微计算机图象法在研究焊接电弧中的应用

微计算机图象法是微计算机应用的新发展。焊接电弧是一种强光、高温的热源,用一般方法研究它比较困难。本文采用红外摄象微计算机图象法对焊接电弧作用下温度场进行测定,获得直流TlG电弧焊接不锈钢时温度场变化的特征。对Ar+N_2混合气体保护钨极焊接电弧图象进行伪着色处理,获得清晰的电弧内部结构变化特征。实践表明,微计算机图象法研究焊接电弧有许多独到之处,它具有高速、准确、方便、形象等一系列优点,是一般方法无法比拟的。     

模拟型晶体三极管焊接电源的研制

本文介绍了利用国产元件研制成一台模拟型晶体三极管焊接电源,能适用于MAG、TIG、MIG焊,焊接性能良好。本电源能用于连续电流焊,也备有波形发生器,可输出方波、矩形波、三角波以及前沿带尖峰冲剌脉冲波,用于脉冲焊。本电源静态精度高,电压、电流稳定度也很高,当网路电压波动±10%时,输出电压和电流波动<±0.1%,频率响应反馈控制时为10KHZ。本电源还为MAG焊短路过渡时设计了电子电抗器,短路时间常数可以在很宽范围内任意调节,而且可以分别调节短路开始和短路后期的di/dt,也能限制短路峰值电流,以减少飞溅,这是一般电抗器不具备的功能。文中还对研制模拟型晶体三极管焊接电源中常遇到的大功率晶体管保护、振荡和脉冲频率等问题谈了自己体会。     

Bow shocks formed by a high-speed laser-driven plasma cloud interacting with a cylinder obstacle

A bow shock is formed in the interaction of a high-speed laser-driven plasma cloud with a cylinder obstacle. Its temporal and spatial structures are observed by shadowgraphy and interferometry. The width of the shock transition region is ～ 50 μm, comparable to the ion–ion collision mean free path, which indicates that collision is dominated in the shock probably. The Mach-number of the ablating plasma cloud is ～ 15 at first, and decreases with time resulting in a changing shock structure. A two-dimension hydrodynamics code, USim, is used to simulate the interaction process. The simulated shocks can well reproduce the observed.     

高频脉冲TIG焊的电弧控制及高频效应

本文通过研究脉冲焊电弧的电流、电压波形,发现电弧功率随频率增加而提高。由此提出自由电弧在脉冲电流作用下,其形态的动态过程属惯性系统的假设,并用20000幅/S的高速摄影进行了验证。通过对惯性系统电孤的可控性分析,发现自由电孤可由高频脉冲电流控制在非稳定状态上,此时电弧脉冲电压明显提高,这就是电弧的高频效应。本文还研究了影响高频效应的几个主要因素,着重分析了维弧电流的作用,提出高频时由于电弧的惯性,瞬间电流停止并不会导致电弧熄灭,因此得出高频焊不需要维弧电流的结论。     

Application of multi-pulse optical imaging to measure evolution of laser-produced counter-streaming flows

A counter-streaming flow system is a test-bed to investigate the astrophysical collisionless shock(CS) formation in the laboratory. Electrostatic/electromagnetic instabilities, competitively growing in the system and exciting the CS formation, are sensitive to the flows parameters. One of the most important parameters is the velocity, determining what kind of instability contributes to the shock formation. Here we successfully measure the evolution of the counter-streaming flows within one shot using a multi-pulses imaging diagnostic technique. With the technique, the average velocity of the high-density-part(ne ≥ 8–9 × 10~(19)cm~(-3)) of the flow is directly measured to be of ～ 10~6cm/s between 7 ns and 17 ns.Meanwhile, the average velocity of the low-density-part(ne ≤ 2 × 10~(19)cm~(-3)) can be estimated as ～ 10~7cm/s. The experimental results show that a collisionless shock is formed during the low-density-part of the flow interacting with each other.     

