新型多有源区隧道再生光耦合大功率半导体激光器

针对大功率半导体激光器面临的主要困难,提出并实现了一种隧道再生多有源区耦合大光腔 高效大功率半导体激光器机理.该机理能有效地解决光功率密度过高引起的端面灾变性毁坏 、热烧毁和光束质量差等大功率激光器存在的主要问题.采用低压金属有机化合物气相淀积 方法生长了以碳和硅作为掺杂剂的GaAs隧道结、GaAs/InGaAs 应变量子阱有源区和新型多有 源区半导体激光器外延结构,并制备了高性能大功率980nm激光器件.三有源区激光器外微分 量子效率达2.2,2A驱动电流下单面未镀膜激光输出功率高达2.5W. 关键词： 半导体激光器 大功率 金属有机化合物气相沉积     

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The water-cooled model of the toroidal field coils was established calculated according to the heat conduction and the convective heat transfer equation. The results show that the thermal contact resistance and the electrical contact resistance of the interface between the finger joint and the copper plate had a larger effect on the temperature rise of the finger joint. At maximum current of 140kA and the current flattop 7s, the maximum temperature rise of the toroidal coils with the finger joint was below 40??, so the maximum temperature of the coils wouldn’t exceed 80??, and the temperature of the toroidal field was below 30?? after an interval of 15min. However, at maximum current of 190kA, the current flattop time was determined by the thermal contact resistance, the electrical contact resistance and initial temperature.     

推广Bethe公式：Au50+离子的偶极激发的碰撞强度和速率系数

快速算法结合推广的Bethe公式,可以为应用研究提供便于使用的偶极激发碰撞强度和速率系数.用准相对论平面波Born(QRPB)近似计算高能区Au⁵⁰⁺离子n₀l₀→nl偶极激发的碰撞强度,给出Bethe公式中动量转移截断参数k₀,从而确定激发过程的高能行为.快速计算方法中采用了Cowan所发展的准相对论方法,用统一的Hartree-Fock-Slater势计算束缚和连续态电子波函数.用准相对论扭曲波(QRDW)近似计算阈值附近的碰撞强度并外推阈值处的碰撞强度Ω₀,然后拟合到高能碰撞强度上.对于特殊情况还需增加三倍阈值点a的计算,用三个参数Ω₀,Ω_a和k₀拟合出全能域(出射电子能量ε_b=0—∞)的碰撞强度.由此可以得到全部温度范围(电子温度T_e=0—∞)的速率系数<σv>.这样得到的Ω和<σv>,在相应的感兴趣的能量和温度范围内有合理的精度. 关键词：     

C60薄膜的离子注入损伤研究

在200 keV重离子加速器上，用120—360 keV的H,N,Ar和Mo离子注入C₆₀薄膜．对注入后薄膜的拉曼谱进行了分析．结果表明，不同离子注入C₆₀薄膜后，C₆₀的1469 cm^-1特征峰随注入剂量的增加均呈指数式下降，同时在1300—1700 cm^-1范围出现非晶碳峰，并逐渐增强，最终完全非晶化．而且1469 cm^-1拉曼峰的强度及C₆₀薄膜完全非晶化所对应的剂量与注入离子的种类和能量有关．进一步的分析表明，C₆₀分子的损伤主要是由注入离子的核能量转移所造成，与电子能量转移无关．H离子注入C₆₀薄膜后，1469 cm^-1处特征拉曼峰向短波方向非对称展宽，这可能是注入的H离子通过电子能量转移使C₆₀分子发生聚合的结果. 关键词：     

基于MOCVD三步生长的GaAs/Si外延技术EI北大核心CSCD

在硅(Si)上外延生长高质量的砷化镓(GaAs)薄膜是实现硅基光源单片集成的关键因素。但是,Si材料与GaAs材料之间较大的晶格失配、热失配等问题对获得高质量的GaAs薄膜造成了严重影响。本文利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术开展Si基GaAs生长研究。通过采用三步生长法,运用低温成核层、高温GaAs层与循环热退火等结合的方式,进一步降低Si基GaAs材料的表面粗糙度和穿透位错密度。并利用X射线衍射(XRD)ω-2θ扫描追踪采用不同方法生长的样品中残余应力的变化。最终,在GaAs低温成核层生长时间62 min(生长厚度约25 nm)时,采用三步生长、循环热退火等结合的方式获得GaAs(004)XRD摇摆曲线峰值半高宽(FWHM)为401″、缺陷密度为6.8×10^(7) cm^(-2)、5μm×5μm区域表面粗糙度为6.71 nm的GaAs外延材料,在材料中表现出张应力。     

