低磁场过模慢波结构型高功率毫米波发生器的改进

利用粒子模拟的方法设计了一个高功率毫米波发生器,并对其进行了实验研究及改进。采用过模慢波结构以增大束波作用空间,从而提高功率容量;为实现过模慢波器件的单模、单频工作,选择TM01模的π模作为工作模式。采用过模慢波结构,结合合理的器件结构设计,可降低器件工作所需的导引磁场。实验在TORCH-01加速器平台进行,产生的微波频率由色散线法测量,其功率由远场积分法得到。最初的器件采用矩形波纹慢波结构,得到频率为33.56 GHz、功率约110 MW的微波输出,但功率难以进一步提高,脉宽仅为7~8 ns,且在慢波结构边沿发现击穿痕迹。对矩形慢波结构进行倒圆角处理后,借助数值模拟,发现其TM01模的π模频率变化不大。改进后的器件在0.8 T导引磁场下,当电压和电流分别为590 kV与5.2 kA时,实验得到频率33.56 GHz、功率320 MW的毫米波输出,微波模式为准TM01模,效率约10%,脉宽延长至约13 ns,器件内表面无明显击穿痕迹。     

The study of interaction potentials and differential cross sections for collisions between He atoms and hydrogen halide molecules

In this paper, we present the uniform interaction potentials for helium atoms and halogen hydride molecules (HF, HCl and HBr). The differential cross sections are calculated using the above interaction potentials for the He－HF, HCl and HBr systems, respectively, and the results of the calculations are found to be in agreement with the existing theoretical results and experimental data.     

高压下RhB的相变、弹性性质、电子结构及硬度的第一性原理计算

采用密度泛函理论中的赝势平面波方法系统地研究了高压下RhB的结构相变、弹性性质、电子结构和硬度.分析表明,RhB在25.3 GPa时从anti-NiAs结构相变到FeB结构,这两种结构的弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量和弹性各向异性因子的外压力效应明显.电子态密度的计算结果显示,这两种结构是金属性的,且费米能级附近的峰随着压强的增大向两侧移动,赝能隙变宽,轨道杂化增强,共价性增强,非局域化更加明显.此外,硬度计算结果显示,anti-NiAs-RhB的金属性比较弱,有着较高的硬度,属于硬质材料.     

Phase Transition and Melting Curves of Calcium Fluoride via Molecular Dynamics Simulations

The phase transition and melting curves of CaF2 are investigated by using the general utility lattice programme （CULP） via the shell model with molecular dynamics method. By calculating the entropy H （at OK） and Cibbs free energy G^＊ （at 30OK）, we find that the phase transition pressure from the face-centred cubic （fee） structure to the orthorhombic structure is 11.40 CPa and 9.33 CPa at OK and 300K, respectively. The modified melting point of the fee CaF2 is in the range of 1650-1733K at OCPa. All these results are well consistent with the available experimental data and other theoretical results. We also obtain that the melting temperature of high pressure phase is 990-1073 K at 10 CPa. Moreover, the temperature dependences of the elastic constants Cij, bulk module B and shear module G are also predicted.     

利用波导截止特性测量微波源辐射功率

 对波导的截止特性作了理论分析,并分析了利用该特性进行高功率微波功率测量的可行性及准确性。在远场条件下,利用该特性对工作频率为1.75 GHz的磁绝缘线振荡器进行了微波功率测量。测量结果表明：微波源辐射功率2.3 GW,辐射模式为TM01主模,实测辐射模式方向图与模拟计算结果一致,微波脉宽大于40 ns,未发现明显的功率击穿现象;使用波导截止特性测量微波功率是可行的,有利于防止接收喇叭的功率击穿,测量精度较高。     

微波脉宽对检波器性能影响的实验研究

 采用脉宽20~120 ns、步长10 ns的微波信号,对WB-CD01型、2087-6001-00型同轴检波器的灵敏度和检波波形进行了实验研究。实验结果表明：脉宽为20~120 ns时,在2.7 GHz频率下,WB-CD01型检波器灵敏度比连续波时的降低0.5~0.7 dB,而2087-6001-00型检波器灵敏度比连续波时的降低近1 dB。在4.1 GHz频率下,WB-CD01型检波器在微波脉宽为20 ns时,检波灵敏度略高于连续波时的近0.2 dB,其它给定脉宽下,检波灵敏度与连续波时的基本一致;2087-6001-00型检波器不同脉冲宽度条件下与连续波时的灵敏度基本一致。WB-CD01型检波器的检波波形前沿出现过脉冲,而2087-6001-00型检波器无此现象。     

类镍Dy38+离子的双电子复合速率研究

在自旋轨道劈裂阵模型(SOSA)下,通过类铜组态3d9nln′l′(n′=4,5,6;l′=s,p,d),理论计算出类镍Dy38+的双电子复合速率系数,得出其在电子温度002—50keV范围内的变化规律,分析了不同离化度离子的能级特征,并分析了影响双电子复合速率系数的主要因素是相应的中间自电离态旁观电子主量子数、旁观电子角动量和电离能,这为实现等离子体的诊断提供了重要的参量 关键词： 自旋轨道劈裂阵 双电子复合 自电离系数 辐射衰减系数     

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利用硬X射线探测系统监测HT-7托卡马克装置中逃逸电子轰击到装置第一壁材料时所产生的高能硬X射线,研究了在放电平顶阶段提高等离子体密度对逃逸电子行为的影响。实验结果表明,通过提高放电平顶阶段等离子体密度,HXR强度迅速降到很低的水平,这意味着能有效减少这个阶段形成的逃逸电子的数目及能量。     

紫外光引发合成阴离子聚丙烯酰胺及其表征

选择了三种单体：丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA),在复合引发剂的作用下,紫外光照射共聚得到阴离子聚丙烯酰胺(APAM)。研究了单体配比、单体总质量分数以及引发剂浓度等因素对聚合反应的影响,以产物特性粘度为目标进行了制备条件的优化,并对聚合产物的紫外、红外、电镜等结构和热性能进行表征。结果表明,在单体配比为70∶10∶10、单体质量分数为40%、引发剂浓度0.20%、反应体系pH值为9.0以及光照60 min条件下,能够制得特性粘度为1.6×103 mL·g-1的阴离子聚丙烯酰胺。     

线极化高功率微波双工器空间谐波的选择性

 研究了一种用于GW级高功率微波耦合输出的新型线极化高功率微波双工器,该双工器由周期性的金属圆柱组成。对该双工器的Floquet空间谐波影响因素进行了讨论,得到了双工器空间谐波选择的重要规律,并以此设计了一个S/X波段线极化高功率微波双工器。对其进行的低功率冷测实验发现,该双工器对S/X波段的反射效率和透射效率分别高于97%。在进一步的高功率实验研究中,利用S和X波段1.8 GW,80 ns的高功率微波照射没有发现微波击穿。