強激光與粒子束最新期刊目錄

表面復合改性對真空沿面閃絡的雙重抑制————作者：霍艷坤;劉文元;何亞姣;王紅潔;柯昌鳳;程軍;

摘要：為提升絕緣材料真空沿面耐壓，提出了一種由微槽與分子自組裝膜結合的復合結構，并采用激光微刻蝕、超聲清洗、分子自組裝等方法，在氧化鋁真空絕緣子表面制備了該表面復合結構。作為對比，同時制備了僅有微槽或分子自組裝膜的絕緣子。二次電子發射系數測試結果表明，表面微槽結構和表面分子自組裝膜都可以降低絕緣子的二次電子發射系數，而他們相結合形成的復合結構能夠進一步降低絕緣子的二次電子發射系數；相應地，閃絡電壓測試結...

基于氫等離子體加載的脈沖功率同步放大與質子加速技術————作者：馬騰飛;張婕;張文宇;葉思雋;魏強;肖堃;潘靜;張程;袁軍;

摘要：為有效解決驅動粒子反應需要的強電磁脈沖功率問題，在壓電陶瓷堆脈沖功率源基礎上研究了一種新型的基于氫等離子體加載和波粒共振機制的脈沖功率同步放大技術，其放大機理為：一是氫分子成鍵軌道比反鍵軌道能量低，在電離過程中會釋放內能促進脈沖功率驅動的電離過程高效發生；二是氫原子電離后，電磁場與電離后形成的電子發生波粒共振，電子能量被同步轉換為電磁場能量。波粒共振放大后獲得更強的電磁脈沖能量，其作用到螺旋電極上...

開關線性混電源設計————作者：周寧;詹榮霖;燕宏斌;張華劍;李繼強;王曉俊;高大慶;郭宏亮;譚玉蓮;

摘要：隨著粒子加速器物理實驗的深入研究，對束流質量的要求逐漸提高。為獲得極高穩定度和極低噪聲的磁場環境，分析設計了開關模式和線性模式結合的高精度直流勵磁電源。前級開關電源提供穩定的功率來源，串聯后級線性電源控制電流線性放大后進行輸出。在電源電流和管壓降控制環路基礎上，通過對關鍵部件的溫度補償措施，進一步提高了輸出電流的穩定度；通過對后級線性電源的模塊化設計，減小了電源體積并提高了運維便利性。實測結果表明...

超快超強激光系統中消色差透鏡組裝調誤差引入的“空-時”耦合畸變分析————作者：許浩天;王逍;李偉;孫斌;王冀敏;衛鵬宇;母杰;李綱;左言磊;

摘要：在超快超強激光系統中，通常會使用消色差透鏡組代替普通的擴束透鏡，以消除后者自身存在的色差導致的脈沖激光的“空-時”耦合（STCs）畸變。然而，消色差透鏡組對裝調精度要求非常高，裝調誤差的存在會引入新的“空-時”耦合畸變，使脈沖激光的遠場功率密度下降，達不到預期的消色差效果。針對工程實踐中常見的幾種消色差透鏡組裝調誤差，詳細分析了其引入的“空-時”耦合畸變，并且根據其對遠場聚焦功率密度的影響給出了不...

一種非接觸式GW級高功率微波在線耦合測量結構設計與測試方法————作者：吳少彤;蘇建倉;李銳;程杰;胡祥剛;李梅;徐秀棟;

摘要：高功率微波(HPM)系統集成過程中，微波源與傳輸發射分系統的對接狀態直接影響系統性能，不良的對接狀態可能引發射頻擊穿，導致系統輸出功率降低。因此，診斷系統的對接狀態具有重要工程價值。為此，開展了非接觸式高功率微波傳輸技術研究，并針對采用圓錐喇叭作為饋源的Ku波段GW級HPM系統，提出了一種饋源喇叭注入功率測量技術。基于仿真設計，完成該測量技術的關鍵組件研制，并開展了小信號測試和功率容量考核試驗。試...

4μm以上光纖氣體激光器輸出功率突破10 W————作者：陳琪;周智越;馬鵬飛;李炫熹;裴聞喜;呂國瑞;雷羅昊;石婧;李天宇;王澤鋒;

摘要：中紅外激光器在醫療、通信和國防等領域具有重要應用需求，近年來，圍繞中紅外光纖激光器的研究引起國內外廣泛關注。采用自研的2μm單頻光纖激光放大器作為泵浦光源，利用氣體分子的本征吸收實現粒子數反轉，基于溴化氫（HBr）氣體填充的反諧振空芯光纖（AR-HCF）實現了波長為4.16μm處大于10 W的中紅外光源連續輸出。通過采用大模場反諧振空芯光纖及后向氣體填充的方式，在提高光光轉換效率的同時有效抑制了熱...