P2+和P+注入硅固相外延过程时间分辨的反射率研究

本文以时间分辨的反射率测量结合背散射和沟道分析、透射电子显微镜分析,比较和研究了在77K温度下180keV,1×10¹⁴/cm²P₂⁺和90KeV,2×10¹⁴/cm²P⁺注入硅于550℃退火时的固相外延过程。发现了P₂⁺,P⁺注入硅样品的固相外延过程具有不同的特征。这种差异是由于P₂⁺和P⁺在硅中引入不同的损伤造成的。P⁺注入的硅样品测量得到的时间分辨的反射谱是反常的。这种反常谱可用样品退火时从表面层到非晶硅层与从衬底到非晶硅层的双向外延的过程给出满意的解释。 关键词：     

猝发双脉冲直线感应加速器组元研究

在原单脉冲直线感应加速器（LIA）组元的基础上，利用电缆延时和电缆反射两种方式获得了间隔500～1 000 ns的猝发双脉冲输出。在感应加速腔上进行了双脉冲实验，获得了幅度大于200 kV、前沿小于35 ns、平顶大于60 ns的双脉冲加速电压波形。两种方式中第一个脉冲的前沿和幅度都达到了原单脉冲组元的水平，表明加速腔负载的变化对波形没有明显影响，但由于电缆对波形的损耗，第二个脉冲的幅度和前沿比第一个脉冲略差。可以利用水介质传输线来代替长电缆，减小传输线的长度及其对波形的损耗。两个脉冲间的幅度差异可以通过改变长电缆的阻抗来调节。实验表明，通过这两种猝发双脉冲的产生方式并结合加速腔磁芯的改进，可简单高效地完成原单脉冲LIA的双脉冲改造。     

欠匹配二极管有效电流评估

 介绍了一种基于Creedon磁绝缘层流理论,预测磁绝缘传输线（MITL）中反射波前沿经过后由电子再俘获引起MITL工作点变化的方法。当二极管相对于MITL欠匹配时,如果MITL前行波工作点和二极管阻抗已知,该方法可以定量求解反射波前沿经过后MITL的阴极电流,进而得到二极管中用于产生X射线的有效电流。与PIC模拟对比表明：该方法具有较高的准确性,可用来评估近轴二极管、磁浸没式二极管等负载用于产生X射线的最大有效电流。     

改进的Zernike矩工业CT图像边缘检测

为提高工业计算机断层扫描(CT)图像亚像素边缘检测的精度和速度,研究了一种改进的Zernike矩边缘检测方法。该方法采用Sobel边缘算子快速检测出图像所有可能的边缘,通过Zernike矩算子对所有可能的边缘进行重新检测,最后,检测出图像的亚像素边缘并计算其精确位置。由于采用Sobel算子检测出可能的边缘使后续Zernike矩算子检测范围缩小,从而减小了运算量,提高了运算速度。对实际CT图像进行的实验结果表明:改进的Zernike矩工业CT图像边缘检测精度绝对误差<0.24 pixel,改进算法的运算速度提高了约70%。     

弱激波冲击无膜重气柱和气帘界面的实验研究

研制了一个改进的激波管设备,对马赫数为1.2的弱激波冲击作用下空气中SF6气柱和气帘界面的演变过程进行了初步的实验研究。通过设计激波管实验段、烟雾发生器、气体箱、进气吸气系统和激波管尾段,控制混合气体中SF6的峰值浓度和初始气流速度,建立了稳定、可重复的无膜气柱和气帘初始界面形成技术。利用高速摄影技术,在水平面内观测了气柱和气帘的初始界面图像,沿垂直方向观测了界面RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性的演变过程。气柱演变图像显示了典型的对涡结构,气帘演变图像显示了早期的多蘑菇形结构和后期的相邻波长干扰效应。图像后处理表明,气柱的高度和宽度、气帘的宽度均随时间单调增加,且宽度比高度增加快得多。从二维涡量动力学方程出发,对图像中涡的演变过程进行了初步解释。