光-力耦合受激布里渊散射方程组

采用位移形式表征各向同性介质的运动,从而对传统的SBS耦合波方程组进行改造,使之适用于多维的情况并体现光学理论和力学理论的耦合。采用有限差分方法数值求解了光学-力学耦合型后向SBS方程组,得到了瞬态的位移场、速度场和应力场。计算结果表明,当泵浦光光强为2.0×1015W/m2时,SBS可激发厚度为1cm的K9玻璃样品的表面产生出0.1nm量级的位移和10m/s量级的速度,对应的应力幅度达到10MPa量级。     

激光辐照下充压柱壳热断裂的可能性分析

采用3维实体单元来模拟激光辐照下充压柱壳的应力和应变分布,在光斑边缘采用棱锥单元来处理过渡区,分析了柱壳裂纹萌生的可能位置和条件。通过计算发现：外热源加载的柱壳在时间较短、内压足够大时,裂纹可能会在光斑边缘处产生并扩展开来;在功率相同的条件下,小光斑辐照时易产生裂纹,功率密度相同时,大光斑辐照下易产生裂纹,说明柱壳破坏的一个因素取决于功率密度;柱壳在不同时间,应力与抗拉强度之比分布不同,过光斑中心的柱壳母线上的环向应力在柱壳裂纹的萌生中起主要作用。     

高功率超高斯光束传输的非线性补偿研究

分析了高功率超高斯光束在非线性介质中传播的基本理论,用分步傅里叶变换方法计算了10阶超高斯光束在非线性介质内的传输过程,最后采用具有负折射率系数的非线性介质作为补偿材料,对不同的补偿方式进行了对比分析。研究表明,四种补偿方式均可以大大减小光束的B积分,有效防止超高斯光束边缘的非线性增长,降低光束的小尺度自聚焦,同时选用后补偿作为最佳补偿方式。     

二极管泵浦内腔倍频抑制绿光噪声的实验研究

报道了在Nd:YAG棒和腔镜间插入四分之一波片,或在KTP倍频晶体和腔镜间插入四分之一波片,以及使用交叉双倍频晶体用以抑制二极管泵浦内腔倍频Nd:YAG激光器绿光噪声的实验结果。实验研究表明,使用上述三种方法之一能有效地减小折叠腔内的绿光噪声。用交叉倍频晶体可使噪声减小18％～25%。实验结果与理论一致,对实验中一些问题和值得进一步改进的地方也进行了讨论。     

多层膜界面结构探测技术

分别以丙醇锆和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了性能稳定的ZrO2和SiO2溶胶。用旋转镀膜法在K9玻璃上分别制备了SiO2单层膜、ZrO2单层膜和ZrO2/SiO2/ZrO2三层膜。采用椭偏仪测量薄膜的厚度与折射率,用紫外-可见分光光度计测量了薄膜的透过率,利用TFCalc_Demo模系设计软件,采用三层理论模型对薄膜的透过率进行模拟,用扫描电镜(SEM)观察了三层膜的断面结构,用X射线光电子能谱仪(XPS)测量了薄膜的成分随深度方向的变化,进一步验证了ZrO2/SiO2/ZrO2三层膜之间的渗透关系,同时对多层膜的界面结构探测方法起到了借鉴作用。     

新型筒状双层闪络板等离子体枪

提出了新型筒状双层闪络板等离子体枪及其驱动电路的设计方案。枪内层接脉冲高压,均布160个电弧点,每个电弧点由中心焊盘及填充TiH2粉末的外围凹槽组成,TiH2粉末用硅酸钠粘接于凹槽中;通过100 Ω电阻连接每个高压焊盘与接地端,电极间隙中产生等离子体。通过放电实验得出：当由3 kV,20 μF电容器驱动时,脉宽为1.5 μs、幅值约150 A的电流通过枪,产生的等离子体密度为1013~1014 cm-3,存在时间0.5 μs,等离子体定向速率达到5 cm/μs。实验证明：该闪络板等离子体枪可靠性强,可重复产生均匀等离子体。     

超高速碰撞产生弱磁场线圈测量系统

为了测量超高速碰撞过程中产生瞬态弱磁场的磁感应强度,设计了弱磁场测量的线圈系统。阐述了线圈的设计、线圈等效电路的分析、运算放大器的选择及其功能。理论上探讨了自积分电阻对测量频率的影响。通过超高速碰撞实验得到了产生的弱磁场信号,实验记录的测量信号光滑,表明该测量系统具有较好的抗干扰性能。该测量系统的建立将为超高速碰撞产生等离子体的性能研究提供新的手段。     

γ射线在LSO晶体中的能量沉积

采用蒙特卡罗程序MCNP计算了γ射线在LSO晶体中的能量沉积分布并与相应的实验结果进行了对比,验证了该方法的正确性。在此基础上计算了不同能量的γ射线在LSO晶体中的能量沉积分布,分析了γ射线与物质的不同作用对晶体中能量沉积分布的影响,总结出在晶体轴向和径向的能量沉积分布规律。轴向上,不同能量γ射线在LSO晶体中的能量沉积近似为指数分布,在表面能量沉积密度较小;在径向方向,γ射线在入射轴线上能量沉积密度很高,在距入射轴较近的区域,主要是次级电子产生沉积能量,随着距离的增大,γ射线能量沉积逐渐减小;在距入射轴较远的区域,能量沉积主要是散射γ射线产生。     

S波段多路径向线功率分配器的设计与实验

为了实现高功率微波的多路等幅同相功率分配,提出了一种新型的使用单圈探针耦合的多路径向线功率分配器。通过对新型探针耦合特性的分析,设计了一个S波段的16路功率分配器模型,并对该模型进行了数值模拟和实验测量。实验结果表明：该功率分配器在2.55~3.15 GHz的频带范围内,驻波比小于14,插入损耗小于0.3 dB,输出幅度不平衡度小于±0.5 dB,输出相位不平衡度小于±5°,可以在较宽的频带内实现微波的等幅同相功率分配。     

磁控溅射方法制备直径120 mm高均匀性Mo/Si多层膜

为满足极紫外、软X射线和X射线大口径多层膜反射镜的需求,采用基板扫掠过矩形靶材表面的镀膜方法,在直径120 mm的平面基板上镀制了Mo/Si周期多层膜。通过调整基板扫掠过矩形靶材表面的速率修正了薄膜的沉积速率,极大地提高了薄膜厚度的均匀性。采用X射线衍射仪对反射镜不同位置多层膜周期厚度进行了测量,结果表明,在直径120 mm范围内,Mo/Si多层膜周期厚度的均匀性达到了0.26%。同步辐射测量多层膜样品不同位置处的反射率,结果表明,在直径120 mm范围内,多层膜的膜层厚度均匀,在入射角10°时13.75 nm波长处平均反射率为 66.82%。