基于波变量补偿的阻抗匹配时延双边遥操作

通信时延是遥操作系统中固有的问题,它会严重影响遥操作的性能,降低系统的稳定性和跟踪性。基于无源理论的波变量法可以保证遥操作系统在任意时延下稳定,是解决时延问题的一个重要方法。然而,波变量法带来的波反射会阻扰有用信号的传输,降低了主从端信号的跟踪性,严重时甚至会导致整个系统振荡。针对这一问题,提出了一种基于波变量补偿的阻抗匹配双边遥操作系统结构,旨在减少波反射,提高操作者的临场感和系统的跟踪性。通过仿真实验,结果表明所提方法能够保证固定时延条件下遥操作系统的稳定性,并具有较好的跟踪性。     

混合液体介质的特性声阻抗

本文从理想混合液的基本假设出发,由声速公式导出了混合液的特性声阻抗表达工,在此基础上对二元混液的特性声阻抗进行了讨论,对甘油和乙醇,进行了混合实验,由本文导出的公式所计算出的混合液的特性声阻抗值与由实验所测得的值符合较好。     

金属箔断路开关电爆性能的研究

 给出了在单纯断路开关调节电路(F型)、断路开关－变压器调节电路（FT型）和变压器－断路开关调节电路（TF型）三种类型的电爆炸断路开关的理论模型和数值模拟结果,并对其性能进行对比和分析。     

高温下镜面纯Fe的表面质量研究

研究了真空状态下保温60 min不同退火温度对镜面纯铁的表面粗糙度、表面形貌及晶粒取向的影响。结果表明：在纯铁的多晶型性转变温度点以下,面均方根粗糙度随退火温度的升高而缓慢增大;在多晶型性转变温度及以上发生突变,从面均方根粗糙度为4~5 nm的镜面突变到700 nm;用扫描电子显微镜(SEM)观察样品表面,发现在810 ℃出现再结晶细小晶粒。研究了原材料及860~960 ℃之间几个温度点的X射线衍射{200}晶面极图,结果发现：晶粒在860 ℃开始择优取向,随温度升高,取向越来越明显;再结晶对表面粗糙度的影响不大,晶粒的择优取向使得晶粒在不同方向的膨胀系数不同,以及多晶型性转变导致体积的变化使得晶粒之间挤压造成晶粒之间的凹凸不平和表面较深较粗的晶界,这是造成粗糙度突变的主要原因。     

650 kV/2 ns高压脉冲发生器研制

研制了一套峰值650 kV、脉宽2 ns的窄脉冲发生器,具有结构紧凑、体积小巧、便于移动和产生优质的纳秒高压脉冲等优点。该发生器基于三谐振脉冲变压器原理和脉冲形成压缩实现窄脉冲输出,采用紧凑双锥形绕组铁芯变压器、LC调谐回路和27 pF,30 脉冲形成线组成三谐振回路,油介质自击穿开关导通后在负载上获得高压脉冲。实验结果表明,该窄脉冲发生器可在80 电阻负载上输出脉冲峰值约650 kV,脉宽约2 ns,与理论分析的结果相吻合。     

紧凑Tesla变压器型纳秒脉冲源

采用带有开路磁芯的Tesla变压器与单筒脉冲形成线一体化结构,研制了一台基于Tesla变压器的紧凑GW级纳秒脉冲源,该源包括一个40 脉冲形成线、内置Tesla变压器、初级电路及高压吹气主开关等,具有变比高、结构紧凑、能量传输效率高、便于重复频率运行等特点。给出了脉冲形成线、Tesla变压器和主开关等的工作原理、设计方法和模拟计算。实验结果表明,该脉冲源输出电压大于200 kV,脉冲宽度约8 ns,可以在重复频率100 Hz、平均输出功率1 GW情况下稳定运行,实验结果与理论设计相符。     

