期刊基本信息
创刊:
1989年 • 月刊
名称:
强激光与粒子束
英文:
High Power Laser and Particle Beams
主管单位:
四川省科学技术协会
主办单位:
中国工程物理研究院
中国核学会
四川核学会
出版单位:
《强激光与粒子束》编辑部
主编:
张维岩 院士
ISSN:
1001-4322
刊号:
CN 51-1311/O4
电话:
0816-2485753
邮箱:
地址:
四川绵阳919信箱805分信箱
邮编:
621900
定价:
100元

本期栏目 2004, 16(1)

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强激光与粒子束 第16卷 第1期

作者单位
摘要
中国科学院,安徽光学精密机械研究所,安徽,合肥,230031
介绍了利用差分像运动测量法测量光波到达角起伏方差来确定大气相干长度的方法,阐述了一种能对大气相干长度进行昼夜测量的日夜两用型大气相干长度仪的测量原理与结构,经过长期昼夜观测分析得知:整层大气湍流强度有随时间变化的趋势,这种趋势与近地面层的湍流强度的时间变化特征基本吻合,即在日出后和日没前两段时间内的相干长度值远大于其它时间段内的值.
大气传输 大气相干长度 统计特征 Atmospheric transmission Atmospheric coherence length Statistical characteristics 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 1
作者单位
摘要
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
介绍了合肥光源(HLS)逐圈束流位置测量系统在升级后的注入系统联调中的作用.该逐圈测量系统信号处理器采用对数比电路,数据获取采用NI5102 ADC.为了保证长达2s数据获取,采样数据通过突发的DMA方式实时写入工控机的系统内存.注入Kicker用作为激励束流,以便监测衰减率和研究β振荡.
逐圈束流位置测量 衰减率 局部凸轨 残余β振荡 Turn-by-turn system Damping rate Local bump orbit Remnant β oscillation 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 101
作者单位
摘要
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230026
对标淮的纯永磁波荡器进行了三维磁场的有限元计算,给出了纯永磁波荡器的基波与谐波磁场的幅值与相位,并与测试结果进行对比,结果表明,标准的纯永磁波荡器谐波磁场幅值比基波幅值低两个数量级.
纯永磁波荡器 三维磁场计算 基波与谐波磁场 Undulator 3-dimensional electromagnetic computation Fundamental and harmonic fields 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 105
作者单位
摘要
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥230029
对高频系统的束流负载效应和Robinson不稳定性条件进行了详细分析;通过对失谐角、视在失谐角与储存环注入流强限的研究发现,对于合肥光源这样的中能储存环,由于注入状态的电子束能量较低,同步辐射相角接近90°,因此,只要给高频腔馈入一定的功率,再把腔调到一定的失谐角,就可以在环中注到较高的流强,达到二期工程的设计目标.
失谐角 视在失谐角 入射功率 腔压 Detuning angle Visible detune angle Input power Cavity voltage 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 109
作者单位
摘要
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
合肥光源是一台专用同步辐射光源,它在低能注入积累束流,然后同步地把束流加速到高能并在储存环中稳定运行.在加速过程中,粒子的同步辐射能量损失迅速增加,束流负载效应发生变化,需要相应地调节高频系统参数保持束流稳定.讨论了合肥光源加速过程中高频系统可能的两种高频系统调节方式以及高能情况下高频系统的最佳运行状态.
高频系统 慢加速过程 束流负载 Robinson不稳定性 RF system Ramping process Beam loading Robinson instability 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 113
作者单位
摘要
中国科学院,高能物理研究所,北京,100039
详细讨论了强流射频四极加速器高频输入耦合环的一些基本问题,完成了高频输入耦合环的初步物理设计.利用二维程序Superfish 的一些结果,确定了耦合环的大小,计算了耦合环的功耗,并对构成耦合环导线的粗细进行了估算.该耦合环的物理设计可作为耦合环试验的基础,同时,也可作为三维程序HFSS模拟计算的起点.
射频四极加速器(RFQ) 输入耦合环 耦合参数β 功耗 Radio frequency quadrupole Input coupling loop Coupling parameter β Power dissipation 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 117
作者单位
摘要
中国科学院,高能物理研究所,北京,100039
北京正负电子对撞机直线注入器(BEPCⅡ LINAC)的升级改进要求建立束流光学匹配计算和轨道校正系统,为此对束流光学匹配计算和轨道校正计算的方法进行了研究,并采用VC++语言编写了相应的程序,利用最小二乘法原理进行了束流光学匹配计算,模拟了束流轨道校正,取得了较为理想的结果.
