作者单位
摘要
1 华中科技大学 电气与电子工程学院 磁约束聚变与等离子体国际合作联合实验室,强电磁技术全国重点实验室,武汉 430074
2 武汉第二船舶设计研究所,武汉 430205
随着电气化的发展,电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视,为了消除或抑制电磁耦合的影响,实现设备或元件电磁兼容的工作,有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型,并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理,首先建立单位长度五导体传输线等效模型,然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组,最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比,验证了该模型和计算方法的可行性与有效性,经计算分别研究了感性耦合与容性耦合,分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律,可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导,体现出该模型的先进性。
传输线理论 五导体 双差模回路 串扰 有限差分法 transmission line theory five conductors double differential mode loop crosstalk finite difference method 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025017
作者单位
摘要
华中科技大学 电气与电子工程学院,磁约束聚变与等离子体国际合作联合实验室,武汉 430074
基于负离子的中性束注入是未来大型托卡马克装置不可或缺的辅助加热方式。中性束系统中的加速极电源需要输出−200 kV电压和5 MW的功率,还经常面临负载短路和断路的特殊工况。过去对加速极电源的研究中缺少高压部分的方案设计,而电源中高压部件的绝缘设计是电源研制过程中必不可少的关键环节。据电源指标和特殊工况的特点,计算了电源高压部分的隔离升压变压器、高压整流器和高压滤波器的电路参数,并对这些部件基于油浸式绝缘进行了工程设计,通过有限元仿真分析进行了绝缘验证。仿真结果表明,这些部件中的电场强度最高为16.22 kV/mm,小于变压器油击穿场强并具有2倍的绝缘裕度。设计的高压部件结构可以满足电源的绝缘要求。
中性束注入 加速极电源 高电压 有限元仿真 绝缘验证 neutral beam injection acceleration grid power supply high-voltage finite element simulation insulation verification 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025011
作者单位
摘要
华中科技大学 电气与电子工程学院 强电磁工程与新技术国家重点实验室,磁约束聚变与等离子体国际合作联合实验室,武汉 430074
目前的高压保护开关缓冲电路参数设计缺乏相关理论设计方法,同时缓冲电路方案由于设计过程中并未考虑分布电容影响,因此均为等参数设计方案,这种方法均压效果不够理想。为了解决目前参数设计中存在的问题,首先建立了含缓冲电路和杂散电感的MOSFET模型并对其关断过程进行了分析,从而得到了抑制电压尖峰的缓冲电路理论设计方法及表达式。针对串联均压未考虑分布电容的问题,通过构造等电位点,建立了含有分布电容的等效电路并进行分析,根据电荷方程等式得到了缓冲电路非等参数设计方法及表达式,该参数设计方法可以补偿分布电容造成的电压分布不均,并更好地指导高压保护开关的均压方案设计。为了验证参数设计的合理性进行了仿真分析,结果表明,最终得到的整体设计方案可以满足尖峰抑制以及均压的设计要求。
高压开关 缓冲电容 缓冲电阻 分布电容 均压 high voltage switch snubber capacitance snubber resistance distributed capacitance voltage-balancing 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025009
作者单位
摘要
华中科技大学 强电磁技术全国重点实验室,磁约束聚变与等离子体国际合作联合实验室,电气与电子工程学院,武汉 430074
电源中的磁性元件对外部磁场天然敏感,其工作特性直接影响电源的输出特性。实现背景磁场的建模是研究电源中磁性元件受强杂散磁场干扰问题的重要前提,但目前关注这一应用场景的相关研究较少,且常用的电磁场分析方法难以兼顾计算的精度和效率。基于等效磁路网络法提出了一种杂散磁场效应的分析方法,该方法将研究对象等效生成磁路单元,离散形成网络模型,并通过求解等效磁路系统方程得到模型的场量分布。以一款具体的环形铁氧体磁芯为例,利用等效磁路网络法计算了环形磁芯在直流激励和均匀正交磁场下的场量分布,分析了背景磁场对其等效电感的影响。通过对比等效磁路网络法与有限元法的计算结果,验证了该方法的准确性与高效性,且适用于电源受背景磁场干扰问题的分析。
背景磁场 磁场干扰 磁性元件 等效磁路网络 等效电感 background magnetic field magnetic field interference magnetic components magnetic equivalent circuit network equivalent inductance 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025018
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第十二研究所,北京 100015
伪火花开关已经成功地应用于各种脉冲功率应用,包括欧洲大型强子对撞机、反导雷达系统、航空发动机点火等。对于这样的应用,降低开关的延迟和抖动来提升稳定性是非常重要的。设计了一种激光触发伪火花开关,使用波长532 nm的激光,在不同气压、工作电压和触发能量下,测试激光触发伪火花开关的阳极着火延迟时间和抖动两项参数。测试结果表明,增加激光能量可以降低开关的延迟和抖动,实现开关稳定性的激光能量阈值在1.5 mJ,可以使得开关的抖动小于1 ns,继续增大触发能量,开关的延迟和抖动不再明显变化;此外,增大管内的氢气压强可降低开关的延迟和抖动;当触发能量足够大时,改变阳极电压,开关的延迟和抖动不随开关电压而改变。
激光触发 伪火花开关 初始等离子体 时间参数 工作电压 laser triggering pseudo-spark switching initial plasma time parameter working voltage 
强激光与粒子束
2024, 36(3): 035003
作者单位
摘要
国网江苏省电力有限公司南京供电分公司,江苏 南京 210000
针对当前分布式光纤振动传感对振动干扰事件的识别容易过拟合以及泛化能力不强的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的分布式光纤振动事件识别方法。采用FrFT对时域振动信号进行时频变换,相比传统的时域方法多了一个新的分析维度。相比传统时频域方法,该方法不仅解决了时间分辨率和频率分辨率相互制约的问题,还增强了时频数据的特征丰富度,更利于深度模型的学习,可有效防止模型过拟合。户外实地实验表明,FrFT方法的识别准确率达到98.5%,且在专门的泛化测试集上依然能保持98%以上的准确率。同时引入更可靠的评估指标f1-score(f1-score是精确率和召回率的调和平均数)来综合评估精确率和召回率,该方法识别各事件的f1-score均高于0.975。
