K~+-Na~+二次离子交换制作玻璃波导

通过数值计算模拟了K + Na+ 二次扩散玻璃波导的折射率轮廓 ,阐述了利用K + Na+ 二次离子交换的方法 ,在BK7玻璃上制作波导的过程 ,分析了极化率不同的扩散离子对的选择对波导有效折射率变化的影响 ,以及扩散平衡时体积变化对表面折射率的影响 ,描述了扩散引起的波导内部诱导应力变化 设计了测试波导损耗以及波导表面折射率改变的实验装置 ,对尺寸 1 0mm×1 0mm× 1 .5mm和 1 0mm× 5mm× 1 .5mm两组BK7玻璃基片上的玻璃波导进行了测试 ,测试结果与理论吻合较好     

K+-Na+二次离子交换制作玻璃波导

通过数值计算模拟了K⁺Na⁺二次扩散玻璃波导的折射率轮廓,阐述了利用K⁺Na⁺二次离子交换的方法,在BK7玻璃上制作波导的过程,分析了极化率不同的扩散离子对的选择对波导有效折射率变化的影响,以及扩散平衡时体积变化对表面折射率的影响,描述了扩散引起的波导内部诱导应力变化设计了测试波导损耗以及波导表面折射率改变的实验装置,对尺寸10mm×10mm×1.5mm和10mm×5mm×1.5mm两组BK7玻璃基片上的玻璃波导进行了测试,测试结果与理论吻合较好.     

BFEB包层氦冷屏的结构力学分析与优化

通过Pro MECHANICA编码计算,对在静态氦压与稳态温度场的组合作用下的氦冷屏基元管道模型进行了结构力学分析与优化。强度校核采用材料力学第4强度理论———八面体剪应力强度理论。氦冷屏基元管道的截面从矩形薄壁截面(12mm×9mm×1mm)优化为外方内圆薄壁截面(9mm×9mm× 7mm或 6mm)后,可使基元管道在静态氦压下的最大计算应力σpm和最大位移Dpm均得到数量级的下降,从而使在静态氦压与稳态温度场组合作用下的最大计算应力σcm降低到小于HT 9许用应力[σT]。编码分析表明:氦冷屏基元管道的静态氦压计算应力σp为二向拉伸状态,而稳态温度场计算应力σt为二向压缩状态,它们的叠加组合具有一些相互抵消的效果。这导致外方内圆截面(9mm×9mm× 7mm)的基元管道模型较(9mm×9mm× 6mm)的具有更小的最大组合计算应力σcm。对于BFEB包层拟冷屏的拱形基元模型SC24-7和回弯形基元模型SC44-7,其最大组合计算应力σcm分别为95.6和134MPa,即HT 9[σT]的55%和77%;最大组合位移则分别为2.76mm和2 34mm。所以,氦冷屏基元管道的截面形状和尺寸优化后,其稳态结构力学强度具有一定的安全裕度。     

体结构GaAs光导开关实验研究

 为解决光导开关耐受场强的提高问题,研制了2种体结构光导开关,并进行了实验研究。两种开关均由半绝缘GaAs材料制成,一种尺寸为10.0 mm×10.0 mm×0.6 mm,电极位于10.0 mm×10.0 mm面上相对位置,电极直径6 mm;另一种尺寸为15.0 mm×15.0 mm×3.0 mm,8 mm直径电极位于15.0 mm×15.0 mm面上相对位置。测试了第1种开关在不同半高宽脉冲加载电压下的击穿电压,结果表明其最大耐受电压达7.6 kV,击穿电场127 kV/cm。对第2种结构测试了开关在直流加载条件下的暗态伏安特性并进行了触发实验,结果表明在15 kV工作电压下,其放电最大电流超过3.5 kA。     

Er3+/Yb3+:KG(WO4)2的熔盐提拉法生长及光谱性能

采用熔盐提拉法生长了尺寸达30 mm×25 mm×15 mm的Er3+/yb3+KGd(WO4)2透明晶体,从中切出5 mm×5 mm×3mm大小的激光器件,在室温下测试了吸收光谱,可以观察到晶体存在366,380,489,522,651,811,980 nm等吸收峰,并对之进行了能级归属.同时在980 nm激光激发下测试了荧光光谱,可以发现在1 024,1 535 nm处存在较宽的强发射峰,其半高宽分别为60和36 nm.研究结果表明,Er3+/yb3+KG(WO4)2适合于InGaAs LD(980 nm)泵浦,有可能产生1 024 nm波段及人眼安全的1 535 nm波段的可调谐激光.     