轨道校正 最小二乘法 四极磁铁 校正子 Orbit correction Least square method Quadrupole Corrector 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 121
武军霞 1,2夏佳文 1杨建成 1,2刘伟 1,2[ ... ]刘勇 1
作者单位
摘要
1 中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
通过Fokker-Planck方程,对拟在HIRFL-CSRm上建造的纵向槽形滤波器(notch filter)的冷却机理进行了研究,得出了冷却原理及冷却时间的表达式,并对影响冷却时间和冷却效果的因素进行了模拟和讨论,模拟结果表明,噪信比越小,冷却时间越短,冷却效果越好;带宽越宽冷却越快.该研究为具体纵向冷却系统的设计和优化提供了依据.
随机冷却 槽形滤波 Fokker-Planck方程 冷却时间 Stochastic cooling Fokker-Planck equation Notch filter Cooling time 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 125
作者单位
摘要
清华大学,电机系,北京,100084
为了研究喷气式Z箍缩(gas-puff Z-pinch)等离子体的内爆特性,研制了一套马赫-贞德干涉系统,并在小型喷气式Z箍缩装置(充电电压23kV,放电峰值电流210kA)上进行了试验,获得了清晰的干涉图像.根据干涉图上条纹的移动数目,计算得到该装置内爆早期等离子体的平均电子密度为1017~1018/cm3.
Z箍缩 Mach-Zehnder干涉仪 等离子体 Z-pinch Mach-Zehnder interferometers Plasma 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 129
作者单位
摘要
北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
通过箔-聚焦的电子束的包络方程研究了电子束的平衡与稳定特性,从而得到了能够传输的电子束的参数与箔之间距离和波导半径之间的关系.
箔-聚焦 包络方程 平衡 稳定性 Foil-focusing Envelope equation Equilibrium Stability 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 133
作者单位
摘要
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
从非线性光学的耦合波理论出发,建立了种子光入射的窄带泵浦的横向受激布里渊散射的二维理论模型,并对稳态情形进行了数值模拟,得到了散射光强的二维分布.计算表明,散射光场在入射面内呈现出"局部集中"的特点,而且由于"空间压缩"效应,使得获得的最大散射光强远大于初始泵浦光强.还分析了光场及材料参数对获得的散射光强的影响,得出:入射的激光功率密度越大,光学元件的横向尺寸越长,材料的吸收系数越小,受激散射产生的散射光和弹性声波强度就越大,在材料内部引起的应力也越强,从而越有可能造成材料的破坏.
光学材料 横向受激布里渊散射 强激光系统 激光诱导破坏 Optical materials Transverse SBS Intensive laser systems Laser induced damage 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 14
作者单位
摘要
西北核技术研究所,陕西,西安,710024
报道了采用单次脉冲非稳腔空间增强探测-相干反斯托克斯喇曼散射(USED CARS)技术诊断常压下固体燃剂瞬态燃烧场温度和氮气浓度.采用宽带USED CARS技术,在固体燃剂瞬态燃烧场获得了较高信噪比的单次激光脉冲氮气Q支CARS实验谱,用CARS理论计算软件拟合CARS实验谱,给出了固体燃剂瞬态燃烧场温度和氮气浓度在不同高度的分布,固体燃剂燃烧场温度约2 250K、氮气相对浓度16%~20%.
非稳腔伫间增强探测 相干反斯托克斯喇曼散射 温度 浓度 固体燃剂 USED CARS Temperature Concentration Solid propellant 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 19
作者单位
摘要
中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
激光预处理是使膜层提高损伤阈值的一种有效手段,现在流行的激光预处理机理模型之一是缺陷消除模型.实验从对元件膜层激光预处理前后各项参数的对比出发,分析了激光预处理对膜层的影响,说明了光学元件膜层激光预处理的过程,是对膜层去除缺陷、固化、洁净的过程.
光学膜层 激光预处理 机理 预处理过程 Optical film Laser conditioning Mechanism Laser conditioning process 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 23
作者单位
摘要
1 深圳大学,理学院,广东,深圳,518060
2 中国科学院,上海高功率激光物理国家实验室,上海,201800
在考虑自相位调制和高阶群速色散的情况下,分析了超短脉冲在准周期Fibonacci超晶格中传输时,入射光强对脉冲传输特性的影响.结果表明:入射光强度对脉冲传输特性影响很大,不但使频谱展宽,而且限制超晶格的有效长度,是超短脉冲进行频率转换的主要考虑因素之一.
