双介质片平面波导契伦科夫自由电子激光

给出双介质片平面波导契伦科夫自由电子激光波导模式的色散关系,求出器件的单程增益并证明存在一组新的波导模式__奇模。讨论了器件的工作频率和单程增益随介质片厚度、电子束能量和电子束通道宽度的变化关系。还研究了这组奇模对器件的影响。     

水基契伦科夫量能器单元的蒙特卡罗模拟

详细描述了作为中微子探测器的水基契伦科夫量能器单元的结构,并用GEANT4软件包对水箱单元契伦科夫光的光学过程做了仔细的蒙特卡罗模拟,结果显示水箱的设计是合理的,且此结果对探测器设计与优化具有重要意义.     

著名实验物理学家帕·阿·契伦科夫

 一位著名物理学家认为:现代物理学发轫于欧洲文艺复兴时期先哲们的研究.从那时起,摘取科学桂冠而荣获诺贝尔物理学奖的大师们都来自西方.他们何以得到如此殊荣?他们是怎样进行工作的?他们是看见和听到什么而能告诉人们原子或电子确实存在:如此等等,曾使许多读者致函本刊编辑部,要求不定期地加以介绍.为此,从这一期起,本刊正式开辟《国外科学家介绍》栏目,希望从事物理学史研究的行家里手,能同我们一起耕耘这块处女地.我们和读者一样,期待着你们.     

混合光传输模型在多光谱契伦科夫荧光断层成像前向问题中的应用

契伦科夫荧光的宽谱特性带来的组织光学特性差异导致传统的光传输模型的简化球谐函数近似和扩散方程无法兼顾准确度和效率,为了解决该问题,采用基于自适应混合简化球谐波近似-扩散方程的光传输模型作为多光谱契伦科夫荧光断层成像的前向模型.该模型利用组织光学特性参数自适应地选择合适的方程描述光在生物组织中的传输,充分发挥传统光传输模型各自的优势,以提供准确性和效率之间的平衡.通过简单规则几何实验和数字鼠实验验证所提出模型的准确性和效率.实验结果表明,与简化球谐近似模型相比,所提模型具有相同的准确度和更少的计算时间,与扩散方程模型相比具有更高的准确度,与简化球谐波近似-扩散方程的简单组合模型相比具有更好的自适应能力,适合作为多光谱契伦科夫荧光断层成像的光传输模型.     

相匹配契伦可夫辐射式倍频

用波导产生倍频波时,如果倍频波进入辐射模区,仍然有相匹配问题。契伦可夫辐射式倍频不是自动地实现相匹配的。相匹配要求导波基波模式场,倍频传输场(自由波),倍频触发场,以及经多次反射透射后的辐射场的迭加形成的总辐射场处于同步的相匹配状态。根据这个相匹配的分析,提出波导契伦可夫相匹配的特有的方法,那就是对波导的模色散进行设计,并指出非对称波导的特有优点,是改变一个边界上的反射相变,即选择不同色散的线性材料作包层,由此可得到相匹配的高效契伦可夫倍频辐射。     

多电子束契伦柯夫自由电子激光振荡器

我们对多电子束契伦柯夫自由电子激光进行了首次实验研究。280A,500kV的电子束被引入一多介质矩形谐振腔,在频率为33.4GHz处产生了1.7MW的契伦柯夫相干受激辐射。互作用效率为1.2％。     

远红外契伦柯夫FEL的动力学理论

契伦柯夫自由电子激光可以产生远红外相干受激辐射。本文建立了契伦柯夫自由电子激光的动力学理论并详细研究了初始信号频率,电子束电压和束—介质膜间隙对器件性能的影响。与自由电子激光,回旋自谐振脉塞比较,指出了短波契伦柯夫自由电子激光的几个显著特点。     

多波契伦柯夫振荡器的实验研究

建立了一套X波段多波契伦柯夫振荡器装置,并进行了实验研究,获得了基于多波契伦柯夫振荡器机制的微波辐射。实验测得的微波频率介于9.59~10.4GHz,辐射效率大于10%,微波功率超过100MW。     

填充等离子体的介质契伦柯夫脉塞

利用自洽线性场理论,普遍讨论了电子在扰动场作用下的三维扰动,进而分别对薄环形相对论电子注和实心相对论电子注在填充等离子体的介质筒慢波波导中激励的契伦柯夫辐射进行了详细的分析,导出了其色散方程和波增长率。分析表明注波互作用是由于慢波系统中的波导模与电子注模耦合所致,填充等离子体后能大大提高注波互作用效率,并详细计算和分析了等离子体密度和电子注半径对波增长率的影响。     

空心介质波导契伦可夫辐射器的粒子模拟

用扩展的1((2)/(2))维相对论电磁模粒子模拟程序模拟了由一束相对论电子,当它以超介质中光速的速率通过一空心介质波导时,所产生的契伦可夫辐射过程。模拟结果表明契伦可夫过程是一种具有很大潜力的高功率短波长辐射源。     

