氧碘化学激光中的水汽对其运行和性能有着重要的影响.建立了考虑淬灭的单重态氧产额和变截面定常一维流的方程组,编制了程序,采用Radicl的参数进行了计算,研究了碘离解和淬灭对氧碘化学激光气体流动特性的影响,初步分析了变截面的作用和设计考虑.

介绍了在天光一号MOPA光学角多路系统中,将6束KrF准分子激光引入靶室的方法以及聚焦系统的研制.用紫外CCD相机测得6束激光聚到平面靶上的焦斑直径为290μm,靶上的功率密度达到8×1012W/cm2.

提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式.一次输入日期、时间、经纬度、温度、湿度、风速、粗糙度、土壤参数,云量等相关参数,可得到24h内的温度、湿度、风场、折射率结构常数等量.通过与实测对比表明,无论是月平均折射率结构常数还是某天的折射率结构常数,模式计算与实测数据都符合得很好.模式计算的向下总辐射通量与实测数据基本一致.

讨论了由激光束生成的环状干涉条纹用于目标成像的原理和使用匹配滤波器的处理方法,推导得出相应的点扩展函数(PSF).模拟计算了主旁瓣峰值比和偏心量与相位量的关系,分析了偏心量对成像质量的影响.结果表明,适当的偏心量有利于提高环状干涉条纹成像的分辨率,又不致于产生对点扩展函数有影响的旁瓣.

基于复光线概念,采用矩阵光学方法研究了3×3复光线矩阵的分解问题,并以失调高斯透镜和失调傅里叶变换系统为例,说明失调复光学系统的等效变换.研究表明,失调光学系统的增广矩阵可用三个基本矩阵的有序乘积表示.

采用精细化设计方法,进行了菲涅耳区衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山-模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布.优化得到的束匀滑器件的位相深度小于π,易于后续加工.

介绍了在高功率固体激光系统中用于评价光学元件对光束聚焦特性影响的参数--波前相位梯度及其检测原理和计算方法,并与常用的光学元件评价参数P-V值、RMS值以及新引入的评价方式--PSD进行了比较.得到了高功率激光系统中几种典型光学元件的相位梯度分析结果,结果表明利用相位梯度分析方法能够有效的对光学元件的加工质量进行评价.

改进了文献中报导的Boltzmann基本方程.与Boltzmann基本方程相比,改进后的Boltzmann方程更全面地描述了电子与基态氩原子碰撞的物理过程,并能计算出整个能量区间的电子分布.利用Boltzmann基本方程和改进的Boltzmann方程,对电子束泵浦氩中能量大于氩原子第一激发态能量(11.56eV)的高能电子分布函数进行了理论计算.计算中,选取了电子碰撞氩的微分电离截面和激发截面的解析表达式.对计算所得的稳态电子分布函数以及达到稳态分布所需的特征时间进行了分析和讨论.

将Jones矩阵法与耦合波方程结合起来分析折叠腔腔内倍频中的绿光问题.在用Jones矩阵法分析折叠镜的偏振效应基础上,通过数值求解耦合波方程讨论了这一效应对绿光输出稳定性的影响,计算结果与相关实验结果的比较表明,合理设计的折叠腔可以比线性腔更有效地抑止绿光波动.

用γ标准源对LiF热释光探测器(TLD)的灵敏度因子、线性吸收系数、离散性、重复性进行了测定.在此基础上建立了电子质量阻止本领的修正模型,理论上计算出电子等效质量阻止本领,给出单能电子的注量.由LiF TLD阵列可测量激光-等离子体相互作用中发射的超热电子能谱(能量-注量关系).

电子离子碰撞激发速率系数在超组态碰撞辐射模型中真实模拟非局域热动力学平衡Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂电荷态离子的电离态特性(譬如离子的平均电离度,相对丰度和能级布居数)是必不可少的.基于准相对论多组态Hartree-Fock方法和扭曲波玻恩交换近似,采用自编的扭曲波程序ACDW(9)和Fit(9),从头计算了Au等离子体M带5f-3d电子离子碰撞激发速率系数.结果表明:在"神光II"实验装置诊断的电子温度约2keV,电子密度约 6×1021cm-3范围内,这些电子离子碰撞激发参数有利于采用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带5f～3d细致谱的平均电离度和电荷态分布.

等离子体电极电光开关将用在多程放大系统光束反转器中,作为输出控制和抑制主放大前系统内的自激振荡,由于光束反转器空间限制,等离子体电极电光开关采用一体化结构设计.介绍了紧缩型等离子体电极电光开关特性,以及在多程放大系统中的应用.实验结果表明,等离子体电极电光开关具有优良的开关性能,全口径静态透过率为94%,开关效率为98.9%,能够有效抑制放大器产生的自激振荡.

利用星光-II激光装置以较低泵浦功率密度获得了类Ne铬X射线激光,并以此为探针光建立了莫尔条纹偏折装置,获得了清晰的静态X射线激光莫尔条纹.介绍了实验方法,给出了实验结果,并对结果进行了讨论.

