1 新疆大学 电气工程学院，乌鲁木齐 830047
2 新疆极端环境电子学重点实验室，中国科学院 新疆理化技术研究所，乌鲁木齐 830011
3 中国科学院 近代物理研究所，兰州 730000
4 西安交通大学 核科学与技术学院，西安 710049
PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10～60 MeV质子同步加速器，属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10−3的技术要求，采用三组H桥串联拓扑方案，通过移相控制，基于脉宽调制实现技术要求。经仿真与测试结果表明：电源能够输出峰-峰值为±420 A，幅值与频率均连续可调的高精度三角波电流，满足工程应用要求。
扫描磁铁电源 跟踪误差 三组H桥串联 移相控制 脉宽调制 scanning magnet power supply tracking error three stage H-bridge series phase shift control pulse width modulation 强激光与粒子束
2024, 36(3): 034002
1 兰州大学 核科学与技术学院兰州 730000
2 兰州大学 中子应用技术教育部工程研究中心兰州 730000
3 中国核动力研究设计院成都 610213
中子像转换屏是热中子透射成像技术的关键部件，中子像转换屏的参数严重影响空间分辨率和热中子-光子转化效率两方面的特性。采用Geant4程序模拟热中子透射成像的物理过程及透射光子二维图像，建立了基于LiF（ZnS）和LiF（GOS）像转化屏的热中子透射成像模拟模型和Siemens star像指示器模型，利用线扩散函数（Line Spread Function，LSF）计算空间位置分辨率，获得热中子像转化屏厚度与空间位置分辨率、中子-光子转换效率的关系。基于兰州大学紧凑型D-D中子源的热中子透射成像系统参数，推荐选取LiF（GOS）像转化屏的厚度为40 μm，LiF（ZnS）像转化屏厚度应选取80 μm，热中子透射成像空间分辨率分别可达到45 μm和63 μm，为基于紧凑型D-D中子源的热中子透射成像系统的研发奠定了技术基础。此外，本工作得到的LiF（GOS）、LiF（ZnS）像转化屏优化参数同样适用于其他热中子成像装置，可为热中子透射成像系统的搭建提供了技术参考。
热中子透射成像 像转换屏 空间位置分辨率 光转换效率 Thermal neutron radiograph Image conversion screen Spatial resolution Neutron-photon conversion efficiency
基于三点弯曲试验，研究了高吸水性树脂(SAP)混凝土缺口梁在不同加载速率下的损伤特性。采用声发射(AE)技术监测断裂损伤过程，通过荷载-裂缝张开口位移(P-CMOD)曲线计算峰值能量和累积能量的变化，采用RA-AF关联分析法对缺口梁损伤时释放的AE信号进行了损伤模式分析。试验结果表明：随着加载速率的增加，SAP混凝土强度增加，拉伸型裂缝的比例显著降低；而随着SAP含量的提升，相同加载速率下SAP混凝土的强度降低，拉伸型裂缝的比例呈先增加后降低的趋势，适当的SAP可以增加拉伸型裂缝的比例。研究结果可为SAP混凝土在工程中的实际应用提供参考。
高吸水性树脂 混凝土 内养护 三点弯曲试验 声发射 损伤演化 super absorbent polymer concrete internal curing three-point bending test acoustic emission damage evolution
为研究加载速率对高吸水性树脂(SAP)混凝土断裂性能的影响,本文浇筑了不同内养护水灰比SAP混凝土试件,采用三种加载速率开展缺口梁三点弯曲试验,测量和分析不同试件的断裂模式、裂纹开口位移和断裂韧性。试验结果表明:SAP混凝土和普通混凝土均具有应变率效应,且适量的SAP和内养护水可以提高混凝土的断裂能; 随着内养护水灰比的增加,SAP混凝土的峰值强度比持续下降,起裂韧度和失稳韧度都呈逐渐降低的趋势; 随着加载速率的增加,两种韧度都呈增长的趋势。本文提出的基于内养护水灰比和加载速率双因素影响的峰值强度比和断裂韧性拟合模型可为SAP混凝土在实际工程中的应用提供参考。
混凝土 内养护 三点弯曲试验 断裂能 断裂韧性 SAP SAP concrete internal curing three-point bending test fracture energy fracture toughness
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Beijing Aerospace Micro-electronics Technology Co., Beijing 100854, China
4 Lishui Zhongke Semiconductor Material Co., Ltd., Lishui 323000, China
Surface acoustic wave (SAW) resonator with outstanding quality factors of 4829/6775 at the resonant/anti-resonant frequencies has been demonstrated on C-doped semi-insulating bulk GaN. The impact of device parameters including aspect ratio of length to width of resonators, number of interdigital transducers, and acoustic propagation direction on resonator performance have been studied. For the first time, we demonstrate wireless temperature sensing from 21.6 to 120 °C with a stable temperature coefficient of frequency of –24.3 ppm/°C on bulk GaN-based SAW resonators.Surface acoustic wave (SAW) resonator with outstanding quality factors of 4829/6775 at the resonant/anti-resonant frequencies has been demonstrated on C-doped semi-insulating bulk GaN. The impact of device parameters including aspect ratio of length to width of resonators, number of interdigital transducers, and acoustic propagation direction on resonator performance have been studied. For the first time, we demonstrate wireless temperature sensing from 21.6 to 120 °C with a stable temperature coefficient of frequency of –24.3 ppm/°C on bulk GaN-based SAW resonators.
