强激光与粒子束最新期刊目录
表面复合改性对真空沿面闪络的双重抑制————作者：霍艳坤;刘文元;何亚姣;王红洁;柯昌凤;程军;
摘要：为提升绝缘材料真空沿面耐压，提出了一种由微槽与分子自组装膜结合的复合结构，并采用激光微刻蚀、超声清洗、分子自组装等方法，在氧化铝真空绝缘子表面制备了该表面复合结构。作为对比，同时制备了仅有微槽或分子自组装膜的绝缘子。二次电子发射系数测试结果表明，表面微槽结构和表面分子自组装膜都可以降低绝缘子的二次电子发射系数，而他们相结合形成的复合结构能够进一步降低绝缘子的二次电子发射系数；相应地，闪络电压测试结...
基于氢等离子体加载的脉冲功率同步放大与质子加速技术————作者：马腾飞;张婕;张文宇;叶思隽;魏强;肖堃;潘静;张程;袁军;
摘要：为有效解决驱动粒子反应需要的强电磁脉冲功率问题，在压电陶瓷堆脉冲功率源基础上研究了一种新型的基于氢等离子体加载和波粒共振机制的脉冲功率同步放大技术，其放大机理为：一是氢分子成键轨道比反键轨道能量低，在电离过程中会释放内能促进脉冲功率驱动的电离过程高效发生；二是氢原子电离后，电磁场与电离后形成的电子发生波粒共振，电子能量被同步转换为电磁场能量。波粒共振放大后获得更强的电磁脉冲能量，其作用到螺旋电极上...
开关线性混电源设计————作者：周宁;詹荣霖;燕宏斌;张华剑;李继强;王晓俊;高大庆;郭宏亮;谭玉莲;
摘要：随着粒子加速器物理实验的深入研究，对束流质量的要求逐渐提高。为获得极高稳定度和极低噪声的磁场环境，分析设计了开关模式和线性模式结合的高精度直流励磁电源。前级开关电源提供稳定的功率来源，串联后级线性电源控制电流线性放大后进行输出。在电源电流和管压降控制环路基础上，通过对关键部件的温度补偿措施，进一步提高了输出电流的稳定度；通过对后级线性电源的模块化设计，减小了电源体积并提高了运维便利性。实测结果表明...
超快超强激光系统中消色差透镜组装调误差引入的“空-时”耦合畸变分析————作者：许浩天;王逍;李伟;孙斌;王冀敏;卫鹏宇;母杰;李纲;左言磊;
摘要：在超快超强激光系统中，通常会使用消色差透镜组代替普通的扩束透镜，以消除后者自身存在的色差导致的脉冲激光的“空-时”耦合（STCs）畸变。然而，消色差透镜组对装调精度要求非常高，装调误差的存在会引入新的“空-时”耦合畸变，使脉冲激光的远场功率密度下降，达不到预期的消色差效果。针对工程实践中常见的几种消色差透镜组装调误差，详细分析了其引入的“空-时”耦合畸变，并且根据其对远场聚焦功率密度的影响给出了不...
一种非接触式GW级高功率微波在线耦合测量结构设计与测试方法————作者：吴少彤;苏建仓;李锐;程杰;胡祥刚;李梅;徐秀栋;
摘要：高功率微波(HPM)系统集成过程中，微波源与传输发射分系统的对接状态直接影响系统性能，不良的对接状态可能引发射频击穿，导致系统输出功率降低。因此，诊断系统的对接状态具有重要工程价值。为此，开展了非接触式高功率微波传输技术研究，并针对采用圆锥喇叭作为馈源的Ku波段GW级HPM系统，提出了一种馈源喇叭注入功率测量技术。基于仿真设计，完成该测量技术的关键组件研制，并开展了小信号测试和功率容量考核试验。试...
4μm以上光纤气体激光器输出功率突破10 W————作者：陈琪;周智越;马鹏飞;李炫熹;裴闻喜;吕国瑞;雷罗昊;石婧;李天宇;王泽锋;
摘要：中红外激光器在医疗、通信和国防等领域具有重要应用需求，近年来，围绕中红外光纤激光器的研究引起国内外广泛关注。采用自研的2μm单频光纤激光放大器作为泵浦光源，利用气体分子的本征吸收实现粒子数反转，基于溴化氢（HBr）气体填充的反谐振空芯光纤（AR-HCF）实现了波长为4.16μm处大于10 W的中红外光源连续输出。通过采用大模场反谐振空芯光纤及后向气体填充的方式，在提高光光转换效率的同时有效抑制了热...