讨论了惯性约束聚变研究中采用化学及物理手段在聚苯乙烯(PS)材料掺杂卤素、硅、氘等非金属元素以及铁、铬、钛等金属元素的原理和方法.利用硅烷偶联剂对氧化物表面进行了预处理,采用本体聚合的方式将氧化物掺杂在PS网络之中,简述了它们在ICF中的应用.

分析了放电管稳定试验前的烘烤排气对等离子体焦点装置试验结果的影响,介绍了双真空烘烤排气台的原理和结构设计,并利用试验数据说明了该排气台在等离子体焦点装置试验中的重要性,在实际应用中具有潜在的实用价值.

采用XRD测定了PVA薄膜在不同热处理条件下的结晶度,并用自行设计的渗氢系数测量系统研究了在不同热处理条件下的PVA薄膜阻氢性能的变化规律.结果表明,PVA薄膜的热处理温度越高,其结晶度越高,越有利于提高PVA薄膜的阻氢性能,但热处理温度宜选择在180℃以下,以防止PVA薄膜热降解,另一方面,在PVA的玻璃化转变温度以下进行热处理同样能够提高PVA薄膜的阻氢性能,而醇解度较低的PVA薄膜在玻璃化转变温度以下经热处理后的阻氢性能提高的幅度较大.

利用矩量法导出Vlasov辐射器端口处各种模式模系数(振幅)的计算方法,并利用此方法通过数值计算研究了斜切形Vlasov辐射器的反射特性,得到了辐射器端口反射系数和斜切角度及直径波长比之间的关系.结果表明斜切形辐射器具有很小的反射系数,并从反射特性上为辐射器结构参数的选择提供了依据.

运用有限积分法软件MAFIA和有限元软件ANSYS对两类高频腔的本征值问题进行数值模拟,将模拟结果与部分实验数据进行验证,得到了比较一致的结果,其平均计算精度在5%以内,证实了两种电磁软件都可用于高频腔本征值问题的数值模拟,在计算精度上为满足工程设计需要做了一些研究.另外将两种模拟软件在计算时间上作了对比.

导出了柱-锥盘荷波导的色散方程,并通过数值计算分析了这种慢波结构的几何参数对相对论行波管运行频率和通带的影响,与柱形盘荷波导相比,这种慢波结构的上截止频率高于柱形盘荷波导,因此,可以得到较高的运行频率和较大的通带,为设计这种慢波器件提供了依据.

介绍一种采用脉冲恒压电源驱动的镍薄膜量热计,研制了测量系统和镍薄膜探测器,对探测器的电阻-温度特性进行了实验标定,该量热计已成功应用于测量"强光一号"加速器高功率Z箍缩等离子体软X射线总能量,分析了测量不确定度.

合肥800MeV电子储存环的二期升级工程正在进行,其中高频腔的改造和加工将要完成,由于原有高频腔存在较多不合理因数,将要被新腔所替换.为了充分估计在将来运行时,高频腔的耦合阻抗对储存高流强的影响,需要对新旧高频腔宽带耦合阻抗进行比较计算.用电磁场计算软件MAFIA对高频腔的耦合阻抗及电子束在此结构中产生的尾场进行了计算,结果说明旧高频腔的耦合阻抗比新高频腔小.

定义了直线型变压器(LTD)初、次级等效回路电感分别与激磁电感的比值系数.在N级模块串联LTD分别连接电容或电感负载时,获得了磁芯磁感应增量及单位体积传输的最大能量与磁芯和电路参数的关系.利用LTD等效电路与PSPICE程序相结合,计算了LTD性能,给出判断磁芯是否饱和的简便方法.

用二维程序SUPERFISH 和三维程序MAFIA对射频四极加速器进行了计算机模拟.通过模拟,确定了射频四极加速器中工作模的射频电场的分布, 完成了射频四极加速器的耦合单元、调谐块和起始单元的设计.设计耦合单元必须使射频四极加速对干扰不敏感.对设计的方案进行了讨论和分析.

设计了伪火花开关的陶瓷材料表面放电触发器,该触发器体积小,结构简单,可焙烧.经大量实验(>105次)表明,较传统的表面放电触发器可靠性提高,寿命延长,用它触发的伪火花开关(放电电压30～2kV)具有稳定的放电时延(50～340ns)和时延抖动(15～40ns).由于触发电流大,因此可在极低的开关电压下触发开关,对耐受电压30kV的伪火花开关,其最低可触发开关电压可至600V.

光阴极注入器型能量回收射频加速器(PERL)是新一代加速器,在高平均功率自由电子激光和下一代高亮度光源等研究中有很好的应用前景.分析了PERL的强流与高平均功率特性,对注入器输出束流品质的要求及光阴极注入器、超导加速腔等关键技术进行了研究,设计分析了一种特殊结构的高压DC-Gun光阴极注入器,能有效地提高DC加速腔中的加速场强,当高压为1MV和加速场达到10MV/m时,产生的电子束流能够基本满足PERL应用要求.同一超导加速段中的束流加速和能量回收的数值模拟计算结果表明,能获得高效率电子束流能量回收效果.