子对撞机重大改造工程储存环加速器调试运行期间周围环境、工作区域各监测点的平均辐射剂量率水平. 给出了电子环调试、正电子环调试、正负电子双环对撞调试、同步辐射光用户实验及不同束流频率下的典型剂量率水平曲线图, 并提出了防护建议. 总体监测数据表明, 储存环调试运行期间, 主体屏蔽及局部防护措施满足了储存环加速器调试运行需要, 达到了设计指标.     

FEL光学速调管的升级性能分析

通过三维磁场的有限元计算,给出了自由电子激光（FEL）研究用光学速调管升级后的磁参数。国家同步辐射实验室合肥光源（HLS）电子储存环能量可以日常运行在200～800 MeV间,为了与电子储存环能量匹配,并在较高束电子能量下进行实验和得到较多的相干辐射光子,光学速调管从原来的对称结构升级成非对称结构,用于HLS储存环谐波产生FEL实验。给出了升级后非对称光学速调管的几组匹配磁参数,用于在HLS储存环注入能量和可以运行的最高能量下进行谐波FEL实验。初步计算表明,HLS 储存环电子束性能优越,能散很低,FEL实验用最高能散仅为2.05×10-4,相应FEL辐射的能散修正因子在0.96以上,可以忽略不计。     

用于太赫兹光源的准等时性储存环的设计

介绍了一种获得准等时性储存环的方案,即调节Lattice参数,在色散段引入负色散函数从而降低线性滑相因子,获得短束团。根据此方案设计了用于相干太赫兹光源的准等时性储存环,结果给出了线形光学函数曲线以及粒子的动力学孔径,表明了通过调节四极铁参数可以达到降低束团长度获得准等时性储存环的目的。还设计了用于准等时性储存环弯铁处的真空室的3维模型,并对其类腔体部分的本征模进行了计算,得到特性阻抗与品质因数的比值在10-3量级以下,表明类腔体部分对束流的影响很小。     

CSR电子冷却段磁场造成闭轨畸变及校正

电子冷却的应用提高了重离子储存环的束流品质, 也为重离子储存环的运行带来了新的课题. 电子冷却段的横向磁场在引导约束强流电子束的同时也不可避免影响了多次经过的离子轨道. 为了保证束流的安全运行, 必须将离子轨道的畸变部分限制在局部范围, 并保证轨道畸变量对储存环接收度的影响可以容忍. 讨论在建的兰州重离子储存环HIRFL-CSR电子冷却段磁场及其造成闭轨畸变和校正方案.     

相干谐波辐射的测量方法和系统

 研究了光学速调管自发辐射谱,其调制率已达0.80,即将进行相干谐波辐射实验。介绍了相干谐波辐射实验的主要考虑因素、相干增强因子的测量方法和测量系统以及种子激光与电子束的准直和同步。     

Spectral modulation of higher harmonic spontaneous emission from an optical klystron

Higher harmonics of spontaneous emission from an optical klystron have been observed. The modulation factor of the spontaneous emission spectrum for the higher harmonics can be described by considering the observation system. When the dispersive gap of the optical klystron was fixed, the microstructure interval of the spontaneous emission spectrum at a certain resonant wavelength became narrower as the order of the higher harmonic became larger. Some unique characteristics of the higher harmonics have been clarified, and these studies are likely to contribute to the development of free‐electron lasers using higher harmonics of an optical klystron in the shorter‐wavelengths region.     