声腔对电动式换能器工作特性的影响

传统的电动式换能器设计理论中,未考虑压力补偿系统等声腔结构对声学性能的影响,声源级理论设计结果与实测结果存在较大差别。研究中将电动式换能器内部的三段气腔视为突变截面声腔结构,给出了声腔的四端网络等效电路,将其作为辐射面的负载添加到电动式换能器的传统等效电路中,获得了电动式换能器改进的等效电路。基于改进的等效电路求解了带有声腔结构的电动式换能器声源级曲线,该曲线与有限元仿真分析结果基本一致,验证了该改进的等效电路在预报电动式换能器声源级方面的正确性。基于该等效电路研究了声腔的结构尺寸、末端声学边界及腔内气体声学参数对声源级起伏特征的影响。结果显示,在声腔末端敷设吸声材料或在声腔内充入特性阻抗较小的气体对于抑制或消除声源级起伏具有明显作用。     

Microwave absorption properties regulation and bandwidth formula of oriented Y2Fe17N3-δ@SiO2/PU composite synthesized by reduction-diffusion method

As concepts closely related to microwave absorption properties, impedance matching and phase matching were rarely combined with material parameters to regulate properties and explore related mechanisms. In this work, reduction-diffusion method was innovatively applied to synthesize rare earth alloy Y$_{2}$Fe$_{17}$. In order to regulate the electromagnetic parameters of absorbers, the Y$_{2}$Fe$_{17}$N$_{3-\delta }$ particles were coated with silica (Y$_{2}$Fe$_{17}$N$_{3-\delta }$@SiO$_{2}$) and absorbers with different volume fractions were prepared. The relationship between impedance matching, matching thickness, and the strongest reflection loss peak (${\rm RL}_{\rm min}$) was presented obviously. Compared to the microwave absorption properties of Y$_{2}$Fe$_{17}$N$_{3-\delta }$/PU absorber, Y$_{2}$Fe$_{17}$N$_{3-\delta }$@SiO$_{2}$/PU absorbers are more conducive to the realization of microwave absorption material standards which are thin thickness, light weight, strong absorbing intensity, and broad bandwidth. Based on microwave frequency bands, the microwave absorption properties of the absorbers were analyzed and the related parameters were listed. As an important parameter related to perfect matching, reflection factor ($\sqrt {ărepsilon_{\rm r}/\mu_{\rm r}}$) was discussed combined with microwave amplitude attenuation. According to the origin and mathematical model of bandwidth, the formula of EAB (${\rm RL}<-10$ dB) was derived and simplified. The calculated bandwidths agreed well with experimental results.     

Rod-pinch 二极管理论及数值模拟

 介绍了Rod-pinch二极管的基本结构和工作原理，采用Laminar模型分析了Rod-pinch二极管中的粒子运动过程及其阻抗特性。考虑背景空间离子电荷的影响，用1维Laminar方程分析Rod-pinch二极管中电子的自箍缩过程，并且利用Magic程序对其中的粒子运动进行数值模拟，求解二极管中的电压和电流，最终得出二极管的阻抗特性，在较低电压下，负极性RPD的性能明显不如正极性RPD。根据临界电流经验公式，初步验证Laminar理论模型的可行性。     

1.2 MV大功率直流高压电源研制

 采用等边三角形结构的铁芯,次级线圈分成40级,分别进行三相全波整流,每级输出直流30 kV,串联后获得1.2 MV/A的直流高电压大功率输出。电源的能量转换效率大于95%,漏抗高达21.7%。采用无滤波电容结构,次级线圈星型/三角型接法交替使用,纹波系数小于±4%。整个电源密封在压力钢筒中,充0.8 MPa高纯度SF6气体作为绝缘介质,最大工作场强小于130 kV/cm。设计了专门的SF6气体冷却系统,气体温度控制在60 ℃以内,高电压由充气同轴传输线输出。在小负载条件下,电源各项指标满足技术要求,已经安装在1.2 MW,1.2 MeV大功率直流电子加速器上进行整机联调。