由折射指数计算高功率微波的击穿阈值

高功率微波的强电场引起大气中性粒子的电离形成等离子体，中性粒子的电离频率与电场强度、大气压强密切相关。本文分析计算了高功率微波传输一个脉冲后折射指数随脉冲宽度、微波等效电场和大气压强的变化，并由此得到不同条件下的场强击穿阈值。     

重频吉瓦级高功率微波源硬管化技术研究

针对磁绝缘线振荡器(MILO)微波源负载,在高真空工艺的基础上,研制了一种强流二极管陶瓷真空界面绝缘结构;通过对阴、阳极屏蔽、均压等电极形状和尺寸的优化,使陶瓷沿面电场和阴、阳极三结合点场强均得到了有效控制。模拟结果显示:陶瓷沿面电场分布均匀,阴、阳极三结合点场强小于30 kV/cm;同时,建立了微波源器件的瞬态抽气模型,应用分子流Monte-Carlo方法,模拟了脉冲放气后微波源内部真空压强在不同时刻下的三维分布和演化规律;并以此为基础优化了内置气体捕集泵的真空拓扑结构。最后,在HEART-50脉冲功率源上开展了5 Hz实验测试,陶瓷真空界面能耐受超过600 kV的脉冲电压,沿面平均绝缘场强达到40 kV/cm,重频运行可靠;微波源在脱离地面泵组后实现了重频吉瓦级输出,脉冲串间的真空恢复时间小于1 min,平衡压强小于5×10?2 Pa,微波平均功率大于3 GW、脉宽大于40 ns。     

脉冲变压器锥形高压绕组不同脉宽的单脉冲实验

当脉冲变压器运用于高功率微波(HPM)领域时,其可以有效地实施够重复频率运行,所以是相关研究中的重点对象.针对这一点,本文重点分析了脉冲变压器锥形高压绕组实施的3种不同脉宽的单脉冲实验.     

超宽带高功率脉冲辐射源气体开关的研究

超宽带高功率脉冲辐射源是高功率微波武器的一种,利用高能微波可以对无线电、雷达系统、通讯系统、计算机系统甚至电力系统等设施进行破坏。本文介绍了辐射源的研究现状、结构和气体开关的工作原理,并对辐射源脉冲进行测量。通过理论和实验数据的分析表明：采用氮气并且工作在高电场和10atm大气压强的条件下,可以获得500ps的脉冲前沿。     

氚型TR管微波击穿特性的实验研究

介绍了雷达接收机用氚型TR管的结构和工作机理,给出X波段某氚型TR管在不同峰值功率、脉冲宽度和重复频率X波段微波信号作用下微波击穿特性的测试方法,研究其对大功率微波信号的压缩作用;从实验角度获取其透过功率、脉冲宽度与入射功率、脉宽和重复频率的关系,重点分析其对高峰值功率、低重复频率微波短脉冲信号的击穿特性,得出其对大动态微波短脉冲接收装置的击穿保护性能,为氚型TR管改型设计、高功率微波短脉冲雷达体制的技术可行性论证和当前雷达设备抗电磁辐射能力验证研究提供参考数据。     

单片机定时器在航模直升机平衡控制系统中的应用

主要讨论了在航模飞机平衡控制系统中使用单片机定时器完成4路输入信号采集和两路输出信号控制的方法.利用单片机定时器的定时原理,采用循环的方法,将输入信号的上升沿作为定时起始信号,以各路信号中最长的正脉冲持续时间作为循环条件,实现输入信号的采集;采用定时器两次定时的方法,即第1次定时输出脉宽较小的一路信号,第2次输出补偿值(两路信号的脉宽差值),完成同时输出两路不同脉冲宽度的控制信号的任务.     

天然气发动机燃气喷射规律测试技术及分析

针对燃气喷射规律的测量方法进行研究,并基于定容积法原理建立了燃气喷射规律试验平台。通过考虑壅塞特性、定容气室压强波动、燃气阀泄露等因素,确保了测量结果的精度。为配合玉柴YC6K400LN-C30研发工作,对燃气喷射阀的燃气喷射规律进行了实验研究。获取了不同压强和喷气脉宽下喷射规律曲线,并得到了燃气喷射延迟、喷气持续期、质量流率等重要数据。结果表明:相同喷气脉宽,不同喷气压强下的喷射延迟和持续期基本一致;喷气维持阶段的质量流率与喷气压强成正比;燃气喷射阀全开时,喷气量和喷气持续期与喷气脉宽均呈线性关系;当喷气量低于40 mg时,喷气量的不一致性较高。提高喷气压强,有利于缩短喷气持续期,从而可以有效避免由于气阀重叠角造成的燃气由排气阀溢出的问题,有助于提高发动机的经济性、排放性及动力性。     

高功率连续Nd：YAG声光锁模皮秒超短脉冲激光器

利用优化设计的平凸型热稳腔，进行了连续Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的声光主动锁模实验研究。在４．０ｋＷ单灯连续泵浦和２００ＭＨｚ重复频率下，得到了１８Ｗ的脉宽为１００ｐｓ的高功率ＣＷ（连续）锁模超短脉冲激光输出。     

低频端超宽谱HPM在低电离层中的自作用效应分析

基于电波电离层传播基本理论和高功率微波大气传输机理,讨论了低频端超宽谱高功率微波(HPM)低电离层中的自作用效应,得到了强场条件下自作用因子表达式,分析了强场条件下电场强度、电波频率、电子碰撞频率、电子密度、传播距离等参数对自作用效应的影响.仿真结果表明,初始场强振幅大、频率高、电子密度越大、传输距离越远.自作用效应越明显.     

