西北核技术研究所, 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
在反射面尺寸一定的情况下，优化设计了 TEM喇叭馈源与共面馈源脉冲辐射天线，并对比了两种天线的辐射性能。分析了反射面型脉冲辐射天线的工作机理，通过准静态近似，分别得到了两种天线的远区辐射场解析解。通过理论求解，得到了两种馈源在反射面口径造成的场分布，为天线结构设计提供参考。通过分析不同脉冲宽度时两种天线的辐射情况，比较了这两种馈源性能的优劣。完成了上述两种GW级高功率高效率馈源的研制，并开展了对比实验，实验结果与理论分析相吻合。
高功率 超宽带 TEM喇叭 共面馈电 抛物反射面 脉冲辐射天线 high power ultra-wideband TEM horn coplanar feed paraboloid reflector impulse radiating antenna 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28083001
西北核技术研究所, 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
设计了一种高功率共面馈电脉冲辐射天线。该天线馈源采用双组电大尺寸共面极板馈臂，将馈电点置于焦点处，与直径2.1 m的抛物反射面相配合，实现超宽谱短脉冲的有效定向辐射。提出了一种由同轴输入到4端输出的高功率馈电巴伦，解决了高功率情况下同轴线到4馈臂共面馈电问题。对所设计天线进行测试实验，结果表明: 在馈电脉冲宽度为450 ps、峰值电压为142 kV时，辐射因子达到800 kV。
高功率 共面馈电 超宽带巴伦 抛物反射面 脉冲辐射天线 high power coplanar feed UWB balun paraboloid reflector impulse radiating antenna 强激光与粒子束
2016, 28(4): 043001
河西学院物理与机电工程学院, 甘肃 张掖 734000
理论研究了槽式反射聚光器上平面光伏电池表面可获得的能流密度的分布。研究发现，平面光伏电池板上能流密度的分布呈三个区域，由中心向两侧依次是能流密度为0 的区域、能流密度大于入射光区域和小于入射光的区域。对能流密度分布曲线拟合发现，平面光伏电池板上能流密度由中间向边缘呈指数函数减弱，且平面光伏电池板越接近抛物反射面的焦点，平面光伏电池板的半宽越小，平均能流密度越大，但衰减越快，能流密度的分布越不均匀。将计算结果与文献中的测量结果进行比较，证明了计算结果的正确性。
几何光学 抛物反射面 平面光伏电池 能流密度分布 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 080801
西北核技术研究所 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
设计了一种采用共面TEM馈电结构的抛物反射面超宽谱脉冲辐射天线, 分析了该种馈电结构的阻抗特性与辐射特性。实验表明当馈入电压为3 kV、前沿180 ps的超宽谱脉冲时, 该天线主轴辐射场测试距离与峰值场强之积平均值达到18.3 kV, 相较于常用的TEM喇叭馈电的超宽带反射面天线, 其辐射效率有了显著的提高。
抛物反射面天线 超宽带 脉冲 高辐射效率 paraboloidal reflector antenna ultrawide band pulse high radiant efficiency 强激光与粒子束
2014, 26(2): 023001
1 中国科学技术大学 物理系,合肥 230026
2 中国科学技术大学 天文与应用物理系,合肥 230026
为了研究激光推进中激光作用反射面后的温度效应,采用自行设计的温度测量系统对不同激光功率辐照下的旋转抛物面铝合金靶的表面温度进行了测试,得到了不同条件下温度-时间关系曲线。结果表明,激光吸收率随激光入射角的增大而增大;罩面上的表面温度与位置相关,自辐照点至径向各点上的温度符合高斯分布,激光辐照点与其它各点呈现明显不同的升温和降温特点;激光辐照停止约数秒后,旋转抛物面表面上各点的温度趋于一致,之后按同一种热扩散方式和降温曲线变温。
激光技术 激光推进 温度 抛物反射面 laser technique laser propulsion temperature parabolic reflector