超宽带简并光参量放大中的寄生效应————作者：李纲;杨雷;黄征;谢娜;卢峰;蒋东镔;周凯南;
摘要：详细研究了在走离补偿及非走离补偿两种方式下，钛宝石（Ti:sapphire）激光倍频泵浦的非共线超宽带简并光参量放大中二次谐波寄生效应的影响。研究表明，在非走离补偿方式下，通过适当增加泵浦光与信号光的非共线角，在确保信号光宽光谱放大的同时，可以有效降低二次谐波寄生效应对信号光输出光谱的影响。获得了不同泵浦光光谱带宽下，简并光参量放大的信号光输出光谱及输出通量演化规律，明确了在给定信号光输出光谱带宽...
CSNS残余气体电离型束流剖面测量畸变校正————作者：刘孟宇;孙纪磊;徐智虹;杨涛;聂小军;黄蔚玲;杨仁俊;康玲;刘华昌;
摘要：残余气体电离型束流剖面探测器（IPM）可以实时提供高流强质子加速器调试和稳定运行所需的关键束流分布信息,中国散裂中子源（CSNS）直线加速器IPM装置采用紧凑型结构设计，通过离子模式收集并由光学成像系统实现束流横向一维分布测量。电极板开孔处的蜂窝网格结构阻挡部分离子或电子进入微通道板，造成成像阴影并引入束流分布畸变，须利用离线算法进行校正。利用偏微分修复和机器学习算法对CSNS直线加速器IPM蜂窝...
带有可旋转在线解耦系统的腔式功率合成器设计————作者：江国栋;施龙波;孙列鹏;金珂安;吴峥嵘;潘超;黄贵荣;何源;
摘要：为方便粒子加速器用固态功率源设备在线更换维护，需要功率合成器具备在线可解耦的功能。腔式合成器由于其较高的功率容量成为功率合成的优选方案，但目前并未实现输入耦合度在线可调。为此，设计了一种带有可旋转解耦系统的650 MHz八合一腔式功率合成器。将非接触开路式扼流槽设置在射频输入端口，耦合环与腔体分离，实现磁耦合环可在线旋转调节，根据固态功率源工作状态来在线调节输入耦合度，以此来满足热插拔及调整合成效...
一种改进内部推进算法的光条纹中心提取————作者：许丽;冀亚;周珍;曾丹;
摘要：针对浑浊水体中光条纹中心点提取精度低、抗干扰能力弱的问题，提出一种改进的内部推进算法，旨在提升复杂环境下光条纹中心点提取的准确性和鲁棒性。首先利用中值滤波预处理图像以抑制噪声，结合八邻域法快速定位光条纹起始点；随后引入灰度邻域属性法，动态估算当前行的光条纹像素宽度，并基于此范围应用最大类间方差法自适应确定二值化阈值，有效减少背景干扰；最后在约束的像素宽度范围内采用灰度重心法计算初始中心点，并以此为...
猝发多脉冲感应腔磁芯直流复位系统研制————作者：吕璐;黄子平;叶毅;李铭玮;陈楠;高峰;陈思富;
摘要：对多组磁芯进行并联复位时，磁芯各次励磁工作点不一致，会导致装置运行状态不够稳定。将原高功率猝发多脉冲直线感应加速器感应腔磁芯脉冲并联复位系统改造为直流复位系统，该直流复位系统利用继电器对每个感应腔的复位电路进行单独控制，在使用可以周期性重复输出的恒流源的条件下，实现了对多组磁芯一对一的直流复位，解决了脉冲并联复位引起的磁芯各次励磁工作点不一致的问题。工程实施中，系统通过两套恒流源与8套切换控制箱协...
面向大型激光装置集成安装的机器人自动路径规划————作者：陈静;独伟锋;裴国庆;熊召;杨科;周海;
摘要：针对大型激光装置集成安装过程中的机器人路径规划问题，提出一种简单有效的改进A*算法。该算法较传统A*算法进行了三步改进：第一步是限制可行走方向，避免出现传统A*算法发生穿越障碍物情况；二是将其启发函数优化为加权曼哈顿距离函数，加速向x方向或者y方向扩展节点，改善限制可行走方向带来的遍历节点数激增现象；三是引入转弯惩罚项，减少路径规划过程中的转弯次数，提高路径规划搜索效率和质量。在不同大小的栅格地图...
重频光导开关绝缘冷却液的免气泡精确温控系统————作者：肖金水;黄宇鹏;栾崇彪;李洪涛;袁建强;马勋;
摘要：光导开关连续工作在长脉宽、高重频工况时，由于存在一定的导通电阻，开关内部热沉积现象较严重，容易导致光导开关的热损伤和热击穿，严重影响光导开关的使用寿命。因此必须对高功率光导开关进行有效散热。常规冷却循环系统采用循环泵泵出方式对物体进行冷却，存在冷却介质在循环过程中压力过高或过低的问题，使物体冷却不均匀，极易导致物体损坏；此外，循环泵的桨叶循环过程中会产生气泡，使光导开关绝缘强度下降，导致沿面闪络击...