非线性超快成像技术的时间分辨率探究

理论研究了基于非线性光学开关效应取样的超快成像技术．推导了基于倍频、光克尔效应及光参量放大等非线性过程取样方式下的开关函数表达式．提出等效曝光时间概念,用于准确描述基于不同非线性光学取样方式超快成像的实际时间分辨能力,对以超快旋转光场为目标物的超快成像过程进行模拟．结果表明,基于倍频的超快成像等效曝光时间与取样激光脉冲宽度相当;基于光克尔效应的超快成像等效曝光时间是取样脉宽的0.7倍,而基于光参量放大的等效曝光时间与取样脉宽和增益大小都有关．增益越高,等效曝光时间越短,超快测量时间分辨越高.当增益为1 000时,等效曝光时间降低至取样脉宽的一半．研究结果为提升现有非线性光开关超快成像技术的时间分辨能力提供一条有效技术途径．     

OWC air chamber performance prediction under impulse turbine damping effects

Oscillating water columns(OWCs)are most widely used in coastal wave energy conversion.The air duct opens into the atmosphere through the air turbine,which is the power take-off device,and this results in a pressure drop across the air chamber.However,because of the complex configure of the impulse turbine and its high rotation speed,it is difficult to install it in the experimental simulator and numerical model.Therefore,the turbine damping effects on the operation of the OWC air chamber are induced to predict its performance more accurately.Orifice plates are used as a substitute for the impulse turbine as it generates a similar pressure drop and power output;the experimental and numerical pressure drops and output powers are compared.A 3D numerical wave tank based on the two-phase VOF model is established using the commercial CFD code Fluent,which can predict air flow and pressure variations in the chamber and duct.Water surface elevations,air flow velocity and pressure variation inside the chamber with the orifice plate are studied numerically,and validated by the corresponding experimental data.The air chamber of the Yongsoo OWC pilot plant is used as the engineering project case.The operating performance of the air chamber installed with a 0.428D orifice plate as the substitute for the designed impulse turbine is computed and analyzed.It is found that the turbine damping effects will cause around 30%reduction in the peak values of the pneumatic energy output of the OWC air chamber in the resonant wave domain.     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method. The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave. This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity M_OO_3. The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3. 51 to 5. 04,0. 22 to 0. 51 and 0. 065 to 0. 102 respectively. They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0. 9-1. 4 g/cm3. The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range. The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness. The temperature of concentrate sample of 100 g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0. 5 kW of power. Our findings show that it is feasible to prepare high-purity M_OO_3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.     

高功率窄脉冲半导体激光器模块的研究

为获得脉冲宽度窄、前沿上升速度快的大功率激光输出,以提高激光引信等武器装备抗干扰的性能,设计出了一种由高压电源、驱动电路及多管芯激光器组成的高功率窄脉冲半导体激光器模块。激光器采用多管芯串并联组合发光的方式,驱动电路部分实现高压储能放电,使用了高速开关断器件MOSFET作为LD放电回路的开关,应用板载技术进行封装。在较大光功率输出的同时,脉冲波形宽度更窄、前沿上升速度更快。最后经OrCAD/Pspice软件进行仿真分析。实验结果表明,模块实现了高功率窄脉冲的激光输出,得到脉冲宽度为8ns、上升时间为2ns的窄脉冲,最大输出功率可达200W。     

高功率微波大气传输中的非线性衰减

高功率微波大气传输过程中的衰减分为两个部分，一是和中小功率微波相同的气体吸收衰减、干涉衍射衰减和雨衰减，另一是由于高功率微波作用导致大气电离或击穿带来的非线性衰减。本文主要讨论非线性引起的衰减，并通过数值计算比较了两种计算非线性衰减的算法。     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method.The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave.This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity MoO3.The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3.51 to 5.04,0.22 to 0.51 and 0.065 to 0.102 respectively.They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0.9-1.4 g/cm3.The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range.The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness.The temperature of concentrate sample of 100g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0.5 kW of power.Our findings show that it is feasible to prepare high-purity MoO3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.     

不同波形高功率微波大气击穿研究

基于高功率微波实际波形的多样性,建立了计算不同波形大气击穿阈值方法仿真模型.通过该模型,分别计算了波形为锯齿形、正弦形、梯形及矩形高功率微波在不同高度上的击穿阈值,计算结果与实际情况相符.     

纠缠微波信号的量子仿真模型

根据实际中的纠缠微波信号生成电路设计元器件参数,以提高产生纠缠微波信号的纠缠度,提出了纠缠微波信号的量子仿真模型.根据电磁场的量子化,将电场强度用可观测的物理量——正交分量来表示,把纠缠微波信号的表达式代入电场强度的表达式中,得到电场强度与输入角频率、压缩参量以及噪声涨落之间的关系.以正态分布的随机数作为噪声涨落的输入,对比分析了在不同压缩参量下电场强度正交分量随时间变化的关系以及在相同压缩参量下输入分别为真空态和压缩态时的情况.结果表明,该纠缠微波信号仿真模型所表示的电场强度能够反映出正交分量之间的正反关联特性,且关联度与压缩参量成正比,输入压缩度越高,关联度越高,与实验结论相吻合.     

超宽带高功率脉冲辐射源气体开关的材料

气体开关是超宽带高功率脉冲辐射源的关键部件之一,利用气体开关技术对辐射源输出的超宽带高功率脉冲锐化并研制长寿命的气体开关.通过数值计算和对实验数据的分析表明:气体具有良好的导通性能并且工作在高电场和1 000kPa大气压强的条件下,可以获得ps量级的脉冲前沿;密度、比热容、热导率、熔点和沸点都高的电极材料可以获得长寿命的气体开关.