超寬帶簡并光參量放大中的寄生效應————作者：李綱;楊雷;黃征;謝娜;盧峰;蔣東鑌;周凱南;

摘要：詳細研究了在走離補償及非走離補償兩種方式下，鈦寶石（Ti:sapphire）激光倍頻泵浦的非共線超寬帶簡并光參量放大中二次諧波寄生效應的影響。研究表明，在非走離補償方式下，通過適當增加泵浦光與信號光的非共線角，在確保信號光寬光譜放大的同時，可以有效降低二次諧波寄生效應對信號光輸出光譜的影響。獲得了不同泵浦光光譜帶寬下，簡并光參量放大的信號光輸出光譜及輸出通量演化規律，明確了在給定信號光輸出光譜帶寬...

CSNS殘余氣體電離型束流剖面測量畸變校正————作者：劉孟宇;孫紀磊;徐智虹;楊濤;聶小軍;黃蔚玲;楊仁俊;康玲;劉華昌;

摘要：殘余氣體電離型束流剖面探測器（IPM）可以實時提供高流強質子加速器調試和穩定運行所需的關鍵束流分布信息,中國散裂中子源（CSNS）直線加速器IPM裝置采用緊湊型結構設計，通過離子模式收集并由光學成像系統實現束流橫向一維分布測量。電極板開孔處的蜂窩網格結構阻擋部分離子或電子進入微通道板，造成成像陰影并引入束流分布畸變，須利用離線算法進行校正。利用偏微分修復和機器學習算法對CSNS直線加速器IPM蜂窩...

帶有可旋轉在線解耦系統的腔式功率合成器設計————作者：江國棟;施龍波;孫列鵬;金珂安;吳崢嶸;潘超;黃貴榮;何源;

摘要：為方便粒子加速器用固態功率源設備在線更換維護，需要功率合成器具備在線可解耦的功能。腔式合成器由于其較高的功率容量成為功率合成的優選方案，但目前并未實現輸入耦合度在線可調。為此，設計了一種帶有可旋轉解耦系統的650 MHz八合一腔式功率合成器。將非接觸開路式扼流槽設置在射頻輸入端口，耦合環與腔體分離，實現磁耦合環可在線旋轉調節，根據固態功率源工作狀態來在線調節輸入耦合度，以此來滿足熱插拔及調整合成效...

一種改進內部推進算法的光條紋中心提取————作者：許麗;冀亞;周珍;曾丹;

摘要：針對渾濁水體中光條紋中心點提取精度低、抗干擾能力弱的問題，提出一種改進的內部推進算法，旨在提升復雜環境下光條紋中心點提取的準確性和魯棒性。首先利用中值濾波預處理圖像以抑制噪聲，結合八鄰域法快速定位光條紋起始點；隨后引入灰度鄰域屬性法，動態估算當前行的光條紋像素寬度，并基于此范圍應用最大類間方差法自適應確定二值化閾值，有效減少背景干擾；最后在約束的像素寬度范圍內采用灰度重心法計算初始中心點，并以此為...

猝發多脈沖感應腔磁芯直流復位系統研制————作者：呂璐;黃子平;葉毅;李銘瑋;陳楠;高峰;陳思富;

摘要：對多組磁芯進行并聯復位時，磁芯各次勵磁工作點不一致，會導致裝置運行狀態不夠穩定。將原高功率猝發多脈沖直線感應加速器感應腔磁芯脈沖并聯復位系統改造為直流復位系統，該直流復位系統利用繼電器對每個感應腔的復位電路進行單獨控制，在使用可以周期性重復輸出的恒流源的條件下，實現了對多組磁芯一對一的直流復位，解決了脈沖并聯復位引起的磁芯各次勵磁工作點不一致的問題。工程實施中，系統通過兩套恒流源與8套切換控制箱協...

面向大型激光裝置集成安裝的機器人自動路徑規劃————作者：陳靜;獨偉鋒;裴國慶;熊召;楊科;周海;

摘要：針對大型激光裝置集成安裝過程中的機器人路徑規劃問題，提出一種簡單有效的改進A*算法。該算法較傳統A*算法進行了三步改進：第一步是限制可行走方向，避免出現傳統A*算法發生穿越障礙物情況；二是將其啟發函數優化為加權曼哈頓距離函數，加速向x方向或者y方向擴展節點，改善限制可行走方向帶來的遍歷節點數激增現象；三是引入轉彎懲罰項，減少路徑規劃過程中的轉彎次數，提高路徑規劃搜索效率和質量。在不同大小的柵格地圖...

重頻光導開關絕緣冷卻液的免氣泡精確溫控系統————作者：肖金水;黃宇鵬;欒崇彪;李洪濤;袁建強;馬勛;

摘要：光導開關連續工作在長脈寬、高重頻工況時，由于存在一定的導通電阻，開關內部熱沉積現象較嚴重，容易導致光導開關的熱損傷和熱擊穿，嚴重影響光導開關的使用壽命。因此必須對高功率光導開關進行有效散熱。常規冷卻循環系統采用循環泵泵出方式對物體進行冷卻，存在冷卻介質在循環過程中壓力過高或過低的問題，使物體冷卻不均勻，極易導致物體損壞；此外，循環泵的槳葉循環過程中會產生氣泡，使光導開關絕緣強度下降，導致沿面閃絡擊...