SU-8微米光栅衍射性能研究————作者：李景鹏;王珏;张雪凤;李毅;岱钦;崔建丰;王磊;乌日娜;
摘要：研究了栅高对SU-8微米光栅衍射效率的影响。使用严格耦合波理论模拟分析了栅高分别为6～8μm、12～16μm、6～30μm时的衍射效率，以及6～30μm连续变化的0级和1级衍射效率。模拟结果显示，栅高6μm时，0级衍射效率最低，1级衍射效率最高；在12μm时，0级衍射效率最高，1级衍射效率最低。栅高6～30μm连续变化时，衍射效率随之周期性变化。制备不同厚度的SU-8薄膜，采用皮秒激光刻蚀技术，制...
20.8 W 9.9 mJ室温紧凑型1030 nm纳秒激光器————作者：王浩;杨晶;李雪鹏;李晶宇;樊仲维;赵天卓;周易楠;王小军;彭钦军;
摘要：报道了一种室温下运行的高功率、高光束质量Yb:YAG激光振荡器。该激光器采用了中等掺杂(Yb3+原子分数2.0 at%)的Yb:YAG棒状晶体，并使用准连续输出的光纤耦合模块进行端面泵浦，成功研制出具备48 W高光束质量微秒输出能力的端泵激光器。通过设计优化谐振腔的腔型结构，在100 Hz重复频率下获得了22 W的准连续线偏振微秒激光输出，光光效率达到47.4%，斜效率为53...
基于可变电容的X波段高功率宽频带波束扫描反射阵列天线设计————作者：张炀;李相强;张健穹;王庆峰;唐先锋;
摘要：针对高功率微波系统宽频带和波束扫描需求，提出并设计了一种基于可变电容的X波段高功率宽频带波束扫描反射阵列天线。天线采用线极化喇叭馈源和三明治介质埋藏式贴片单元，其中贴片部分为嵌套式双谐振结构集成可变电容，同步拓宽相位调节范围（360°）与工作带宽。通过消除单元突变结构并采用三明治介质层，有效抑制了三相点产生，使功率容量提升至5 MW（0.1 MPa气压SF6环境）。调节可变电...
脉冲氙灯处理大肠杆菌的实验研究————作者：张勇;刘振;朱瑞瑜;闫克平;
摘要：为优化脉冲氙灯灭菌装置性能，基于自主研发的微秒脉冲电源系统，研究了不同规格的定制氙灯及其光谱范围对灭菌效果的影响。结果表明：弧长50 mm、气压50 kPa的氙灯的紫外-可见部分光谱中，UV波段占38.5%,UVC波段占17.6%。增大弧长、减小气压均可提高光谱强度，后者还可提高UV比例。弧长100 mm，气压50 kPa的氙灯在放电能量为20 J时，处理3 s可使覆盖范围内的大肠杆菌基本全部失去...
BCD工艺栅极驱动器总剂量效应————作者：许世萍;崔江维;郑齐文;刘刚;邢康伟;李小龙;施炜雷;王信;李豫东;郭旗;
摘要：针对一款BCD工艺栅极驱动器，采用环栅结构进行总剂量效应加固。通过60Co γ辐照试验，对比了加固和非加固器件电学参数随剂量变化情况。结果表明，总剂量辐射会导致器件的输出电压与电流特性发生退化，出现转换电压下降与输出电流上升的现象，同时发现总剂量辐射对输出电阻几乎无影响。对比两种栅极驱动器辐照前后的测试结果，证明环栅加固方法对抑制总剂量辐射引起的边缘漏电有一定的效果，但辐照总...
基于光学参量振荡器的窄线宽准连续黄光激光器————作者：熊景平;孙槐苗;代晓珂;曹剑;安振杰;
摘要：利用输出532 nm波长的全固态准连续Nd:YAG激光器作为泵浦源，对以KTP晶体为非线性晶体的窄线宽光学参量振荡器输出特性进行研究。在谐振腔内插入石英标准具压缩输出激光线宽。通过理论分析,估算了脉冲光学参量振荡器谐振腔内标准具对闲频光的透射光谱线宽，根据计算结果设计了实验用的标准具参数。在光学参量振荡器谐振腔内插入另一KTP晶体对闲频光进行腔内倍频，实现了波长调谐范围574.5～577.2 nm...
飞秒激光直写FBG用于谐振腔输出功率突破千瓦————作者：赵蓉;高晨晖;路欣达;饶斌裕;田鑫;李昊;王蒙;李智贤;杨保来;陈子伦;马鹏飞;王泽锋;
摘要：<正>高功率光纤振荡器因结构紧凑、抗回光能力强等优势，在工业加工领域备受关注。光纤布拉格光栅（FBG）是全光纤振荡器的核心器件，其制备工艺直接影响激光器性能。近年来，飞秒激光刻写技术获得了飞速发展，是高功率FBG制备领域的前沿研究方向。飞秒激光刻栅方法主要有相位掩模法和直写法
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