自相位调制 群速色散 准周期Fibonacci光学超晶格 入射光强度 Self-phase modulation Group velocity dispersion Quasi-periodic Fibonacci optical super-lattice Input intensity 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 27
作者单位
摘要
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
对3.8μm激光破坏三元PC型HgCdTe探测器系统的实验结果进行定性分析.实验结果表明:当辐照在探测器系统上的激光功率密度达411W/cm2时,系统内各部件(Ge窗口、滤光片及探测器)已严重损坏,探测器系统永久失效.分析认为:实验中引起探测器系统破坏的主要原因是温度升高引起的烧蚀热.
3.8μm激光 三元PC型HgCdTe探测器 激光损伤 3.8μm laser Detector of three PC HgCdTe units Laser damage 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 31
作者单位
摘要
北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
介绍了用国内1ns长脉冲和国外多脉冲驱动的类氖锗的实验数据检验X光激光的理论模拟程序系列的工作.在长脉冲驱动时,对波长19.6,23.2和23.6nm三条激光线,理论模拟与实验数据基本符合.在多个短脉冲驱动时,除了与严重过电离的复合等离子体有关的实验外,理论模拟与实验也基本符合.为今后设计激光聚变等离子体诊断所需类氖锗X光激光光源工作打下了基础.
类氖锗 X光激光 电子碰撞激发机制 亚稳态 数值模拟 Ne-like Ge X-ray laser (XRL) Electron collisional excitation scheme Quasi steady state(QSS) Simulation 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 35
作者单位
摘要
1 中国科学院,山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
通过溶胶-凝胶法,在碱性条件下水解缩聚正硅酸乙酯获得含有SiO2颗粒的溶胶;以甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下水解缩聚获得双链聚合物溶液,作为疏水基团的引入剂.用两者的混合物在玻璃片上旋转镀膜.利用光子相干光谱法、透射电子显微镜、小角X射线散射等方法研究了溶胶微结构,利用紫外-可见光谱仪和接触角测定仪测量薄膜的透射率和疏水性.单面反射率最低降至0.01%,对水接触角最高为118°.利用Nd:YAG激光(1 064nm)测量了薄膜的激光损伤阈值,随混合溶胶中双链聚合物含量的增加损伤阈值减小,但均高于20J/cm2(1ns脉冲).由于薄膜既保持了纳米氧化硅薄膜的多孔性,又在颗粒及孔表面以甲基修饰,水对薄膜的浸润能力大大降低,因此薄膜的时间稳定性大大增强,同时也保证了较高的损伤阈值和透射率.
溶胶-凝胶 疏水性 减反射膜 二氧化硅 激光损伤 Sol-gel Hydrophobic Anti-reflectiv film Silica Laser damage 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 40
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学,近代物理系,安徽,合肥,230027
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
报道了"神光-Ⅱ"装置上Au大柱腔靶产生的受激Raman散射光谱.通过分析实验条件和测量结果,排除了散射光谱来自增强非相干Thomson散射的可能性,发现用丝化不稳定性与受激Raman散射的耦合能合理解释观测到的Raman光谱.考虑到丝化不稳定性与SRS的耦合,测量到的散射光谱依然能用于密度诊断,其结果与对流SRS理论的计算值相差不到10%.
受激Raman散射 丝化不稳定性 朗道阻尼 增强非相干Thomson散射 Stimulated Raman scattering Filamentation instability Landau damping Enhanced Thomson scattering 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 45
作者单位
摘要
1 四川大学,激光物理与化学研究所,四川,成都,610064
2 华中科技大学,激光技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074
对超短脉冲贝塞尔光束在近轴近似和非近轴情况下自由空间中的传输作了研究.结果表明,其空间波形在传输中保持贝塞尔形状不变,不受非近轴效应影响;然而当空间参数较大时,非近轴效应影响超短脉冲贝塞尔光束的时间波形.
非近轴效应 脉冲贝塞尔光束 自由空间传输 Non-paraxial effect Pulsed Bessel beam Propagation in free space 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 5
作者单位
摘要
1 国防科学技术大学,理学院,应用物理系,湖南,长沙,410073
2 中国科学院,上海光学精密机械研究所,上海,201800
对线极化、圆极化的超短超强激光脉冲与靶前有一段低密度预等离子体的固体靶的相互作用进行了理论和粒子模拟研究.激光通过有质动力加速机制加速预等离子体中的电子,研究了电子获得的最大能量随激光强度和预等离子体密度的变化.当激光脉冲与靶直接作用时,靶中的电子由于J×B机制而得到加速,所获得的能量比预等离子体中电子低.研究表明,在超短超强激光脉冲与固体靶相互作用中,预等离子体的存在有利于高能电子的产生.
