微微秒超短脉冲的光学压缩

在研究了短光纤(L～L_w)中受激喇曼散射的斯托克斯脉冲对基波脉冲能量箝位效应的基础上进行了脉冲压缩实验。以高泵浦功率(P=1600W)注入长度为8.95m绿光单模光纤中,采用双光程的光栅对压缩结构,并引入空间频率窗口滤除自相位调制光谱的非线性啁啾部分,将40ps的锁模Nd:YAG倍频光脉压缩至<5ps。     

微微秒自动调谐参量激光的研究

采用一对MgO:LiNbO_3角度调谐覆盖了红近外波段0.7～2.2μm,并配以自动波长扫描。文中分析了影响脉冲宽度与线宽的因素,与实验结果相吻合。脉宽<30ps,线宽～1nm(简并波长附近～10nm),单脉冲峰功率达MW级,参量光总能量转换效率达5.4％。     

弯曲圆盘换能器与镜像虚源的互辐射作用

建立了弯曲圆盘换能器镜像虚源等效模型,利用脉动球源互作用原理对弯曲圆盘与其镜像虚源的互辐射作用进行理论分析,给出了互辐射阻抗及系统谐振频率的数学表达。提出了虚源互作用的低频换能器设计思想,将刚性反射板引入弯曲圆盘换能器临近辐射面的声场中,通过理论分析、有限元模拟和样机实验研究了低频换能器谐振频率与主要结构参数之间的关系。结果表明,弯曲圆盘与镜像虚源间的互辐射作用可以有效降低换能器的谐振频率,当反射板直径与弯曲圆盘辐射面直径相当时,谐振频率可降低至其自身谐振频率的50%以下;当反射板直径为弯曲圆盘辐射面直径2倍时,谐振频率可降低至37%。     

拓扑近藤绝缘体SmB6中的奇异电子性质

拓扑近藤绝缘体是一种本征的强关联拓扑电子体系,其体能隙来源于近藤关联效应。自2010年拓扑近藤绝缘体的理论概念被提出后,六硼化钐(SmB6) 作为第一种被预测为拓扑近藤绝缘体的材料在这十多年中被多种实验手段反复研究验证,被广泛接受认为是第一种拓扑近藤绝缘体。在这篇综述中,我们回顾了关于SmB6 的一些重要实验结果,比如电输运测量,角分辨光电子能谱(ARPES), 表面形貌分析(STM) 等,并论述了如何通过这些关键的实验证据证实SmB6 的拓扑近藤绝缘物相。同时,我们也展示了SmB6 这一关联电子体系的其他奇异物性,包括中间价态在表面和体内的分离现象,以及量子振荡发现的体振荡信号等等。这些性质表明我们对SmB6 这一材料的理解仍然不充分,其中还有更为丰富的物理值得挖掘。     

CEE实验中TOF探测器数据获取系统的设计

正在研制的低温高密度核物质测量谱仪(CSR External-target Experiment,CEE)系统经过触发后平均数据率可达2 GB/s.针对整个谱仪的设计需求,本文提出了通用的流处理数据获取架构Data-Matrix(D-Matrix),并设计了D-Matrix在飞行时间探测器(Time-of-Flight...     

低温高密核物质测量谱仪时间投影室的集团重建

低温高密核物质测量谱仪(CEE)是研究高重子数密度区核物质性质的重离子碰撞实验谱仪。使用了先进的 SAMPA 电子学读出芯片的时间投影室(TPC)是 CEE 最核心的探测器。在集团重建的过程中,同一排读出板的信号被首先重建成 2 维集团,然后根据 2 维集团的 ADC 加权平均位置重建击中点。当信号 ADC 随漂移时间变化呈峰-谷-峰结构时,一个集团可能被重建成两个或更多击中点,从而提高双径迹分辨能力。使用模拟信号的测试显示,该重建算法在$x/ y$方向可以达到0.100/0.043 cm的位置分辨能力和1.1/2.8 cm的双径迹分辨能力。     

