合肥光源相空间测量

 介绍了在合肥光源（HLS）上的相空间测量系统和测量结果,同时进行了工作点(Tune值)的计算。研究了电子储存环上三种相空间测量和计算方法：双位置单圈法、单位置双圈法和单位置单圈法。通过对仿真数据的计算和比较,论证了这三种方法的正确性和可行性,并分析了这三种方法的适用条件和在不同条件下的优缺点,为合肥光源的相空间测量提供了新的设计思路。     

Dynamical analysis,circuit realization,and application in pseudorandom number generators of a fractional-order laser chaotic system

A new five-dimensional fractional-order laser chaotic system (FOLCS) is constructed by incorporating complex variables and fractional calculus into a Lorentz-Haken-type laser system. Dynamical behavior of the system, circuit realization and application in pseudorandom number generators are studied. Many types of multi-stable states are discovered in the system. Interestingly, there are two types of state transition phenomena in the system, one is the chaotic state degenerates to a periodical state, and the other is the intermittent chaotic oscillation. In addition, the complexity of the system when two parameters change simultaneously is measured by the spectral entropy algorithm. Moreover, a digital circuit is design and the chaotic oscillation behaviors of the system are verified on this circuit. Finally, a pseudo-random sequence generator is designed using the FOLCS, and the statistical characteristics of the generated pseudo-random sequence are tested with the NIST-800-22. This study enriches the research on the dynamics and applications of FOLCS.     

具有复合幂函数和共存吸引子的新混沌系统的动力学分析与电路仿真

构造一个具有复合幂函数的三维连续自治混沌系统。系统的状态方程仅有5项,其中一项是指数小于1的复合幂函数。该系统具有结构简单、非双曲平衡点、吸引子共存的性质,展现出了复杂的动力学行为。首先,对系统的动力学行为进行分析,包括李雅普诺夫（Lyapunov）指数谱、分岔图以及庞加莱映射等,结果表明此系统具有混沌特性。然后进行混沌系统的电路设计,电路仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于等阻抗差分段法的变阻抗线电路模拟

新型Z箍缩驱动源系统采用变阻抗线结构形式的径向阻抗变换器进行能量传递和变换,为了获得最大的能量效率,需要应用电路模拟方法研究变阻抗线传递功率的特性。采用了等阻抗差分段法对变阻抗线进行了建模计算,与以往的等长度分段方法比较,在相同的分段数量下,等阻抗差分段法在阻抗变化的连续性上优于等长度分段法。给出了具有指数形式的变阻抗线的算例,分别采用两种分段法进行了计算,对计算结果的比较表明:等阻抗差分段法可以使计算更快地收敛到真实解。     

混合模式直线型变压器驱动源模块

在对Marx发生器和直线型变压器驱动源(LTD)电路拓扑结构及等效参数进行分析对比的基础上,结合两种电路拓扑结构的技术特点,提出了基于Marx基本回路的混合模式LTD模块构想。在混合模式LTD模块中,每个基本回路是一个多级的Marx发生器回路,回路中只有前一级或几级开关需要外部触发,而后级开关工作在自击穿模式。计算分析表明：混合模式LTD模块设计可以有效降低LTD系统对多路同步触发的要求;独立回路式结构可提高整个混合模式LTD模块的可维护性;回路间耦合触发的方式可提高整个混合模式LTD的工作可靠性。最后,还探讨了回路内阻、磁芯损耗及Marx发生器回路中后级自击穿开关抖动对混合模式LTD模块参数设计的影响。     

PW级Ｚ箍缩驱动源指数传输线的电路模拟

采用PSPICE软件,以PW级Z箍缩驱动源指数传输线为例,模拟分析了用有限多段分段阶跃变阻抗传输线序列模拟连续指数变阻抗传输线时,直角波、半周期正弦、全周期正弦平方等入射脉冲的电压和功率传输效率与分段数以及脉冲参数的关系,并计算了水电阻率对功率传输效率的影响。模拟结果表明：直角波波头的电压和功率传输效率随分段数增大而迅速趋近于理想传输线变压器的值;但对于非直角波入射脉冲而言,分段数并非越多越好,而是存在一个与传输线电长度和输入脉冲波前时间相应的最佳值;随着水电阻率下降,功率传输效率加速降低。     

基于逐圈位置频谱的束流不稳定性

利用上海光源储存环中受激电子束团位置信号频谱数据,确定了束团在加速器中运行的工作点及品质因数,获得了储存环垂直方向阻抗和横向阻尼率,分析了不稳定性产生的原因。阐述了加速器中受激束团的运动特点,以RLC振荡电路为基础,对束团运动进行简单的建模,利用模型中频率响应函数对频谱中的脉冲波形进行拟合,得到了用于表示运动阻尼及频率分散程度的品质因数。实验结果表明：利用该方法拟合得到的数据与原数据的相关性可达98%以上,所拟合波形与原波形整体相似度高。对不同流强下的数据进行了研究,随着流强的逐渐增加,工作点和品质因数同步减小,不稳定性加剧,流强达到阈值后,频谱中单峰分裂为双峰,束流品质降低。     

微波注入反相器基本电路的非线性效应

采用理论分析和微波注入实验相结合的方法,分别研究了以74HC04和74LVCU04A两种芯片为核心的反相器基本缓冲及数模转换电路的微波效应问题,通过反相器闩锁过程对非线性扰乱进行了机理分析,并利用微波注入实验详细分析了非线性扰乱效应的微波有效功率阈值及其随频率、脉冲宽度的变化。实验结果表明：在固定环境温度条件下,有效注入功率大于33 dBm,频率在3 GHz以下的微波均可使74HC04效应电路的非线性扰乱强度达到10%以上;有效注入功率大于30 dBm,频率在3 GHz以下的微波均可使74LVCU04A效应电路的非线性扰乱强度达到10%以上。相同非线性扰乱强度的注入有效功率阈值近似随频率的提高而增大。非线性扰乱阈值随注入微波信号脉宽变化明显,拐点为40~70 ns不等,与反相器中的互补型金属氧化物半导体器件寄生三级管的导通电流积累有关。     

基于开关控制的兴趣实验设计

设计了开关控制实验,专门对常见的开关特点及使用进行探讨,根据开关特点搭建相应的控制电路,用近似于工程项目的形式锻炼学生对开关的灵活应用,激发了学生实验的兴趣和积极性.     

Zero Current Potentiometry for Measuring the Interface Potential at the Electrode/Solution Interface. Theoretical and Experimental Study

A novel electrochemical approach has been proposed to measure the interface potential at the electrode/solution interface based on reconstructing the three‐electrode system of a potentiostat. In this work, the method was investigated both theoretically and experimentally. Mathematical expressions, describing current? potential characteristics, were derived. Zero current potential E_zcp was defined as the potential at which the current is zero based on linear sweep voltammetry, and was determined from the I? E curve to measure the interface potential. The experimental results obtained with the couples Fe(CN)₆^3?/Fe(CN)₆^4? and Co(NH₃)₆³⁺/Co(NH₃)₆²⁺ as examples agreed well with the theory. The proposed approach exhibits an excellent performance for measuring the interface potential due to the advantages of rapidity, high stability and accuracy.