超短超强激光脉冲 有质动力加速 预等离子体 高能电子 Ultra-short ultra-intense laser pulse Ponderomotive acceleration Pre-plasma High energy electron 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 50
作者单位
摘要
1 中国科学院
2 上海光学精密机械研究所,上海,201800
在对白宝石晶体双折射的特性分析之后,以白宝石为基底材料,设计、镀制了高功率激光系统的窗口增透膜,并对薄膜的表面形貌,如面形、粗糙度进行测量和分析;利用激光形变装置测量了镀膜后的白宝石窗口在强激光作用下的形变,并确定了激光损伤阈值至少为10kW/cm2.
双折射 增透膜 面形 损伤阈值 Birefringence Anti-reflection film Morphology Damage threshold 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 55
作者单位
摘要
1 四川大学,光电科学系,四川,成都,610064
2 中国工程物理研究院,高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室,四川,绵阳,621900
对离轴光线通过电光晶体时产生的退偏情况作了理论和实验研究.理论计算表明:当晶体厚度一定时,退偏损耗在一定范围内随离轴角度的增加而增加,随着入射光偏振方向偏离竖直方向的增大而增大.采用厚度为10mm的KDP晶体,实验测试了入射光偏振方向在竖直方向以及同竖直方向成45°时的退偏损耗.实验结果与理论计算的结果符合较好.
电光晶体 离轴光线 偏振 退偏损耗 Electro-optical crystal Off-axis-light Polarization Polarization loss 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 59
作者单位
摘要
中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳,621900
几个单位联合进行了三轮近地电缆高空电磁脉冲耦合模拟试验.试验得到九芯电缆屏蔽层感应电流(皮电流)、芯线感应电压(芯电压)、芯线感应电流(芯电流)以及环境场之间的关系;分析了皮电流波形随外皮接地状态的变化,芯电压随负载电阻的变化;基于皮电流振荡频率与电磁波传播速度的关系,提出了屏蔽层-大地"传输线"等效相对介电常数概念,给出了等效相对介电常数随电缆高度变化的拟合式;皮电流计算与测量结果在波形、振荡周期、衰减规律等方面有较好的一致性.
辐射波模拟器 高空电磁脉冲 近地电缆 耦合 等效相对介电常数 Radiating wave simulator HEMP Cable near ground Coupling Equivalent relative dielectric constant 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 63
作者单位
摘要
电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
使用全三维电磁场粒子模拟程序MAFIA建立了行波管周期永磁聚焦系统模型,计算了磁系统中的磁场分布和静态电子注传输特性.分析了周期永磁系统聚焦电子注传输特性,并重点讨论了磁场强度、磁场端部效应和横向速度分布对电子注聚焦性能的影响.为周期永磁聚焦系统的工程设计和优化提供了有价值的模拟结果.
周期永磁聚焦 传输特性 三维粒子模拟 PPM focusing Beam transmission characteristics 3-D PIC simulation MAFIA MAFIA 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 68
作者单位
摘要
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
介绍了准光腔型虚阴极振荡器.利用光学谐振腔标量波动理论,分析了准光学谐振腔的腔场特性;并采用二维半全电磁PIC程序对器件进行了粒子模拟,得到了主频为7.0GHz、平均功率超过1.3GW、以准高斯模为主的微波输出,束波作用平均转换效率接近10%.
虚阴极振荡器 准光腔 粒子模拟 反馈 Vircator Quasi-optical resonator Particle simulation Feedback 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 73
作者单位
摘要
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
根据功率密度大、脉冲短、形状不规则的特点,研制出一种能适应各种条件下使用的高功率微波功率密度测量装置.从已有的测量手段出发,比较其不同原理和适用性,选定了峰值检波法.根据实际工作需要,着重从结构及测量的可靠性、降低系统误差等方面,进行优化设计.该装置采用矩形波导和可靠性高的耦合衰减,利用示波器进行测量.最后详细地给出了测量系统的标定方法.
测量系统 辐射场 功率密度 高功率微波 Measurement system Radiation Power density High power microwave(HPM) 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 77
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 西南交通大学,超导技术研究开发中心,四川,成都,610031
在对高Q值的微波谐振腔的研究中,尤其是对低温超导谐振腔(超导铌腔)的研究取得了很大的进展,生产加工技术也日趋成熟,而用高温超导材料来制备高Q值的谐振腔还不成熟.从高温超导体的表面电阻,生成方法,物质的微观结构等方面进行分析,实验中,通过一个端面用单畴YBCO块材代替无氧铜,在50K时谐振腔Q值就增加到原来的5倍,在20K时全部用单畴YBCO谐振腔,Q值有望达到铜腔的70倍,谐振腔的性能有明显的提高.