Design and development of compact readout electronics with silicon photomultiplier array for a compact imaging detector

This work aims at developing compact readout electronics for a compact imaging detector module with silicon photomultiplier (SPM) array. The detector module consists of a LYSO crystal array coupling with a SensL's 4×4 SPM array. A compact multiplexed readout based on a discretized positioning circuit (DPC) was developed to reduce the readout channels from 16 to 4 outputs. Different LYSO crystal arrays of 4×4, 8×8 and 12×12 with pixel sizes of 3.2, 1.6 and 1.0 mm respectively, have been tested with the compact readout board using a ¹³⁷Cs source. The initial results show that the compact imaging detector module with the compact multiplexed readout could clearly resolve 1 mm× 1 mm× 10 mm LYSO scintillation crystal array except those at the edges. The detector's intrinsic spatial resolution up to 1 mm can be achieved with the 3 mm×3 mm size SPMArray4 through light sharing and compact multiplexed readout. Our results indicate that this detector module is feasible for the development of high-resolution compact PET.     

一种超小型1×2微机械光开关

设计制作了一种非硅基底的1×2微机械光开关,利用电磁驱动微反射镜运动实现输出端口切换,开关时间＜3 ms,封装尺寸缩小至21 mm×16 mm×12.6 mm,驱动电压5 VDC,经5×106次开关重复性测试,性能稳定.     

大口径高精度方形平面光学元部件的研制

采用环行抛光技术是实现大尺寸、高面形精度和细表面粗糙度要求的方形或长方形平面元件批量化加工的一条有效途径。介绍了利用环行抛光工艺实际制作了两块 32 0mm× 32 0mm× 35mm和 32 0mm× 32 0mm× 48mmUBK7材料的工艺实验样品。加工结果是 ,透射元件获得了镀膜后双次透射波前 0 2 93λ(P V ,λ =0 632 8um )和反射元部件的反射波前 0 2 2λ(P V ,λ =0 632 8um )的结果。     

实际尺寸慢正电子强束流转换靶的计算机模拟

采用EGS4程序包,对基于BEPC(北京正负电子对撞机)LINAC(电子直线加速器)慢正电子强束流装置中的正电子源部分进行了模拟计算.结果表明,当LINAC运行于兼容模式时,慢正电子的产额最高可达到3.5×106e+/s(L5cm厚、直径10mm的Ta靶),43×106e+/s(13cm厚、直径10mm的w靶);当LINAC运行于长脉冲模式时,幔正电子的产额最高可以达到4.7×1O8e+/s(1.3em厚、直径1Omm的Ta靶)、5.9×108e+/s(1.1cm厚、直径10mm的W靶).采用3 m厚的水泥墙中嵌加长×宽×高等于1m×1m×O.2m的铁板的屏蔽方案,将使得屏蔽墙外的能量沉积为零.     

凹简型弯张式低频发射换能器

本文介绍了一种低频发射换能器[1],它结构上与Ⅰ型弯曲伸张换能器有相似之处,但呈凹简形状,具有频率低、功率大、尺寸小、重量轻等诸多优点,且其独特的外型结构适合于组排基阵,有较好的应用前景.我们研制了大小两个该型换能器,其外型尺寸分别为Ф186mm×330mm和Ф130mm×250mm;谐振频率分别为855Hz和1050Hz;声源级分别为195.7dB和191.0dB.     

超高阈值Pick-off反射镜的研制

 采用水中抛光技术抛制了90mm×60mm×10 mm的K₉玻璃基片,表面粗糙度达1nm。在APS1504镀膜机上,摸索了电子束蒸发镀膜的最佳工艺条件,较稳定地在该超光滑玻璃表面上镀制了对波长1054 nm、入射角45°、反射率R≥99.5%的反射膜。膜层的抗激光损伤阈值可达26 J/cm²(1054nm, 1ns),镀膜后该玻璃基片反射波前可达l /10(p-v),最终制备了超高阈值Pick-off反射镜。     

A TOF-PET prototype with position sensitive PMT readout

A prototype of time-of-flight positron emission computed tomography (TOF-PET) has been developed for acquiring the coincident detection of 511 keV γ-rays produced from positron annihilation. It consists of two 80.5 mm×80.5 mm LYSO scintillator arrays (composed of 35×35 pixel finger crystals) with the position sensitive photomultiplier tubes R2487 as the readout. Each array is composed of 2 mm×2 mm×15 mm finger crystals and the average pixel pitch is 2.30 mm. The measured results indicate that the TOF information has the potential to significantly enhance the image quality by improving the noise variance in the image reconstruction. The best spatial resolution (FWHM) of the prototype for the pairs of 511 keV γ-rays is 1.98 mm and 2.16 mm in the x and y directions, respectively, which are smaller than the average pixel pitch of 2.30 mm.     

