新型的火箭推进方式——激光等离子体推进

传统推进技术是利用化学能将运载器送入预定空间轨道和实现航天器在轨机动的技术,主要是指液体和固体化学推进。从1926年美国人戈达德研制出以液氧,汽油为推进剂的液体火箭发动机至今,化学推进已经有近80年的发展历史,目前其理论体系和应用技术基本成熟,发射基地和地面测控系统等配套设施健全。化学推进最突出的特点是可以提供大推力,一直以来是航天领域使用最多的推进技术,而且在可预见的将来仍是重要的航天推进技术。     

微锥阵列对碳纳米管薄膜强流脉冲发射的影响

采用酞菁铁高温热解方法,以化学镀铜层为缓冲层,在具有微锥结构阵列的硅基底上制备了CNTs薄膜,并采用二极结构,在20 GW脉冲功率源系统中对其强流脉冲发射特性进行了测试.结果表明:在相同的峰值电场下,CNT薄膜的发射电流峰值随基底微结构单元尺寸的减小而增大,且当脉冲电场的峰值增加时,CNT薄膜的发射电流的峰值增长速度随基底微结构单元尺寸的减小而增大.结合利用有限元分析软件ANSYS模拟计算的微锥阵列结构上表面的电场分布,研究了不同单元尺寸的微锥阵列对碳纳米管薄膜强流脉冲发射能力的影响.     

铜基碳纳米管薄膜的制备及其强流脉冲发射特性研究

为了研究碳纳米管薄膜的强流脉冲发射特性, 采用酞菁铁高温热解方法在机械抛光铜基底上直接生长了碳纳米管薄膜 (Cu-CNTs), Cu-CNTs生长方向各异. 在20 GW脉冲功率源系统中采用二极结构对Cu-CNTs的强流脉冲发射特性进行研究, 研究结果表明: 在单脉冲发射条件下, 随脉冲电场峰值的增大, Cu-CNTs薄膜的发射电流峰值呈线性增加, 当宏观场强为15.5 V/μ时, 发射脉冲电流的峰值可达到5.56 kA, 对应的发射电流密度0.283 kA/cm², 当宏观场强达到32.0 V/μ时, 发射脉冲电流的峰值可达到18.19 kA, 对应的发射电流密度0.927 kA/cm², 发射电流能力明显优于已有报道. 在相同峰值, 连续多脉冲情况下, 碳纳米管薄膜具有良好的发射可重复性, 且发射性能稳定. 关键词： 强流脉冲发射 碳纳米管 铜基底 稳定性     

基于单体石墨纤维的场发射特性研究

利用化学气相沉积(CVD)法,以甲烷为碳源在管式炉中合成了单体石墨纤维(MGF)。选取长度为3.426 mm,顶端球面半径为11.26 μm的单体石墨纤维直立于圆铜片上作为阴极,以导电ITO玻璃作为阳极,采用二极管结构在真空室中进行直流场发射测试,证实MGF的开启场强为0.477 5 V/μm。基于有限元仿真软件ANSYS进行电磁场分析,计算了MGF在不同电压下的有效发射面积。结果表明,当电压为5.36 kV时,MGF达到最大发射面积为796.226 μm²,在实验测量电压范围内,平均发射电流密度可以达到46.069 A/cm²,单体石墨纤维具有良好的场发射特性。     

基于数据驱动方法的控制器设计及其参数整定

以一般离散时间非线性系统为研究对象,提出一类基于数据驱动的控制器设计及其参数整定方法.方法首先依据非参数时变动态线性化定理提出3种控制器结构,再采用迭代反馈整定方法(IFT)优化其控制器参数,从根本上解决了IFT方法给定控制器结构时存在的盲目性.最后将该方法与另外两种数据驱动控制方法---无模型自适应控制(MFAC)和IFT方法进行比较研究,结果表明方法是有效的.     

3D型冷阴极结构形态对场发射影响研究

通过在圆铜片上用导电银胶固定圆柱体和长方体形成3D型冷阴极,采用有限元分析软件ANSYS仿真分析了圆柱体和长方体上表面的电场分布,圆柱体直径为12.7 mm,长方体阴极上表面为正方形,边长为12.7 mm.两种阴极高度相同,采用化学气相沉积法(CVD),以酞菁铁(FePc)为催化剂,在圆柱体和长方体上表面合成了碳纳米管薄膜(CNTs),合成的碳纳米管形貌由场发射扫描电镜(FESEM)进行表征,采用二极管结构,以涂有荧光粉的ITO导电玻璃作为阳极,在真空室中真空度为2×10-4 Pa测设了两种3D型冷阴极的场发射特性,结果表明,随着两种阴极场强最大值比值增大,长方体阴极的场发射性能优于圆柱体阴极.     

155 mm入射距离的XUV平场光谱仪参量设计

 为了缩短掠入射XUV平场谱仪尺寸以方便其使用,利用建立的光路追踪程序优化研究了当入射距离缩短为155 mm,聚焦面仍满足平面的条件下凹面光栅的各参量对谱线成像的影响。计算表明,对于曲率半径为5 649 mm、光栅标称间距为1/1 200 mm的凹面光栅,当入射距离为155 mm,入射角为87.5°,聚焦参量为-21/R,彗差参量为4.655´102/R2时,可以在12 ~ 40 nm波段内得到优化的成像效果。     

浅谈生活中的电磁污染及防护

随着人们生活水平的日益提高,电视、电脑、微波炉、电冰箱、手机等家用电器越来越普及,我们在享受它们带来的快乐和便捷的同时,也在受着它们所产生的电磁波辐射给我们带来的伤害。但由于电磁波看不见,摸不着,感觉不到,且其伤害是缓慢、隐性的,所以尚未引起人们的广泛注意。本文简要介绍了电子产品的辐射分类及各自的辐射值大小,并给出了相应的防护措施。     

两种微结构阵列上碳纳米管薄膜强流脉冲发射比较

为比较不同微结构对于碳纳米管冷阴极电流发射能力的增强效果,采用酞菁铁高温热解方法,以化学镀铜层为缓冲层在两种不同单元尺度的微结构阵列的硅基底上制备了CNTs薄膜,并在20 GW脉冲功率源系统中采用二极结构对其强流脉冲发射特性进行了比较研究.基底微结构阵列的单元尺度为10 μm×20μm(其中微锥底边长为20μm,单元节距为30 μm)和20 μm × 20 μm.结果表明:在相同的峰值电场下,基底微结构阵列的单元尺度越小,CNTs薄膜的强流脉冲发射电流越大;且随着峰值电场的增加,单元尺度越小,CNTs薄膜的发射电流的增长速度越快.     

基于有限元轴对称分析的碳纳米管场增强因子建模与计算

通过采用二维建模而后旋转成为三维模型的轴对称分析,提出了一种基于有限元轴对称分析的碳纳米管建模方法,并计算了不同长径比的碳纳米管的场增强因子.通过对比轴对称模型与立体模型分析结果,证明轴对称模型在提高了网格划分精度的同时减小了计算量,提高了计算效率,并为类似的具有旋转对称特性的模型分析提供了一种切实可行的建模方法.相关计算表明,碳纳米管的场增强因子与其长径比的函数关系为β=h/ρ+2.00.