多波契伦柯夫振荡器的实验研究

 建立了一套X波段多波契伦柯夫振荡器装置,并进行了实验研究,获得了基于多波契伦柯夫振荡器机制的微波辐射。实验测得的微波频率介于9.59~10.4GHz,辐射效率大于10%,微波功率超过100MW。     

圆波导契伦柯夫自由电子激光流体描述

用磁流体理论研究了契伦柯夫自由电子激光的性质,导出了空心束驱动的圆柱对称波导契伦柯夫自由电子激光的色散关系,利用色散关系计算了契伦柯夫不稳定性增长率,给出了饱和功率的估计值,考虑了束与介质间间隙对契伦柯夫自由电子激光的影响,并就空心束与实心束情况进行了比较。     

填充等离子体的介质契伦柯夫脉塞

 利用自洽线性场理论，普遍讨论了电子在扰动场作用下的三维扰动，进而分别对薄环形相对论电子注和实心相对论电子注在填充等离子体的介质筒慢波波导中激励的契伦柯夫辐射进行了详细的分析，导出了其色散方程和波增长率。分析表明注波互作用是由于慢波系统中的波导模与电子注模耦合所致，填充等离子体后能大大提高注波互作用效率，并详细计算和分析了等离子体密度和电子注半径对波增长率的影响。     

水基契伦可夫量能器模型的研究

为了研究极长基线中微子振荡,构造了一个大小为,1m×1m×13m,水基切伦科夫量能器模型.测量得到的水箱的有效衰减长度为(5.74±0.29)m,并且研究了光的收集能力随入射粒子角度变化的关系.同时发展了基于,GEANT4,软件包,包含有详细的光学过程的模拟程序, 所得到的模拟结果与实验测量有很好的一致性. 说明水箱可以作为水基切伦科夫量能器的可行性的方案.     

O型契伦柯夫器件慢波结构高频特性

理论推导了电磁波在半无限长直波导和均匀慢波结构交界面上的反射系数表达式,得到反射系数模值和相位随电磁波的纵向相移常数和慢波结构末端相位的变化关系。运用传输线理论以及反射系数的理论计算结果,得到了有限长慢波结构的纵向谐振条件,可以分析各种情况下有限长慢波结构的纵向谐振特性。计算了一种有限长慢波结构的纵向谐振频率,理论预测与数值仿真结果基本一致。对于一种非均匀慢波结构的数值计算结果表明,其纵向谐振模式对应的频率、场分布与相应的均匀慢波结构接近,因此仍可根据提出的纵向谐振条件对非均匀慢波结构进行分析。     

圆波导契伦柯夫自由电子激光的单粒子理论

用单粒子理论研究了契伦柯夫自由电子激光的基本性质,给出了空心束圆柱衬介质波导契伦柯夫自由电子激光调谐特性,导出了增长率表达式,计算了克服谐振腔损失所需阈值电流和相互作用效率,讨论了束与介质间间隙的影响,并对空心束与实心束进行了比较,最后讨论了电子束品质对契伦柯夫自由电子激光的影响。     

O型契伦柯夫器件慢波结构高频特性

理论推导了电磁波在半无限长直波导和均匀慢波结构交界面上的反射系数表达式,得到反射系数模值和相位随电磁波的纵向相移常数和慢波结构末端相位的变化关系。运用传输线理论以及反射系数的理论计算结果,得到了有限长慢波结构的纵向谐振条件,可以分析各种情况下有限长慢波结构的纵向谐振特性。计算了一种有限长慢波结构的纵向谐振频率,理论预测与数值仿真结果基本一致。对于一种非均匀慢波结构的数值计算结果表明,其纵向谐振模式对应的频率、场分布与相应的均匀慢波结构接近,因此仍可根据提出的纵向谐振条件对非均匀慢波结构进行分析。     

佘楞科夫线状发射和类星体光谱

本文讨论了气体介质中的佘楞科夫效应,指出具有各向同性速度分布的相对论电子在稠密气体中运动时,将发生佘楞科夫线状发射,产生具有宽的、轮廓显著不对称的原子发射谱线。其短波边陡直而长波方向则平坦下降。对氢原子L_α线的计算表明,当气休密度达到N=5×10²⁰厘米^-3,L_α线的宽度将大于60埃。根据这一辐射机制,类星体的发射谱线便可得到较为满意的解释。 关键词：     

LiNbO3波导中切伦科夫辐射型的倍频

对条波导中切伦科夫辐射型的倍频作了简要分析，着重分析了产生切伦科夫辐射倍频的，工从实验上实现了条波导中１．０６μｍ红外光到０．５３１ｍ绿光的倍频辐射，转换效率为的０．９％，对应的输入光功率为１０ｍＷ。