光纤传感 分布式光纤传感 分数阶傅里叶变换 分布式光纤振动传感 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506003
作者单位
摘要
1 江西省检验检测认证总院工业产品检验检测院,江西 南昌330052
2 南昌海关技术中心,江西 南昌330008
3 江西农业大学食品科学与工程学院,江西 南昌330045
以近红外光谱技术在油茶籽粕检测中的应用为研究对象,在简单介绍近红外光谱技术的原理、特点及分析过程的基础上,详细阐述了该技术在油茶籽粕检测中的建模过程,为后续工作者更好地建立油茶籽粕近红外光谱分析模型提供理论依据和指导。同时,通过分析近红外光谱技术在油茶籽粕检测指标、标准制定以及模型转移技术中的发展,总结出该技术在油茶籽粕检测中的三个研究方向:开拓新项目的模型建立、制定普遍适用的标准、解决台间差并完成模型转移。油茶籽粕广泛应用于动物饲料、特医食品、保健食品等行业,因此大力开拓和推广近红外光谱技术在油茶籽粕检测中的应用是必然趋势。
近红外光谱技术 油茶籽粕 模型建立 标准制定 模型转移 near-infrared spectroscopy technology oil-tea camellia meal establishment of models setting of standards model transfer 
红外
2023, 44(9): 0038
Xiangxu Mu 1†Ming Zhang 1†Jiechao Feng 1Hanwei Yang 1[ ... ]Zheng Li 1,6,7,*
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China.
2 Institute of Physics Czech Academy of Science, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic.
3 School of Materials Science and Intelligent Engineering, Nanjing University, Suzhou 215163, China.
4 Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, China.
5 School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
6 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan, Shanxi 030006, China.
7 Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics, Nantong, Jiangsu 226010, China.
The identification of the decay pathway of the nucleobase uracil after being photoexcited by ultraviolet light has been a long-standing problem. Various theoretical models have been proposed but yet to be verified. Here, we propose an experimental scheme to test the theoretical models of gas phase uracil decay mechanism by a combination of ultrafast x-ray spectroscopy, x-ray diffraction, and electron diffraction methods. Incorporating the signatures of multiple probing methods, we demonstrate an approach that can identify the dominant mechanism of the geometric and electronic relaxation of the photoexcited uracil molecule among several candidate models.
Ultrafast Science
2023, 3(1): 0015
王瑞 1张铭 1程宋玉 1曾敏 1,*[ ... ]李岳彬 1,3,**
作者单位
摘要
1 湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室,湖北 武汉 430062
2 江苏永鼎股份有限公司,江苏 苏州 215211
3 湖北大学 潜江产业技术研究院,湖北 潜江 433100
全无机镉基金属卤化物CsCdCl3因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子(Self⁃trapped excitons,STEs)发射和丰富的离子掺杂格位,在固态照明领域引起了广泛关注。然而,基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn2+离子掺杂的六方相CsCdCl3x%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下,Mn2+掺杂的样品发出明亮的橙黄光,发射峰位于598 nm处,半峰宽为75 nm,荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明,Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn2+离子的d⁃d跃迁。同时,该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl3∶5%Mn2+荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件,色度坐标分别为(0.36,0.35)和(0.40,0.36),显色指数分别高达91和83,有望成为新一代发光材料用于照明领域。
CsCdCl3 Mn2+掺杂 发光性能 发光二极管 CsCdCl3 Mn2+doping luminescent properties light⁃emitting diode(LED) 
发光学报
2023, 44(9): 1560
作者单位
摘要
清华大学机械工程系,北京 100084
针对二维计量型平面光栅的设计和加工中工艺参数复杂的难点,本文基于电磁波时域有限差分方法,对硅基二维平面光栅的设计仿真进行了探索和研究,并进行了工艺实验验证。围绕平面光栅对衍射效率、衍射效率均衡性等指标的高要求,对不同结构、槽深和占空比下二维光栅偏振衍射效率受到的影响和变化规律进行了探索。仿真和实验结果表明,在占空比45.0%~46.7%附近,随着槽深增大,S偏振衍射效率逐渐减小,P偏振衍射效率逐渐增大;光栅槽深在260 nm附近时,不同偏振衍射效率可以达到平衡,带圆角的梯台结构光栅模型与实际工艺结果相近,衍射效率和偏振衍射均衡性等符合设计要求。仿真结果与实际工艺结果基本一致,表明其精度满足要求,大幅度提高了平面光栅设计和加工的效率。
光栅设计 光栅仿真 光栅制造 衍射光栅 衍射效率 
光学学报
2023, 43(19): 1905001

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