改型Wiggler自由电子激光谐波产生的非线性理论

建立了改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光的非线性理论。导出了自洽非线性方程组。用计算机模拟了在改型Ｗｉｇｇｌｅｒ磁场中，电子与光场互作用从线性调制到非线性饱和的演化过程，得到了电子的相空间群聚图、高次谐波的增益、抽取效率和电子束的分布函数。同时还研究了电子束的能散度对高次谐波的增益和效率的影响等。模拟结果证实，改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光是实现短波长相干光辐射的重要途径之一。     

瞬态电磁场三维时域有限差分模拟研究

该文使用三维时域有限差分方法对在不同环境中的0.1~0.1T Hz电磁波场进行数值模拟。以高斯脉冲作为源电流信号研究了导电全空间中电偶极子场,并对海底低阻地质模型的电磁响应做了模拟计算;对隧道含水裂缝异常的回线源瞬变电磁响应进行了分析;对超宽带穿墙探测模型做了模拟计算,进一步在超宽带电磁波与窄带电磁波对钢筋混凝土的探测模拟结果做了对比分析;用FDTD-PIC软件对94 GHz折变回旋振荡管TE6,2模产生过程做了模拟计算,指出模拟中存在的问题,最后对时域有限差分程序的并行做了分析,提出用时域有限差分方法研发回旋管瞬态场三维模拟软件的思路。     

角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论

研究角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论,给出了脉塞不稳定色散方程,并进行了讨论。文中分析指出,角向驻波由两个反向角向旋转波组成,右旋波产生右旋的回旋谐波,左旋波产生左旋的回旋谐波。结果指出,上述两个角向旋转波的波_电子注互作用有不同的效果。由此得出结论:在电子回旋脉塞的互作用中,角向驻波可能不能维持不变。     

考虑能量守恒的回旋管自洽场理论

本文研究了一种回旋单腔管的自洽非线性理论。高频场是由腔体几何尺寸和交变电子注电流确定的。它不仅满足腔体两端的边界条件而且也遵守稳态下电子注与场互作用的能量守恒关系。应用这个理论数值计算了一种特定的回旋管的参量。讨论了一些因素对回旋管性能的影响。对考虑和不考虑能量守恒的结果作了比较。     

谐振管对驻波悬浮稳定性的分析与实验研究

为了研究在超声驻波悬浮装置中引进谐振管后对驻波悬浮稳定性的影响,设计两种超声驻波悬浮装置模型,其发射端和反射端分别为凹—凹型和凹—平型声悬浮装置,同时并对引进谐振管和未引进谐振管的两种驻波悬浮方案进行了模拟分析和实验对比。通过ANSYS和MATLAB联合仿真,得出在这两种悬浮方案下声悬浮场的相对时间平均势和相对声悬浮力的分布情况。通过比较发现：谐振管半径1.023λ的引进可有效地提高驻波悬浮的稳定性;最后搭建测试平台并对悬浮液滴进行有无谐振管的测试,实验结果显示：有谐振管作用时液滴的稳定悬浮时间大于无谐振管作用时的悬浮时间,从而与仿真分析一致验证了谐振管的引进可有效地增强驻波悬浮的悬浮稳定性这一结论。     

回旋脉塞泵自由电子激光器

本文提出一种新的自由电子激光器方案,由内外两束电子构成,内电子束作直线运动,外电子束产生回旋脉塞不稳定性,其辐射的回旋波反射后充当泵波,与作为激光工作物质的内电子束相互作用,产生相干散射。这种新方案的优点是:在相同的电子束能量下,可以获得比常规自由电子激光短的波长。这是因为外束实际上是一种大轨道回旋管,适合工作于高次谐波 此外,它结构紧凑,产生泵波的外束可与内束共用一个高压电源和真空系统,甚至可由同一电子枪产生,不增加设备种类。 本文给出了回旋脉塞泵自由电子激光的动力学理论,求得了线性增益,并提出了两种回旋脉塞泵方案。     

短波地空通信链路电磁计算与仿真

基于短波地空通信链路复杂特性是研究短波地空通信的关键和难点等问题.介绍了短波地空通信链路特性，探讨了进行短波地空通信链路电磁计算的主要参数，并利用ITS软件系列进行短波地空链路的电磁仿真并得出计算结果.计算结果可显示到地理图上，协助拟定频率规划方案，并可得出相应的电磁性能.     

短波地空通信链路电磁计算与仿真

基于短波地空通信链路复杂特性是研究短波地空通信的关键和难点等问题．介绍了短波地空通信链路特性，探讨了进行短波地空通信链路电磁计算的主要参数，并利用ITS软件系列进行短波地空链路的电磁仿真并得出计算结果．计算结果可显示到地理图上，协助拟定频率规划方案，并可得出相应的电磁性能．     

平面交流感应电磁泵电磁驱动力影响因素研究

利用数值模拟分析软件ANSYS,模拟分析平面交流感应电磁泵对泵沟内流通的液态金属作用的电磁驱动力变化.通过模拟结果得知,在相同加载条件下,液态Na-K合金液、Ga液、Zn液及Sn液由于电阻率值不同,所受电磁泵电磁驱动力依次减小;改变电磁泵窄面泵沟材料分别为不锈钢板、铜板、银板及陶瓷板时,可知窄面泵沟材料为铜板或银板时液态金属Zn受到的电磁驱动力较大且两者值相近,同时增加铜板厚度也有利于电磁驱动力的提高;在三相交流电源供电条件下,电磁泵加载不同电流频率,液态金属Zn受力呈现随频率增大先升后降的趋势,得到最佳使用频率范围为40~60 Hz.     

