基于Parylene C的单触发开关性能实验研究

为了研制具有高导通电流和高导通速率能力的单触发开关,利用微加工技术制备了基于Parylene C的三明治结构单触发开关。在主回路充电电压1.0 ~1.6 kV的范围内,分析了开关触发回路电流、电压特性,导通峰值电流、上升时间、开关延迟时间,并且对单触发开关的电感、电阻做了估算。结果表明,基于Parylene C的单触发开关性能优于基于聚酰亚胺的单触发开关;随着开关加载电压的升高,开关导通的峰值电流呈现不断增大的趋势,但是上升时间几乎不变,其延迟时间分布在1~200 s之间,呈随机性分布,开关电阻随其作用时间增加不断增大。     

环-靶站输运线末端准直器的研究

环-靶站输运线（RTBT）末端的准直器是中国散裂中子源（CSNS）工程中的关键部件之一,因其靠近靶站,辐射剂量大,维护困难,故设计可靠性极为重要。根据准直器的工作原理,及CSNS物理设计要求,对比国外同类加速器的设计经验,设计完成准直器设备。在设计过程中兼顾了热沉积、功率损耗和材料性能等方面的严格要求,并逐一阐述了具体方案。利用Bethe-Bloch公式计算与SRIM软件模拟的结果比较,确定了模拟工具和模拟方法的可靠性,根据ANSYS有限元软件模拟的结果,验证了准直器结构设计的可靠性。     

微型平面复合薄膜电爆炸开关的设计和研究

开关技术是影响爆炸箔起爆系统可靠作用、微型化、低能化、集成化的关键技术。电爆炸平面开关是利用强脉冲电流使触发极金属桥箔发生电爆炸,产生高温高压等离子体,使爆炸桥区两侧的电极导通。基于微加工技术,采用Al/CuO复合薄膜材料作为触发电极,设计制造了微型平面复合薄膜电爆炸开关。采用扫描电子显微镜、差示扫描量热法和光谱谱线测温研究了触发极Al/CuO复合薄膜的形貌、反应性和电爆炸等离子体温度,通过放电电流测试研究了开关性能。结果表明,在主回路电压2000 V时,开关输出电流峰值约为1938 A,上升时间390 ns,性能优于仅以铜薄膜为触发电极的电爆炸平面开关。     

某光学平台台面结构优化设计

针对结构优化技术对于产品设计的重要性进行了概述,并以某个光学平台台面为研究对象,分别以其静变形位移和第1阶固有频率作为优化约束条件,开展了优化分析,得到了一种成功的优化模型。通过几种优化结果的比较,对于开展结构优化设计工作有了明确的认识,为今后的工作提供了新的方向。     

激光LCOS光学引擎的设计

通过选择适当的光学材料,并且将它们合理地安排在一起,设计完成了激光LCOS投影机的光学引擎。光学组件包含3块LCOS面板和三基色的激光光源。在光学设计中使用光学软件ZEMAX对光学引擎进行了优化。设计的光学引擎证实了激光LCOS显示的高效率和均匀性,并且所有指标都满足激光LCOS显示的要求。     

神龙二号注入器阳极杆内电子束包络测量技术

在注入器段阳极杆内不同位置进行电子束包络的测量可以为多脉冲电子束在注入器段的传输磁场配置调试提供最直接的支撑,也是研究热阴极发射性能的重要手段,测量工作具有极为重要的意义。神龙二号采用热阴极作为多脉冲电子束源的发射体,对真空的要求极高,且加热及降温周期较长,不适合频繁地破坏真空进行测量位置的调整;针对这样的特点,设计了一套可伸缩式的测量装置,结合多幅分幅相机,在不破坏真空的情况下,可以完成多个位置的束包络的时间分辨测量,在提高测量效率的基础上进一步提高了注入器的调试效率。     

一种大入射角容差宽带薄膜偏振器

通过组合长波通和短波通膜堆的方法,设计并制备了一种大入射角容差宽带薄膜偏振器。该薄膜为HfO2/SiO2结构,采用无离子束辅助的电子束蒸发工艺,蒸发金属铪和SiO2制得。对该膜的透射率光谱、激光损伤阈值和形貌进行了研究,结果显示其不仅在1044~1084 nm波段内都具有很高的对比度,而且在1064 nm波长、 53~60的入射角范围内具有很大的消光比和激光损伤阈值,且损伤特性基本不随入射角变化。该偏振器的P光损伤阈值约为20 J/cm2,损伤主要由基板与薄膜界面处的纳米级缺陷所引起;S光损伤阈值约为45 J/cm2,损伤主要由激光辐照下薄膜表面的等离子烧蚀现象引起。     

1.3 GHz 20 kW固态微波功率源的测试和运行（英）

北京大学3.5-cell直流超导(DC-SRF)光阴极注入器需要一台连续波功率20 kW的1.3 GHz微波功率源。为此北京大学和北京北广科技股份有限公司联合研制了一台由88个放大模块组成的固态微波功率放大器,这是国内首台L波段连续波大功率固态功率源。在简要介绍这台微波功率放大器设计的基础上,主要描述其调试过程和重要参数检测并着重讨论了全反射问题。测试结果显示这台功率源的各项参数均达到设计指标,在输出功率20 kW时的效率为34%,增益大于85 dB;在整个功率输出范围其增益和相移的变化分别为1.6 dB和9.5。目前这台功率源已在DC-SRF光阴极注入器调试运行中稳定工作超过2000 h。     

HXMT卫星X射线标定装置和标定实验

HXMT卫星的建设是一个系统工程,既包括有效载荷的三个不同能量范围的X射线望远镜（见本专题HXMT各望远镜的介绍）,又有为支撑其运行以及为实现其科学目标而建立的HXMT地面科学应用系统（见本专题“HXMT卫星的观测规划与数据处理”的介绍）,以及为测试HXMT各个载荷性能指标和能量标定的标定装置。     

基因算法在光阴极注入器优化设计中的应用

基于正在建设的大连自由电子激光装置,研究了基因算法在注入器优化设计中的系统应用。与传统的注入器优化方法相比较,基因算法在多变量、多目标注入器优化问题中具有优化效率高、优化结果精确的优势;通过采用权重因子的方法将多目标问题转化为单目标优化问题,大大简化了基因算法优化流程;光阴极注入器对束流稳定性要求严格,通过基因算法优化使束流的到达时间抖动控制到150 fs,满足束流稳定性的要求。