爆轰试验中高速摄影控制及闪光装置改进

研究爆轰试验高速摄影中,闪光灯和摄影机快门失灵引起试验失败问题,提出对试验操控装置和闪光灯电源改进措施。首先,在实验操控上增加防止仅雷管起爆的逻辑控制,并采用集中控制,分布检测设计;其次,在闪光氙灯电源中,采用伪火花开关和多节LC(电感-电容)脉冲形成线技术,解决氙灯存在的自闪、不引燃和光强不均。此外,还解决了装置研制中遇到的电磁干扰、同步引燃等问题。通过改进,有效地防止了爆轰试验中高速摄影光学影像丢失情况和底片曝光不均匀现象,介绍了主要元件、线路和系统、实验结果及研制过程。     

用于解决大规模波长路由光网中路由和波长分配问题的新启发式算法

本文提出了一种新的启发式算法,它将路由和波长分配问题分解为两个子问题分别进行优化求解,并以最小化波长需求作为目标函数。在不同通信负荷的情况下,我们以NSF网为例,分析了波长通道(WP)和虚波长通道(VWP)路由方案之间在波长需求方面的差别。同时还研究了网络波长重用度的问题。数值结果表明所提出的算法可有效地应用于大规模波长路由光网。     

1GW超宽带单周期脉冲辐射源实验研究

 利用600kV铁芯充电脉冲变压器和压缩开关,作为初级脉冲功率系统和亚纳秒单开关技术,产生了峰值功率1.6GW、脉冲全底宽5.5ns的单周期脉冲,可在高于20Hz重复 频率下稳定运行。设计了同轴双锥天线,辐射功率大于500MW。初步掌握了产生和辐射高峰值功率超宽带脉冲的绝缘和能量损耗,特别是50Ω超宽带负载设计等技术难题。     

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%。     

圆形球面虚共焦非稳腔的三维数值研究

 通过对1/2共焦腔和稳定腔的计算,考查了同三维菲涅耳积分方程相应的C 8程序的可靠性。对激光在三维圆形球面虚共焦非稳腔中的传输作了计算和分析。取相同的远场传输距离且放大率由大变小时，强度分布由近场的投影分布逐渐趋于远场的高斯、超高斯分布。     

大 学 物 理

讨论了纯虚阶Bessel函数和虚阶修正Bessel函数的定义式，及它们的相关性质.并给出在轫致辐射中的应用实例.     

Schur不等式的改进与特征值的估计

设复矩阵Ａ的特征值为λ１，…，λｎ．本文的目的，首先给出和的不等式用以改进Ｓｃｈｕｒ不等式，然后应用这些不等式去估计矩阵Ａ的特征值．     

非旋波近似下类克尔介质中“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化分析

本文研究了非旋波近似下类克尔介质对“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化特性的影响.数值计算的结果表明:类克尔介质的作用直接影响着受激辐射场的平均光子数< n(t) >的Rabi振荡的幅度和频率;而虚光场的影响则表现为受激辐射场的量子噪音,它与激发场强的变化及场与介质的耦合程度密切相关.另外,本文还对< n(t)>进行了频谱分析,结果发现该非线性系统存在着一系列高次谐波;并且,各高次谐波成分和振幅的变化情况完全依赖于激发场强及与介质的耦合程度.     

虚阴极振荡器中微波频率的研究

 在虚阴极振荡器的实验中，同时得到了几百兆瓦5.17GHz和几兆瓦7.74GHz的微波输出。根据虚阴极振荡器的单电荷层模型可知，主频5.17GHz的微波由虚阴极自身振荡产生；7.74GHz 的微波由虚阴极自身振荡与虚阴极振荡或电子往返振荡产生的调制束流相互作用产生。     

高功率微波器件2.5维通用粒子模拟软件——尤普

利用体积加权宏粒子模型,考虑了阴极形状的爆炸电子发射模型、散度校正完全匹配层边界等新型和改进型电磁粒子模拟算法模型,提高了粒子模拟算法的计算精度,并有效降低数值噪声。在此基础上开发出2.5维全电磁通用粒子模拟软件——尤普,可在x-y,z-r和r-φ3种坐标系下应用于高功率微波器件的2.5维数值模拟研究和结构设计。对相对论磁控管、磁绝缘线振荡器和虚阴极振荡器等高功率微波器件的模拟结果表明：尤普软件得到了正确的物理图像和物理规律。