梳状型高线性度一维位敏检测器

介绍了一种梳状型一维位敏检测器(PSD)的结构,对其工作原理进行了分析.比较测试了这种梳状结构(1mm×12mm)PSD与普通块状型结构(1mm×3mm)PSD的线性度,实验表明:梳状结构的PSD具有极高的线性度(均方根非线性为0.17%F.S)和较小的边缘失真.对影响一维PSD线性度的因素进行了分析,并对结果进行了讨论.     

简易动态万花筒

趣味科技制作韩长明主持对传统万花筒加以改造，利用简单的方法和易得的材料设计制作一种新式的动态万花筒，使学生在实践中了解“启发创意”的思维方法和进一步掌握光的反射原理．1制作把铝箔花屑(含金、银色)用剪子剪成不规则的小屑块(边长不要超过7mm，大小不等，大约几十块)．将剪好的铝箔花屑装入试管中，在试管中注满纯净水，盖上胶塞，用抹布擦干水珠，再用透明胶带把胶塞与试管粘牢．两个同学相互合作，用透明胶带把三条平面镜片(3mm厚，150mm×30mm2条，150mm×12mm1条)粘成截面为等腰三角形的筒，如图1(a)所示．图1部件加工示意图…     

13.9nm软X射线激光用大面积多层膜分束镜研制

 基于分束镜反射率和透射率的乘积为衡量标准的原则,设计了13.9nm软X射线激光干涉测量所需的多层膜分束镜，用磁控溅射法在有效面积达10mm×10mm，厚100nm的氮化硅窗口上镀制Mo/Si多层膜,实现了分束镜制作。用表面轮廓仪实测分束镜面形精度达到nm量级，同步辐射反射率计测试表明,分束镜的反射率和透射率乘积约4%。     

六自由度电磁探测的快速数值算法

提出一种六自由度电磁探测的快速数值算法,对500 mm×500 mm×500 mm范围内的空间磁场进行数值仿真,并与电流环近似算法和严格算法进行比较,归一化计算时间比为10⁶:70:1,结果表明该算法可行可靠.最后讨论怎样有效地克服螺线管线圈的有限长效应引起的偏差,从而进一步提高探测系统的探测精度及稳定性.     

空间硬X射线编码孔成像望远镜样机的研制及初步实验结果

介绍了研制的一台空间硬X射线编码孔成像望远镜样机, 使用的位置灵敏探测器为CdZnTe半导体阵列探测器, 面积50mm×50mm, 位置分辨1.6mm. 码板材料为钨铁镍合金, 厚度0.7mm, 码元素尺寸3.2mm×3.2mm. 介绍了码板的编码技术、光学设计和图像重建方法. 实验室测定了样机的性能, 探测器对59.54keV(²⁴¹Am)的能量分辨率为11.6%. 成像实验对单个伽玛射线源的定位 精度为0.12°, 双源角分辨好于0.42°.     

YBaCuO超导块的厚度和形状对其悬浮力的影响

研究了尺寸分别为Φ30mm× 13.7mm和Φ2 9.5mm× 10 .8mm两块熔融织构单畴YBaCuO高温超导体块材的厚度和形状对它所受到的悬浮力的影响 .利用“高温超导磁悬浮测试系统”逐次测试了YBaCuO在不同厚度和不同形状时所受到的悬浮力 ,然后测量了样品在悬浮力测试过程中的俘获磁通 ,并对实验结果进行了分析 .     

LIGO计划用大尺寸蓝宝石晶体光学均匀性和弱吸收获得进展

报道了113mm× 70mm蓝宝石晶体块的光学加工精度、光学均匀性和弱吸收等方面研究所取得的最新进展。晶体整个表面加工精度达到 3个光圈 (峰谷值约为 1 6 6 6λ) ;晶体的透过波前畸变为 1个光圈 (峰谷值约为0 5 84λ) ;在紫外波段的透过大于 80 % ,可见及红外光区的透过大于 86 % ;晶体的弱光吸收系数为 35× 10 - 6 cm～ 6 5× 10 - 6 cm。     

用位置灵敏光电倍增管读出的CsI(Tl)探测器

报道了用双维位置灵敏光电倍增管读出的CsI(T1)探测器,其CsI(T1)晶体厚度为10mm,灵敏面积为60mm×60mm.探测器的空间位置分辨为0.81mm(FWHM).用蒙特卡罗的方法对该探测器作了进一步模拟研究,其结果与实际测试的结果很好地一致.