用饱和增益开关法压缩KrF准分子激光脉冲

为提高激光作用于靶上的功率密度和耦合效率，需对目前的激光进行脉宽压缩。本工作采用饱和增益开关法，利用预放大器的放大特性对前端输出的非相干光进行了脉宽压缩，最后将脉宽为23ns的种子光压缩到了12ns，且可根据需要在5~20ns内变化。     

脉宽可调纳秒脉冲产生器

简要介绍了脉宽可调纳秒脉冲产生器的仪器结构、工作原理、电路设计、技术指标和镜子费措施，通过采用数字集成电路与模拟电路相结合，实现了在一台仪器中同时产生两种不同脉宽且脉宽可调的纳秒信号。     

固定阈值脉宽法识别常见核素

介绍了采用固定阈值脉宽法识别常见核素的方法。该方法基于放大器输出的脉冲信号相对固定阈值的脉宽与信号幅度存在的对数对应关系,应用时间数字转换装置,测量核辐射脉冲信号固定阈值脉宽值并累积,得到能量经对数压缩过的能谱,并可由此能谱中的特征峰识别常见核素。利用NaI(T1)闪烁体探测器测试²⁴¹Am、¹³¹I、¹³⁷ Cs、⁶⁰Co等γ源,测试结果表明:相对于常见的基于ADC的能谱测量,固定阈值脉宽法具有电路简单、灵活、能量响应范围宽的优点。     

用饱和增益开关方法对“天光一号”进行脉宽压缩实验研究

目前“天光一号”前端输出脉宽约为23 ns,为适应将来ICF对入射激光的高功率要求,必须对其脉宽进行压缩。另外,目前“天光一号”正在用平滑光束进行物质状态方程的实验研究,实验要求作用于靶上的功率密度必须在1012 W/cm2以上,这也提出了必须对现有的脉冲宽度进行压缩的要求。我们采用了饱和增益开关的方法来实现对KrF准分子激光脉宽的压缩。其基本原理是将振荡腔产生的双程放大部分的非相干光束分成大小分别为0.01Is和Is(Is为放大腔的饱和光强)的两束光,强度小的一束先进入放大腔放大,此时由于是小信号,增益可达到约200倍。然后让强度大…     

高功率KrF准分子激光及束靶相互作用研究进展

6束角多路高功率KrF系统经运行考验,对MOPA系统光学元件、激光开关、同步高压脉冲触发系统等影响系统稳定的因素进行了改进。经专家小组检查,实测电子束能量不稳定性小于5％,激光能量稳定性可达到5％～10％（每炮能量重复）。 用此系统的一束激光（30J/23ns）配合上海光机所进行了受激喇曼散射（SRS）实验,脉冲宽度压缩实验效率约为17％,脉宽压缩15倍。此外,在前端进行了受激布里渊散射（SBS）压缩脉宽研究工作。 进行了束靶作用初步实验,包括X射线针孔照像、离子飞行时间测量以及探测器（光电     

50kV,1ns前沿高压脉冲源的研制

介绍了50kV,1ns前沿高压脉冲源的工作原理及设计部件的研制,给出了脉冲高压源的输出波形,该高压脉冲源与有界波电磁脉冲模拟器辐照天线相接,可在其工作空间内产生前沿为1．2ns,脉宽为50ns的电磁环境,用于电子系统的电磁脉冲效应研究。     

高功率微波探测器的性能改进

首先介绍了目前高功率微波探测器在测量宽脉冲情况下(400ns及以上)存在的问题,其次介绍了改进后的电源电路,解决了实验中出现的探测器在测量宽脉冲情况时脉冲顶部倾斜的问题,使得采集出的脉宽从20ns～1μs的信号波形不失真,并且介绍了对探测器在不同脉宽下分别进行标定的实验结果.实验结果表明,微波脉宽变化对探测器的灵敏度影响不大.同时进行了探测器的重复频率考核,实验结果表明探测器能够在100Hz、1s重频下稳定工作.最后介绍了探测器的应用情况.     

再生放大模型的初步建立

再生放大属于小信号放大过程，可忽略其非线性效应的影响。假设放大器工作物质中纵向及横截面内反转粒子数是均匀分布的，模拟Ti：S反转粒子数及放大脉冲光强变化率。假设振荡器输出高斯型傅立叶变换极限脉冲T=28fs，谱宽20nm，经展宽器展宽为脉宽200ps，谱宽36nm，b=1．5，wo=793nm，则入射脉冲光谱强度为：     

激光驱动飞秒电子束消色差传输束线设计

激光等离子体加速输出的电子束具有fs量级脉冲长度的优异品质。由于强激光场的存在，直接应用存在一定困难，更多应用场景需要把电子束传输到应用端。能散导致电子束在传输中产生能量啁啾，需要通过束流光学设计抑制脉冲长度的增长。通过对电子束在消色差束线中传输的研究，探索了消色差和非消色差传输中脉冲长度压缩的差异，以及消色差束线中偏转角度、偏转半径对不同能量电子束脉冲长度压缩的影响。针对消色差传输中仅有某个能量电子束得到最优压缩的局限，利用四极透镜磁场梯度的调节使电子束的传输适度偏离消色差，改变对能量啁啾的影响，实现在固定尺寸束线中不同能量电子束的压缩。     

KrF激光受激布里渊散射脉宽压缩的研究

用线宽０．５ｃｍ＾－１，脉宽２３ｎｓ的ＫｒＦ激光在ＳＦ６气体和液体环已烷中进行了受激布时散射脉宽压缩的实验研究。测量了脉宽压缩效果和ＳＢＳ反射率随泵浦光能量，气体气压，透镜焦距，焦点位置等实验条件的变化关系，分析了讨论了气体气压，透镜瑞利范围对ＳＢＳ阈值的影响。     

超低频/超大脉宽信号源

介绍了一种超低频/超大脉宽脉冲信号产生器.它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmin＝800s,最小周期Tmin＝1ms.其脉宽可在(1/10)T～(9/10)T范围内分9挡进行调节.输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰,输出脉冲f/T的稳定性≤±0.01‰.输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出.该电路可以输出NIM/TTL和NIM/INM信号.NIM快信号的上升时间tr≤4ns,下降时间tf≤4ns.     