多层结构换能器的压电信号

沿多层系统生长方向传播的弹性驻波产生应变驻波，应变驻波导致压电场驻波，该场将产生一个与弹性驻波同频率的压电信号，信号峰值出现在每一周期的厚度等于弹性驻波波长的奇数倍处，当每一周期的厚度小于弹性驻波波长时，没有压电信号极大值出现。     

高炉回旋区数学模型研究

在高炉回旋区内部，焦碳颗粒与空气发生剧烈反应，产生煤气的温度场、压力场、浓度场分布将直接影响到高炉的冶炼状况。基于多相流理论，全面的考虑气体的湍流、能量、组分、焦碳与空气的化学反应以及焦碳颗粒的时间经历效应，建立了描述回旋区湍流特性的数学模型。利用该数学模型对高炉回旋区气流场进行了数值模拟，为高炉回旋区的研究提供新的理论基础。     

直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的 研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率。方法 在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验,测量不同流槽结构在相同工作参数下天然坟头的大小,并以理论计算值为１００％的效率,计算了不同流槽结构的相对效率。结果 不同结构的流槽,在相同工作参数下产生的静压头不同,相对效率有很大的差别。结论电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响,抑制工作电流的漫流,优化电力线赆 可能减小     

直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的　研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率 .方法　在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验 ,测量不同流槽结构在相同工作参数下静压头的大小 ;并以理论计算值为1 0 0 %的效率 ,计算了不同流槽结构的相对效率 .结果　不同结构的流槽 ,在相同工作参数下产生的静压头不同 ,相对效率有很大的差别 .结论　电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响 .抑制工作电流的漫流 ,优化电力线方向 ,尽可能减小流槽腔体表面积 ,增强进液口的封口力等结构因素是提高电磁泵效率的重要途径     

测定吸声系数的简易装置

本文介绍自制吸声系数测定的简易装置,该装置按驻波管原理测定吸声系数,声压极值在驻波管内直接测得,测值能分辩至0.25dB,20分钟内声压测值的误差不大于0.3％(用标准差评价),该装置能测定纤维类各种吸声材料的正入射吸声系数,装置的总体性能评价良好。     

谐振管对驻波悬浮特性的理论分析及实验

为了探究谐振管的引进对驻波悬浮的影响规律,设计了4种不同类型并带有谐振管的驻波悬浮仿真模型。利用ANSYS对有、无谐振管及不同谐振管半径的4种悬浮模型进行声压分析,得到谐振管的引进在一定程度上既可能提升驻波悬浮的悬浮能力,也可能会削弱其悬浮能力。当谐振管半径略大于反射端端面尺寸时,谐振管的引进对悬浮力的提升最大。最后搭建凹-凹型驻波悬浮装置实验平台,得到与理论分析一致的实验结果。当谐振管的半径为1.023倍波长时可实现6.5mm钢球的悬浮,而当谐振管的半径为1.251倍波长时却不能实现5.5mm钢球的悬浮。     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的 研究模拟双联泵与单泵的流量大小，为大流量电磁泵的设计提供参考依据。方法 通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验，分别测出在相同静泵高Δp和相同出液口高度H下，双泵及单泵的流量大小。结果 流量Q随静泵高Δp的增大而增大，双泵与单泵的流量之比约为1．6。结论 以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行。     

开放式等离子体微波反应腔的研究

利用开放式谐振腔理论,结合实际应用的需要,对微波等离子体系统中开放式微波反应腔进行了研究,计算和分析了等离子体密度和等离子体碰撞频率对腔中微波场幅值、相位和反射系数的影响。数值计算结果表明,在一定的等离子体密度下,随着等离子体碰撞频率的提高,等离子体对微波场的吸收增大,此种开放式的结构可有效地在腔中形成有利于微波等离子体产生的驻波场。     

双频工作同轴双电子注回旋管的理论与实验研究

该文章研究双频工作同轴双电子注回旋管。数值计算和粒子模拟结果表明同轴双电子注回旋管可以同时工作在两个不同的频率,且由于两个电子注间的非线性耦合,高次回旋谐波所对应模式的功率显著增强。完成了双频工作的同轴双电子注回旋管的原理样管加工并进行了验证性实验,实验测得两个工作频率分别为0.11 THz和0.22 THz,输出功率20 kW,并提出了一种分离双频工作同轴双电子注回旋管中两个不同频率电磁波功率的方法。     

渐变复合腔回旋振荡管高频场分析

从模式耦合理论出发系统地研究了回旋管中过渡渐变复合腔的高频场结构,并考虑了TM型寄生模式的影响。研究了诸多因素的变化对谐振频率、Q值以及纵向场分布的影响。研究表明,在θ为55°时,渐变长度为2-6个波长,频率约为35GHz的渐变复合腔,利用第一腔中的TE51模式的场对电子进行适当的预群聚,然后利用第二腔中的TE52模式的场与电子进行互作用,其互作用的效果会更好,有利于电子效率的提高。因此,我们便得到了渐变复合腔的较好的冷腔参数。     

中国回旋管的发展计划(英文)

本文介绍在回旋管领域开展的研究工作及电子回旋谐振加热在中国的应用。同时,还报道在回旋管领域提出的新概念和取得的成果。