SU-8微米光柵衍射性能研究————作者：李景鵬;王玨;張雪鳳;李毅;岱欽;崔建豐;王磊;烏日娜;

摘要：研究了柵高對SU-8微米光柵衍射效率的影響。使用嚴格耦合波理論模擬分析了柵高分別為6～8μm、12～16μm、6～30μm時的衍射效率，以及6～30μm連續變化的0級和1級衍射效率。模擬結果顯示，柵高6μm時，0級衍射效率最低，1級衍射效率最高；在12μm時，0級衍射效率最高，1級衍射效率最低。柵高6～30μm連續變化時，衍射效率隨之周期性變化。制備不同厚度的SU-8薄膜，采用皮秒激光刻蝕技術，制...

20.8 W 9.9 mJ室溫緊湊型1030 nm納秒激光器————作者：王浩;楊晶;李雪鵬;李晶宇;樊仲維;趙天卓;周易楠;王小軍;彭欽軍;

摘要：報道了一種室溫下運行的高功率、高光束質量Yb:YAG激光振蕩器。該激光器采用了中等摻雜(Yb³⁺原子分數2.0 at%)的Yb:YAG棒狀晶體，并使用準連續輸出的光纖耦合模塊進行端面泵浦，成功研制出具備48 W高光束質量微秒輸出能力的端泵激光器。通過設計優化諧振腔的腔型結構，在100 Hz重復頻率下獲得了22 W的準連續線偏振微秒激光輸出，光光效率達到47.4%，斜效率為53...

基于可變電容的X波段高功率寬頻帶波束掃描反射陣列天線設計————作者：張煬;李相強;張健穹;王慶峰;唐先鋒;

摘要：針對高功率微波系統寬頻帶和波束掃描需求，提出并設計了一種基于可變電容的X波段高功率寬頻帶波束掃描反射陣列天線。天線采用線極化喇叭饋源和三明治介質埋藏式貼片單元，其中貼片部分為嵌套式雙諧振結構集成可變電容，同步拓寬相位調節范圍（360°）與工作帶寬。通過消除單元突變結構并采用三明治介質層，有效抑制了三相點產生，使功率容量提升至5 MW（0.1 MPa氣壓SF₆環境）。調節可變電...

脈沖氙燈處理大腸桿菌的實驗研究————作者：張勇;劉振;朱瑞瑜;閆克平;

摘要：為優化脈沖氙燈滅菌裝置性能，基于自主研發的微秒脈沖電源系統，研究了不同規格的定制氙燈及其光譜范圍對滅菌效果的影響。結果表明：弧長50 mm、氣壓50 kPa的氙燈的紫外-可見部分光譜中，UV波段占38.5%,UVC波段占17.6%。增大弧長、減小氣壓均可提高光譜強度，后者還可提高UV比例。弧長100 mm，氣壓50 kPa的氙燈在放電能量為20 J時，處理3 s可使覆蓋范圍內的大腸桿菌基本全部失去...

BCD工藝柵極驅動器總劑量效應————作者：許世萍;崔江維;鄭齊文;劉剛;邢康偉;李小龍;施煒雷;王信;李豫東;郭旗;

摘要：針對一款BCD工藝柵極驅動器，采用環柵結構進行總劑量效應加固。通過⁶⁰Co γ輻照試驗，對比了加固和非加固器件電學參數隨劑量變化情況。結果表明，總劑量輻射會導致器件的輸出電壓與電流特性發生退化，出現轉換電壓下降與輸出電流上升的現象，同時發現總劑量輻射對輸出電阻幾乎無影響。對比兩種柵極驅動器輻照前后的測試結果，證明環柵加固方法對抑制總劑量輻射引起的邊緣漏電有一定的效果，但輻照總...

基于光學參量振蕩器的窄線寬準連續黃光激光器————作者：熊景平;孫槐苗;代曉珂;曹劍;安振杰;

摘要：利用輸出532 nm波長的全固態準連續Nd:YAG激光器作為泵浦源，對以KTP晶體為非線性晶體的窄線寬光學參量振蕩器輸出特性進行研究。在諧振腔內插入石英標準具壓縮輸出激光線寬。通過理論分析,估算了脈沖光學參量振蕩器諧振腔內標準具對閑頻光的透射光譜線寬，根據計算結果設計了實驗用的標準具參數。在光學參量振蕩器諧振腔內插入另一KTP晶體對閑頻光進行腔內倍頻，實現了波長調諧范圍574.5～577.2 nm...

飛秒激光直寫FBG用于諧振腔輸出功率突破千瓦————作者：趙蓉;高晨暉;路欣達;饒斌裕;田鑫;李昊;王蒙;李智賢;楊保來;陳子倫;馬鵬飛;王澤鋒;

摘要：<正>高功率光纖振蕩器因結構緊湊、抗回光能力強等優勢，在工業加工領域備受關注。光纖布拉格光柵（FBG）是全光纖振蕩器的核心器件，其制備工藝直接影響激光器性能。近年來，飛秒激光刻寫技術獲得了飛速發展，是高功率FBG制備領域的前沿研究方向。飛秒激光刻柵方法主要有相位掩模法和直寫法

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