激振线超快脉冲产生机理和模型

根据脉冲波前压缩原理,建立了激振线电路模型,推导出脉冲前沿压缩计算公式。激振线是一个近连续线的高阻抗微带传输线,反偏压的变容二极管以相同的小间隔加载到传输线,输入激励是一个下降沿的负脉冲。随着输入脉冲在传输线上的传播,变容二极管的电容随反偏压增大而减小,导致每个节点传播延迟的变化,从而压缩脉冲波前,产生前沿可达1 ps的超快脉冲。     

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。     

基于虚拟样机的回旋加速器主磁铁设计与修正

磁铁设计对于等时性回旋加速器极为关键。磁场分布需要满足粒子等时性加速和粒子径向、轴向聚集要求,同时避免危险的横向共振。提出了一种计算机辅助的自动化磁铁设计、建模和修正的方法,该方法在基于Python混合编程的虚拟样机集成设计环境中实现。详细描述了利用3维电磁场仿真软件TOSCA和自主开发的粒子束跟踪软件PTP对磁铁的优化过程,并给出了一个16 MeV负氢紧凑型回旋加速器的主磁铁设计实例。     

KDP晶体单点金刚石车削表面形貌分形分析

分别使用2维和3维分形方法对单点金刚石车削加工的KDP晶体表面形貌进行了分析,并对表面的3维分形维数和3维粗糙度表征参数进行了比较,分析了二者对表面形貌表征的差异。使用2维轮廓分形方法计算了KDP晶体表面圆周各方向上的分形维数。通过分析得出：3维分形维数与表面粗糙度值成反比关系;使用单点金刚石车削方法加工KDP晶体会形成各向异性特征明显的已加工表面,在一定程度上容易形成小尺度波纹;已加工表面是否具有明显的小尺度波纹特征与表面粗糙度值并无直接关系,但与其表面轮廓分形状态分布密切相关;KDP晶体表面2维功率谱密度与其分形状态具有相近的方向性特征。     

脉冲激光诱导的薄片反冲塞破坏分析

基于空间轴对称热弹性理论和最大剪应力强度理论,建立了脉冲激光辐照下薄片发生反冲塞破坏的一个理论模型,导出了薄片反冲塞的激光功率密度阈值条件。以空间均匀分布的ms级脉冲激光辐照铜薄片为例进行了理论计算和数值模拟,给出了激光功率密度阈值随薄片厚度线性增加的关系,得到了与文献中相应实验结果基本一致的薄片反冲塞破坏的激光功率密度阈值数据。     

激光等离子体物理实验数据格式研究

鉴于现行激光等离子体物理实验数据属于无格式的原始数据,从数据分析的角度出发,在研究总结“星光”和“神光”实验数据的基础上,合理规划了激光等离子体物理实验数据文件格式,并据此重新编写了数据采集程序和数据格式转换程序。叙述了新格式数据文件的优点及应用。     

软X射线多层膜与衰减膜研究

本文采用随机数的方法,发展了一种普适的多层膜设计方法,这种方法除可设计一般的周期多层膜,更重要的是它可以根据选定的评价因子,设计不同要求的非周期多层膜。用磁控溅射方法完成软X射线多层膜制备,X射线衍射、卢瑟福背散射、俄歇电子谱和反射率的相对测试用来表征多层膜结构和特性,所得结果说明多层膜的结构完整,周期参数正确。用离子束溅射方法成功地制备了有一定反射率和透过率的软X射线半反半透分束镜;分析了Ag和Zr衰减膜中的杂质含量与分布及其对衰减膜特性的影响,并对衰减系数进行了修正,为实验提供优质的衰减膜。     

强激光对预应力结构件破坏的细观分析

利用扫描电镜对预应力简单结构件强激光破坏实验的部分试件残片进行了表面、断口和金相观察,分析了强激光对LY12(CZ)铝合金材料性能的影响,初步分析了热力联合加载下材料失效的原因和基本特征,为进一步分析激光破坏机理提供了细观损伤的依据。     

2MeV注入器绝缘支撑设计与实验

针对更高能量注入器的技术要求,在现有的2MeV注入器阴阳极头部分别设计出了尼龙材料的分层径向匀场环绝缘支撑结构。实验结果显示,在保证可靠绝缘的基础上,改善了阴阳极间的机械对中性能,提高了束、场、机械三轴的同一性,为2MeV注入器实验平台各项技术指标的提高奠定了基础。     

大功率环形LD侧面泵浦Nd3+:YLF激光器的特性

研究了一种采用新型泵浦耦合方式的固体激光器。大功率环形LD阵 列紧密环绕棒状Nd3+：YLF增益介质进行直接泵浦,泵浦光的利用率和泵浦均匀性有较大提高,1054nm波长处的自由振荡脉冲能量输出最大达1.01J,激光器的效率有显著提高。