提出了一种新型二次电子倍增阴极强流二极管, 并对其进行了动力学理论简化模型和蒙特卡罗数值模拟的对比验证研究。首先, 基于设计结构原型, 根据二次电子发射特性进行合理简化, 建立了动力学模型, 获得了电子速度、位移以及渡越时间的解析结果, 并结合Vaughan的二次电子产额模型, 确定了该新型二次电子倍增阴极强流二极管的理论工作区间; 其次, 理论分析了施加径向电场的重要意义, 并给出了二次电子运动特征参数(最大位移、渡越时间、碰撞能量等)的理论预估结果; 最后, 对该新型二次电子倍增阴极强流二极管进行了蒙特卡罗模拟研究, 获得了电子的运动轨迹、碰撞能量以及二次电子倍增工作区间等物理图像, 并将蒙特卡罗数值模拟结果与理论结果进行了比对, 两者吻合程度较好, 对可能的误差来源进行了分析讨论。理论和模拟结果表明: 新型二次电子倍增阴极强流二极管概念可行, 工作区间内通过调整施加电场与磁场幅值, 可有效达到电子运动状态可控的目标。另外, 理论粗估了二次电子倍增饱和条件下的阴极发射电流密度, 结果表明: 发射电流密度可达kA/cm2水平, 具备强流发射特性; 增加外加径向场强幅值可有效提升发射电流密度。最后, 对该新型二次电子倍增阴极设计步骤和依据进行了讨论。

提出了一种可由脉冲功率驱动的新型二次电子倍增阴极构型，并对其进行了动力学过程的初步理论研究。首先，针对该二次电子倍增阴极，建立了动力学模型，获得了二次电子的位移和速度方程，讨论了电子初始出射速度对其轨迹、渡越时间和碰撞能量的影响，理论给出了渡越时间和碰撞能量的近似解析表达式。其次，通过动力学方程与Vaughan二次电子产额经验公式的耦合求解，获得了该二次电子倍增阴极的工作区间，并对其进行了细致讨论。结果表明：该新型二次电子倍增阴极二极管概念上是可行的，在涂敷高二次电子产额系数材料的圆柱形介质上施加合适的轴向和径向静电场(MV/m量级)以及轴向静磁场(T量级)，可以达到电子沿阴极表面螺旋行进过程中实现二次电子倍增并最终获得电流沿轴向放大的设计目标。另外，讨论了正电荷沉积引发的二次电子倍增饱和现象，并对阴极发射电流密度进行了理论粗估，结果表明：阴极发射电流密度可达kA/cm2水平，具备强流发射特性；增加外加径向场强幅值可有效提升阴极发射电流密度。

采用牛顿-欧拉法建立了空间并联机构的动力学方程, 用于研究4-UPS-UPU五自由度空间并联机构的刚体动力学建模。分析了4-UPS-UPU并联机构的支链受力和动平台受力情况, 基于牛顿-欧拉法推导出了该并联机构的刚体动力学方程。利用Matlab分别对动平台在空载和加载条件下的驱动力进行理论计算, 得到了该机构5个驱动杆的驱动力。最后, 利用ADAMS对4-UPS-UPU并联机构虚拟样机进行了动力学仿真分析。结果表明: 并联机构在Z轴为0.95 m的平面内按半径为0.01 m的圆轨迹运动时, 驱动杆1受力最大, 空载时最大值达-760.6 N, 加载时最大值达-889.7 N。理论计算结果和虚拟样机仿真结果基本一致, 验证了理论模型的正确性。该项研究为4-UPS-UPU五自由度并联机构物理样机的制造奠定了理论基础, 也为其他空间并联机构刚体动力学建模提供了思路。

阐述了现代变焦距目镜的特点及其设计方法, 给出了一种三倍变焦目镜设计的结构形式。这种变焦目镜结构紧凑, 成像质量优异, 可以取代传统的二倍变焦目镜, 是一种有应用价值的变焦目镜形式。该设计将目镜的出瞳作为变量, 使入瞳位置保持稳定以衔接物镜出瞳, 并最终得到了一个8.24~24.1mm的变焦目镜。采用一种新型的方法绘制了凸轮曲线图形, 该公式简单、准确, 可以替代老的计算公式, 值得推广应用。

相干光学操控半导体量子点(SQDs)激子态在量子信息、量子计算中具有很重要的应用。通过对影响量子点(QDs)拉比振荡因素的分析,可获得导致量子点体系退相干的物理机制,这为全光操控半导体量子点体系提供了理论依据。线偏振脉冲激光激发自组织InGaAs QDs,运用系统粒子数主方程并结合光学布洛赫矢量推导了单脉冲激发下V型三能级系统激子动力学方程,利用此方程讨论了初始状态及纯失相对拉比振荡的影响。研究表明,可以通过改变系统初态条件和激发场的偏振角对该体系激子拉比振荡的振幅和频率进行调控,可以用纯失相强度相关衰减因子等效地分析V型三能级体系的退相干特性,从而使相关计算得到了简化。

基于以前的研究结果,采用函数级数展开法,研究了Paul阱中在非理想射频囚禁场作用下、考虑二次谐波φ=U-V1cosΩt-Vscos 2Ωt时囚禁离子运动特性,得到了单个囚禁离子运动Mathieu方程的解析解和z方向离子运动的特征频率(宏运动,微运动)随倍频参数的变化规律.