C波段2 MeV驻波加速管物理设计

 为了发展结构紧凑、小束斑加速器,进行了C波段驻波电子直线加速器加速管的物理设计和研究。利用多级聚束和大孔径注入方法,抑制空间电荷效应。加速管由3个聚束腔和4个加速腔组成,长约163 mm,馈入微波功率源1 MW。在最终的数值模拟中,得到脉冲电流约150 mA,俘获效率优于30％,在加速管出口外约14 mm处,对电子的横向分布进行非线性Gauss拟合,得到束斑直径（FWHM）约为0.55 mm。     

在速调管中空间电荷波对辐射波引起的电子束群聚的修正

 在相对论情况下,导出了速调管(klystron)和契伦柯夫(Cherenkov)器件中考虑空间电荷波影响的被调制电子束的谐波电流公式;并且分析了空间电荷波对电子束群聚的影响：在小信号时使群聚减小;在大信号时使群聚增强。     

主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性

运用热刺激放电、表面电位衰减和电光效应的检测等手段,对主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性进行了研究．结果表明,在极化后的样品中,被样品表面或体内的各类陷阱捕获的大部分空间电荷所处的陷阱能级高于极性生色团分子的定向排列产生的偶极电荷的束缚能级,空间电荷对偶极电荷有强烈的束缚作用．空间电荷衰减将导致材料内的电场分布发生变化,并引起极性生色团分子的松弛．空间电荷稳定性决定着偶极电荷的寿命. 关键词：     

行波管三维非线性计算机模拟的改进

 采用宏粒子模型计算空间电荷力,导出行波管三维大讯号工作方程组,开发出Visual C++数值分析软件。随后进行计算机模拟,提出将三维空间电荷力处理为二维,大大节省了计算时间,数值结果与三维计算吻合很好。     

光束自陷──空间光孤子

 虽然人们一直被所见到的诸如海啸和潮汐等非线性波现象所吸引,但是直到１８３４年才第一次给出了关于自陷波的科学报道．当时一个名叫Ｊ．Ｒｕｓｓｅｌｌ的苏格兰科学家在一条窄而浅的河道中观察到一个轮廓分明的圆形平滑水峰向前行进,水峰在行进的过程中形状和速度保持不变,同时在这个不同寻常的水峰两侧的河水也保持平静如初．Ｒｕｓｓｅｌｌ注意到这个水峰是一个孤立的凸起的水团．５０年后,两位丹麦学者Ｄ．Ｋｏｒｔｅｗｅｇ和Ｇ．Ｖｒｉｅｓ经研究认为这种现象要求有非常大的振幅,同时要求介质对不同幅度的波具有根本不同的作用,也就是要求介质具有非线性行为．     

用静电天平测量驻极体的电场强度和真空介电常数

利用分析开平改制的静电天平,当天平平衡时,静电吸引力就等于砝码重力。再根据力学的虚功原理,力等于能量的负梯度,导出电场强度与砝码质量和极板面积的关系式,可以求出电场强度和真空介电常数。     

HIRFL改造中的加速器物理问题

从加速器运行的角度对兰州重离子加速器 HIRFL建成以来所存在的问题进行了总结 ,结合放射束物理和冷却储存环 CSR对 HIRFL的新要求 ,从加速器的物理设计方面提出了一些改进方案 .主要问题有 :超低能束流传输的空间电荷效应的影响 ,扇聚焦回旋加速器 SFC高频加速电压不对称对束流轨道的影响 ,用半频聚束的方式补偿两台回旋加速器的纵向不匹配 ,前束线上聚束器的工作模式的选取 ,强杂散磁场对超低能和低能束流传输的影响 ,分离扇回旋加速器 SSC注入区过垫补磁场对注入束流轨道的影响 ,SFC和 SSC的单圈引出 ,重离子通过剥离膜后的束流损失和束流品质的变坏等.From the viewpoints of the HIRFL operation and the new requirements to HIRFL by the study of radioactive beam physics and CSR project, the HIRFL upgrading program has been proposed after studying the existing problems found during the operation and new problems when increasing the beam intensιty and ion variety. The accelerator physics problems of the upgrading program were discussed here, which include the space charge effect on the very low energy beam line...     

同轴慢波结构相对论高功率微波产生器理论分析

 推导了同轴波导的空间电荷限制流,其值大于圆波导的空间电荷限制流。因此在阴极电势和束流相等的情况下,同轴波导中的束流具有更高的动能,同轴器件有可能获得更高的微波转换效率。理论推导出同轴慢波结构中考虑束流空间电荷影响的色散方程,利用Matlab进行了编程求解。不考虑束流空间电荷影响时,编程计算结果与Superfish模拟结果一致。由考虑束流空间电荷影响的色散方程数值计算结果,可知文献中提出的同轴慢波结构相对论高功率微波产生器工作在准TEM模的π模,频率为7.67 GHz,峰值时间增长率较高,电子束损失的能量与其初始能量之比为34%。这些结果均与文献中的数值模拟结果一致。同时理论分析说明该种器件无论在能量转换效率,还是在产生微波脉冲的上升时间上均具有优势。     

Ion dynamics in ultrafast laser ablation of copper target

We investigate the angular distribution and average kinetic energy of ions produced during ultrafast laser ablation （ULA） of a copper target in high vacuum. Laser produced plasma （LPP） is induced by irradiating the target with Ti：Sapphire laser pulses of -50 fs and 800 nm at an angle of incidence of 45°. An ion probe is moved along a circular path around the ablation spot, thereby allowing characterization of the time-of-flight （TOF） of ions at different angles relative to the normal target. The angular distribution of the ion flux is well-described by an adiabatic and isentropic expansion model of a plume produced by solid-target laser ablation （LA）. The angular width of the ion flux becomes narrower with increasing laser fluence. Moreover, the ion average kinetic energy is forward-peaked and shows a stronger dependence on the laser pulse fluence than on the ion flux. Such results can be ascribed to space charge effects that occur during the early stages of LPP formation.     

Temperature-dependent rectifying and photovoltaic characteristics of an oxygen-deficient Bi_2Sr_2Co_2O_y/Si heterojunction

A Bi2Sr2Co2Oy/Si heterojunction is obtained by growing a layer of p-type oxygen-deficient Bi2Sr2Co2Oy film on a commercial n-type silicon wafer by pulsed laser deposition. Its rectifying and photovoltaic properties are studied in a wide temperature range from 20 K to 300 K. The transport mechanism under the forward bias can be attributed to a trap- filled space-charge-limited current conduction mechanism. Under the irradiation of a 532-nm continuous wave laser, a clear photovoltaic effect is observed and the magnitude ofphotovoltage increases as the temperature decreases, The results demonstrate the potential application of a Bi2SrzCo2Oy-based heterojunction in the photoelectronic devices.