强脉冲离子注入中的脉冲能量效应研究

在脉冲离子束流密度为15120A/cm2、脉宽为50150ns、加速电压为150260kV范围内,在11014cm-2的低注量水平上, 研究了高功率Cn++H+混合离子束注入45号钢样品的强脉冲能量效应。摩擦磨损和微观硬度测量以及SEM和X射线衍射分析表明,上述低注量强脉冲离子束注入可以改变材料 表面的微观结构和力学特性,而且强烈依赖于单个脉冲离子束的功率密度和能量密度。在相同离子注量条件下,普通C++H+离子注入对45号钢样品表面微硬度和摩擦系数未 见明显影响。直接证明了强脉冲能量效应在离子注入中是相对独立于注入元素掺杂效应的又一可利用的重要效应。基于一维导热模型,讨论了强脉冲能量效应以及脉冲离 子束功率密度对离子束材料表面改性的作用。     

利用尾场结构实现速度压缩中的非线性补偿

在高亮度电子束装置中,限制速度压缩方法应用的一个主要原因是压缩过程中非线性效应导致的非均匀压缩。为补偿速度压缩过程中的非线性效应,避免出现非均匀压缩导致的局部高流强和束团品质下降,提出了基于尾场结构的非线性补偿方法。该方法利用束流在尾场结构中产生的电场来实现对束流纵向相空间的调制,从而对速度压缩过程中的非线性效应进行补偿,获得均匀压缩的高品质束流。利用ASTRA模拟程序对该过程进行了详细模拟,结果表明:利用该方法可以获得均匀压缩的、发射度增长可控的高品质束流。同时,经均匀压缩后束流切片能散从约3 keV提升到了20 keV左右,有利于抑制在后续压缩过程中的微束团不稳定性。     

脉宽调制器单粒子效应测试系统研制

本文在分析脉宽调制器(PWM)单粒子效应主要失效模式的基础上,研制了具备频率异常测试、占空比异常测试和参考电压测试功能的PWM单粒子效应测试系统,并在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上开展了单粒子效应试验。试验结果表明:单粒子效应会导致PWM输出信号的脉冲丢失和占空比改变,脉冲丢失时间和占空比改变的持续时间有时可达数ms;UC1825AJ型PWM的单粒子效应LET阈值约为4.4MeV·cm2·mg-1,UC1845AJ型PWM的抗单粒子性能受工艺批次的影响较大。     

基于短路线的双极脉冲转换器的PSPICE模拟

给出了基于同轴短路线的双极脉冲转换器的工作原理,在短路线不同电长度和不同阻抗情况下,用PSPICE电路模拟程序计算了经双极脉冲转换器后形成的双极脉冲的幅值及形状,在实验中利用脉宽2 ns的馈入单极脉冲得到了双极脉冲,实验结果与模拟结果符合较好。     

卫星有效载荷开关电源单粒子瞬态效应的防护研究

本文分析了脉宽调制器（PWM）中单粒子瞬态效应的产生过程、传播机制以及对开关电源的影响,结合卫星有效载荷专用电源的技术特点,提出了一种有效的防护策略。脉冲激光及重离子试验方法均验证了机理分析的正确性和改进措施的有效性。为扫除这类器件在太空应用的重要隐患提供了新的思路。     

基于CPLD的超低频/超大脉宽信号源的电路设计

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(Complex programmable logic device,CPLD)设计的超低频/超大脉宽脉冲信号产生器.它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmax＞1000s,最小周期Tmin=1ms.其脉宽可在1/1000T-999/1000T范围内以T/1000步进调节.输出脉冲f/T__的精确度＜0.02‰__,输出脉冲f/T的稳定性＜±0.01‰.输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出.该电路可以输出TTL/TTL和NIM/NIM信号.NIM快信号的上升时间tr＜4ns,下降时间tf＜4ns.我们用复杂可编程逻辑器件CPLD来构建主要部分电路,和常规逻辑器件相比其突出特点是:元件少、成本低、功耗低.     

快前沿脉冲信号发生器

本文介绍采用ECL集成电路制成的脉冲信号发生器,电路形式简单,脉冲前沿小于100ps。振荡器部分采用ECL“四线接收器”接成闭环电路实现振荡,能产生出低于10Hz和高于100MHz的方波。脉宽控制部分采用两个脉冲宽度相减的电路方式,可得到小于10ns的窄脉冲,最大脉宽为振荡器相应振荡周期的一半。脉冲幅度连续可调范围为±35mV至±5V。输出阻抗为50Ω。     

用于中子诊断的塑料闪烁探测器性能标定

介绍了用于脉冲中子诊断的塑料闪烁探测器特性，并通过K－400加速器和脉宽10ns的窄脉冲中子管分别刻度了探测器的DT中子探测效率和灵敏度。探测效率的计算值与实测数据在误差范围内是一致的。     

2.5MeV质子静电加速器是毫微秒脉冲离子源切割电路的研制

本文介绍用于2.5MeV质子静电加速器的毫微秒脉冲离子源切割电路。它能将离子源初聚透镜给出的连续质子束切割成平均脉宽为10ns的脉冲束。描述了电路电气指标与切割室几何尺寸的关系以及结构和调试要点。