激光加速高能质子实验研究进展及新加速方案

利用超强激光与等离子体相互作用来加速高能离子是激光等离子体物理及加速器物理领域的研究热点.经过了近20年的发展,激光离子加速已取得丰硕成果,催生了一批新的应用.本文概述了国内外激光离子加速所取得的标志性实验研究进展,围绕高能质子的产生这一关键问题进行了深入的探讨,介绍了近几年来发展的有潜力的新加速方案.     

利用光核反应对激光等离子体中超热电子温度诊断的理论研究

超短超强激光与等离子体相互作用可以产生高能的超热电子, 利用光核反应的方法可以对这部分超热电子的温度进行诊断. 本文通过粒子输运程序(MCNP), 模拟了超热电子通过轫致辐射产生γ 光子, γ 光子再分别与⁶³Cu, ¹⁰⁷Ag, ¹²C等活化材料发生光核反应的物理模型, 并根据核素的活化截面数据, 计算了不同活化片的放射性活度, 得到了¹¹C/⁶²Cu, ¹¹C/¹⁰⁶Ag活度比与电子温度关系曲线, 采用理论模拟的方法实现了激光等离子体产生的超热电子的温度诊断. 关键词： 超热电子 轫致辐射光子 光核反应 MCNP程序     

激光加速器装置CLAPA-II的研究进展

粒子加速器作为核物理科学中的核心仪器设备,是衡量综合国力的一项重要标志.常规粒子加速器已经有了百年的发展史,目前挑战主要集中在高流强、低发射度、更高加速梯度等方面.新加速机制的提出与研究是粒子加速器技术的新兴研究方向.由于激光与等离子体作用不存在击穿问题,产生的加速电场梯度远高于常规加速器,具有可以更加经济地实现高能粒子加速的潜力,一旦达到工程应用标准,将大幅降低加速器的建造应用门槛.但由于激光加速技术发展时间较短,在实际投入工程应用中仍面临很大挑战.为了实现激光加速技术从实验到实际应用的转化,在国家科技部和北京市的支持下,北京大学在怀柔科学城开展了激光加速器装置CLAPA-II的研发与建造.本文主要介绍了CLAPA-II装置的主要组成,以及关键核心技术相关研究进展.     

强激光产生的强磁场及其对弓激波的影响

强激光照射金属线圈后,会在打靶点附近的背景等离子体中诱发冷电子的回流,在金属丝内形成强电流源,从而产生强磁场.本文利用神光II高功率激光器产生的强激光照射金属丝靶,产生了围绕金属丝的环形强磁场.利用B-dot对局域磁感应强度进行了测量,根据测量结果,结合三维模拟程序,反演得到磁场的空间分布.再利用强激光与CH平面靶相互作用产生的超音速等离子体撞击该金属丝,产生了弓激波.通过光学成像手段研究了磁场对冲击波的影响,发现磁场使得弓激波的轮廓变得不明显并且张角变大.同时,通过实验室天体物理定标率,将金属丝表面等离子参数变换到相应的天体参数中,结果证明利用该实验方法可以在实验室中产生类似太阳风的磁化等离子体.     

自行车前叉熔极气电焊的研究

自行车前叉焊接历来都采用盐浴钎焊,这种工艺弊病极多:如耗电大,劳动条件差,正品率低等。长期以来,人们试图改革未能成功。我们利用自己研制的晶体管焊接电源,采用高效、优质、节能、经济的细丝混合气体(Ar CO_2)熔极脉冲焊新工艺,通过精心地接头设计和工艺措施,成功地用熔极气电焊取代了盐浴钎焊。这在自行车焊接史上是一件重大的革新。不仅使正品率由75%提高到95%以上,而且有较高经济效益:节约大量电能和铜材、钢材。本研究成果已于1982年12月11日由天津市科委、经委组织鉴定,与会专家们认为此项研究为国内首创,有重大经济价值,建议在全国推广。