储存环光学速调管自发辐射模拟研究

用蒙特卡洛方法模拟了合肥储存环上ＴＯＫ的自发辐射，通过模拟结果分析和讨论了电子束团能散和发射度对自发辐射谱的作用，并和实验结果进行了比较，分析了实验测出的自发辐射谱调制因子很低的原因。     

Thermal emission of semiconductors under nonequilibrium conditions

The thermal emission of semiconductors under the fundamental absorption edge at excitation of nonequilibrium charge carriers in them has been investigated. A broad spectrum of various actions upon a semiconductor—photoexcitation, contact injection, magnetoconcentration effect—has been used for the first time for modulation of the emissivity of crystals under isothermal conditions. Spectral, field, temperature and coordinate dependencies of the thermal emission as well as its transient characteristics at a pulsed excitation have been measured. It is shown that a considerable modulation of the thermal emission in a semiconductor can be obtained without a temperature change, through changing its emissivity alone. A number of features of the thermal emission in the region under consideration has been revealed: a spectral maximum which position depends on the optical thickness of the crystal, a kinetics delay effect, etc. It has been established that the thermal emission of an excited semiconductor can be used as a means for determining various parameters of a material. Experiments were carried out on Ge, Si plates and Ge diode structures at 310 ⩽ T ⩽ 350 K.     

Absorption and emission of terahertz radiation in doped GaAs/AlGaAs quantum wells

Spontaneous emission of terahertz radiation from structures with GaAs/AlGaAs quantum wells in a longitudinal magnetic field has been studied. It is shown that some bands in the emission spectrum can be related to radiative electron transitions between resonant and localized impurity states, as well as to the transitions with participation of subband states. The temperature dependence of the equilibrium intraband absorption of terahertz radiation and its modulation in a longitudinal electric field in GaAs/AlGaAs quantum wells has been investigated.     

基于液晶空间光调制器的太赫兹波频谱调制

频谱可调制的太赫兹波具有广泛的应用价值。利用一台纯相位式的液晶空间光调制器对飞秒激光脉冲进行空间整形,通过改变飞秒激光脉冲的横向空间分布,实现太赫兹波频谱的调制。在实验中,利用光泵浦整流方式产生太赫兹波,并利用太赫兹时域光谱系统对太赫兹信号进行探测。通过GS算法在液晶空间光调制器上加载不同的相位图,获得了不同的飞秒激光脉冲横向空间分布。通过改变探测距离和飞秒脉冲的空间分布参数,实现了太赫兹波频谱的调制。还利用菲涅尔衍射算法对这一过程进行了理论模拟,理论模拟结果与实验结果吻合的较好,这充分说明了基于飞秒脉冲空间整形的太赫兹光谱调制技术的可行性。     

不同调制格式的偏振模色散补偿性能分析

研究了不同调制格式的产生及其偏振模色散补偿性能。首先从实验上得到了不同调制格式的频谱和眼图,并将其输入偏振模色散补偿系统,实现了缓解与补偿的动态结合。其次,从数值上比较和分析了不同调制格式应用于以偏振度做反馈信号的偏振模色散补偿系统后的补偿性能,结果表明,差分相移键控对偏振度的响应度和偏振模色散补偿效果要比传统开关键控好,因此差分相移键控非常适合于以偏振度做反馈信号的偏振模色散补偿系统;而载波抑制码差分相移键控结合了载波抑制码载波抑制特性和差分相移键控的特殊频谱特性,具有最好的偏振模色散补偿效果。     

电负反馈半导体激光器半经典理论

本文建立了电负反馈半导体激光器的半经典速率方程模型,导出此类激光器的FM噪声功率谱密度,从而证明电负反馈技术可压窄激光器线宽。在反馈带宽之内激光器的频偏功率比(CPR)减小(1+H)倍,而带宽以外则不受影响,因此这类激光器可用作直接调制FSK相干传输系统光源。由于激光器直接频率调制时相位延迟的限制,l/f型FM噪声是限制谱线压缩的主要因素。 关键词：     

速度调制激光光谱线型的研究

考虑了速度调制光谱实验中气体分子碰撞所引起的压力增宽对谱线线型的影响,对已有的速度调制光谱的理论进行了修正,并用新的理论对所得到的实验谱线进行了精密仿真.结果表明,修正后的理论与实验结果完全符合,在研究分子离子的碰撞动力学以及进行谱线的高精细分辨等方面将具有广阔的应用前景