Journal of Semiconductors
2022, 43(11): 114101
1 吉林大学原子与分子物理研究所，吉林 长春 130012
2 吉林大学吉林省应用原子分子光谱重点实验室，吉林 长春 130012
利用改进的马赫-曾德尔干涉仪测量了拉盖尔-高斯（LG）光束的轨道角动量（OAM）［拓扑电荷（TC）的值和符号］。模拟结果与实验结果一致。当LG光束与高斯光束发生干涉时，可以观察到类似漩涡的“花瓣”图案。“花瓣”的数量等于LG光束的TC的绝对值，干涉图样的旋转方向与TC符号有关：在TC符号为正时，干涉图样显示顺时针旋转；而在TC符号为负时，干涉图样显示逆时针旋转。只有当LG光束的光斑尺寸小于高斯光束的光斑尺寸时，才能根据干涉图样准确确定OAM状态。当LG光束的光斑尺寸接近高斯光束时，干涉图样只反映TC值，无法识别TC的符号。与传统干涉仪相比，该干涉仪可以获得稳定的干涉图样，并直接获得LG光束的OAM状态。实验现象是明显的。该研究结果为LG光束与高斯光束干涉的理论分析提供了参考，为光与物质之间的自旋-轨道相互作用奠定了研究基础。
衍射与光栅 涡旋光束 轨道角动量 马赫-曾德尔干涉仪 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1705001
1 盐城师范学院物理与电子工程学院, 江苏省智能光电器件与测控工程研究 中心, 江苏 盐城 224002
2 江苏省大气探测激光雷达技术军民融合创新平台, 江苏 盐城 224002
马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点, 在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用。然而, 在实际应用中 MZI 频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑入射光发散角 2θ0 和谱宽 Δν 的影响下, MZI 干涉频谱的理论表达式, 并定量分析了其对 MZI 频谱的影响。结果表明: MZI 的光程差 l 越大, 其频谱受 Δν 的影响越显著, l 与入射光波长 λ 比值越大, 其频谱受 θ0 的影响越显著; 当 λ=355 nm, l=3 cm时 (第 1 种情形), Δν=10 GHz 和 θ0=4.5 mrad 将分别使条纹对比度 K 降至 2.8% 和 16.3%； 当 λ=532 nm, l=59 cm 时 (第 2 种情形), Δν=0.5 GHz 和 θ0=1.25 mrad 将分别使 K 降至 3.2% 和 15%。 为减小发散角的影响, 从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术。结果表明: 若补偿棱镜厚度 d 和折射率 n 满足 d=nl/(n-1), 对应第 1 种情形, θ0=50 mrad 时 K 仍高于 93.1%，θ0=70 mrad 时 K 将降至 33.3%; 在第 2 种情形下, θ0=25 mrad时 K 仍高于94.0%, θ0=35 mrad 时 K 将降至 37.6%。若 d 依据不同 θ0 取不同最优值时，在第 1 种情形下, θ0=70 mrad 时 K 仍高于 92.1%; 而在第 2 种情形下, θ0=35 mrad 时 K 仍高于 94.4%。
光谱学 马赫-曾德尔干涉仪 光束发散角 谱宽 视场展宽 条纹对比度 spectroscopy Mach-Zehnder interferometer beam divergence angle spectral linewidth field-widening fringe contrast
红外与激光工程
2021, 50(4): 20190565