高温超导 微波谐振腔 微波表面电阻 High temperature superconducting Resonator Microwave surface resistance 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 81
作者单位
摘要
北京应用物理与计算数学研究所,强辐射实验室,北京,100088
用二维全电磁数值模拟方法研究了轴向加速管,虽然没有实现理想群聚,但通过加一个中间腔,大大提高了前两阶谐波电流分量,其中一阶谐波电流调制系数达到了140%,二阶谐波电流调制系数达到了68%.通过对提取腔的设计,可以选择地输出不同的频率,其中一次谐波频率为2.2GHz,输出功率1.25GW,效率9.33%;二次谐波频率为4.4GHz,输出功率0.48GW,效率3.6%.
轴向加速管 理想群聚 可调频高功率微波脉冲 PIC方法 Axial acceletron Ideal bunching HPM pulse with tunable frequency PIC method 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 85
作者单位
摘要
西北核技术研究所,陕西,西安,710024
探讨了椭圆、圆环、方环、十字交叉形、圆形、正方形、正三角形及双矩形孔缝在2~18GHz频率范围内的耦合系数,并与矩形孔缝的耦合特性进行了比较.结果表明:各种不同形状孔缝微波耦合的共振特性与其纵横比有关,纵横比较大的孔缝耦合共振现象比较明显,纵横比较小的孔缝耦合特性趋于高通;各种孔缝的共振频率与孔缝长度有密切关系.
高功率微波 耦合 共振效应 High power microwave Coupling Resonant effect 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 88
作者单位
摘要
国防科学技术大学,理学院,湖南,长沙,410073
应用光波叠加原理,通过数值计算方法,分析了孔栅斜置对远场测量的影响.结果表明:孔栅斜置带来附加位相差,导致了远场分布与通常的孔栅竖直放置的不同,给光强(从而功率、光束质量等)的测量带来系统误差.孔栅平面越偏离竖直面,影响越大,且对衍射级越大的光斑的影响也越大.在设计和使用孔栅时,应选取较小的偏离角;在进行功率、光束质量等参数诊断时应选取低级次的衍射斑.
高能激光 波前 孔栅 衍射 偏离 光束质量 High-energy laser(HEL) Wave-front Hole grating Diffraction Gradient Beam quality 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 9
作者单位
摘要
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
介绍了钮扣电极测量强脉冲束流位置的基本原理,以及针对钮扣电极所设计的一套模拟实验标定装置;着重介绍了钮扣电极测量束流位置的实验过程,以及在实验中所遇到的问题和对实验平台所做的改进.实验表明钮扣电极对束流位置的测量精度达到亚mm量级,对于束位置偏心测量的相对误差范围在10%以内.
直线感应加速器 钮扣电极 束流位置测量系统 Linear induction accelerator Button electrod Beam position monitor system 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 91
作者单位
摘要
1 电子科技大学,应用物理系,四川,成都,610054
2 美国密西根大学,核工程与放射科学系,安娜堡,MI 48109
不同注量200keV Xe+ 注入YSZ单晶样品的电子显微分析结果表明,随着辐照注量的增加,缺陷簇的密度增大,在1×1015~1×1016 cm-2 Xe+注量,缺陷簇密度迅速增大,形成间隙型位错环;当Xe+注量增大到1×1017cm-2,缺陷簇密度的增加变得缓慢,并且有直径为2~4nm的Xe气泡析出.选区电子衍射花样表明YSZ样品没有产生非晶化转变.在Xe+辐照的离位率高达约350dpa的情况下,YSZ晶体没有非晶化,其原因主要是由于注入的Xe+以气泡形式析出.
单晶YSZ Xe+辐照 透射电子显微镜 辐照缺陷 YSZ single crystal Xe ion irradiation TEM Irradiation defects 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 95
作者单位
摘要
西北核技术研究所,陕西,西安,710024
主要研究了在100kA微秒级电流脉冲作用下气体火花开关电极物质喷射现象的成因及规律.共进行了4种电极材料的喷射特性实验,实验结果表明,在开关放电过程中,电极表面物质喷射速度方向与材料无关,基本与放电点表面垂直,存在明显的发散角(约为12°).喷射产物的质量分布近似呈cosnφ分布(n约为1 400).
气体火花开关 电极熔蚀 喷射特性 Gas spark gaps Electrode erosion Mass jet distribution 
强激光与粒子束
2004, 16(1): 98