基于PCA-BP神经网络的光谱消光法颗粒粒径反演算法研究

光谱消光法广泛应用于颗粒粒径测量领域,在利用光谱消光法对颗粒粒径进行反演的过程中,由于颗粒的消光系数存在理论复杂、计算繁琐、收敛速度慢以及求解不稳定等问题,很大程度上影响了整个反演过程的快速性和准确性。且在众多波长的消光数据中,存在较多重复冗余的信息,也很大程度上增加了反演算法的时间。针对光谱消光法粒径反演算法计算繁琐、反演效率低的问题,提出了基于主成分分析（PCA）和BP神经网络的光谱消光颗粒粒径分析方法。基于Mie散射理论对不同粒径、不同波长下的光谱消光值进行了仿真计算,通过对光谱消光数据集的主成分分析及各个波长综合载荷系数的计算,实现了最优特征波长的选取,利用降维后的光谱消光数据训练了PCA-BP神经网络模型,并利用该网络模型计算了粒径颗粒分布。通过仿真计算,比较了PCA-BP神经网络模型与传统的BP神经网络模型的预测精度,并分析了波长数目对两种神经网络模型预测结果的影响。针对训练得到的PCA-BP神经网络模型开展光谱消光法粒径参数反演算法的验证实验,搭建了光谱消光法颗粒粒径参数测量实验系统,测量了粒径范围在0.5～9.7 μm内的6种不同粒径参数的聚苯乙烯标准颗粒。仿真和实验结果表明：基于主成分分析方法可确定各个波长向量之间的相关性,利用综合载荷系数选取最优特征波长对应的消光值对整体的光谱数据具有较好的代表性,可实现光谱数据的降维。相比传统的BP神经网络模型,基于PCA-BP神经网络模型的颗粒粒径分布的分析方法预测精度更高,对于较分散颗粒系的分布参数的预测有更加明显的优势。而且,被选取的波长数较少时,PCA-BP神经网络模型依然有较高的预测精度。利用训练好的PCA-BP神经网络模型对颗粒粒径参数进行实验验证,预测结果可瞬时输出,颗粒粒径分布误差在5%以内,验证了该算法的可行性。     

基于精确时间协议的HL-2M装置定时同步网络研究

基于HL-2M装置对时序精度的要求,参考ITER的设计方案,设计了基于精确时间协议(PTP)的HL-2M分布式时间通讯网络,使HL-2M装置的时钟同步和事件触发的精度从微秒级提高到亚微秒级,最终优于100ns.     

Viscosity and stress autocorrelation function in supercooled water: a molecular dynamics study

Following Guo, G.-J., and Zhang, Y.-G., 2001, Molec. Phys., 99, 283, which calculates the bulk and shear viscosities of SPC/E water at 30°C and 0.999 g cm^?3, further molecular dynamics simulations have been performed at state points of 0°C, ?20°C, ?40°C, and ?60°C along an approximate isobar with the previous state point. SACF and BACF (stress autocorrelation functions related to shear and bulk viscosities, respectively) of high precision have been obtained and compared for their similarities and differences. Shear and bulk viscosities calculated from them showed an increased deviation from real water with decreasing temperature. These correlation functions were then fitted using a uniform two-step relaxation function including a fast oscillatory Kohlrausch law and a slow straightforward Kohlrausch law. The fitting parameters of SACF and BACF have been analysed in detail, and several interesting dynamic phenomena were observed. (1) The oscillation frequency of SACF (44 ~ 48ps^?1) for short time intervals agrees with the stretching mode of hydrogen bonds, while that of BACF (7 ~ 12ps^?1) agrees with the bending mode of hydrogen bonds. (2) With decreasing temperature, the slow relaxation fraction of the BACF increases, while that of the SACF remains constant. (3) The exponents β in the Kohlrausch laws with values greater than 1 are obtained for BACF at ambient temperatures. (4) With regard to both shear and bulk viscosities, the slow relaxation time largely increases with decreasing temperature, while the fast relaxation time slightly decreases. These phenomena are qualitatively explained and discussed.     

Eu3+掺杂的含氧磷酸盐发光性质

采用固态反应法制备了Gd₃PO₇:Eu³⁺ 和 La₃PO₇:Eu³⁺发光材料,通过X射线衍射和SEM确定了样品的结构和形貌。 在真空紫外光的激发下,Gd₃PO₇:Eu³⁺样品展示了较弱的基质吸收;但在紫外光的激发下,Gd₃PO₇:Eu³⁺显示了比La₃PO₇:Eu³⁺更强的红光发射,其原因是在Gd₃PO₇:Eu³⁺中存在Gd³⁺到Eu³⁺的有效能量传递过程。两个样品的发射光谱峰值位于618 nm,属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁。Eu³⁺在材料中处于较低的格位对称环境,具有很好的色纯度。