基于PLD的纳秒级脉冲发生器

利用复杂可编程逻辑器件(PLD)集成度高、可靠性强及工作速度快的优点,设计了一种纳秒脉冲信号发生器,该发生器可以控制脉冲的输出和实现多路脉冲宽度输出。详细叙述了该发生器的工作原理和具体硬件设计,利用ISE 6.0 MoldeSim 5.7SE软件进行波形仿真,制作硬件电路版和并通过验证。设计采用了100 MHz的时钟,得到各种不同宽度的脉冲输出,最小脉冲宽度为19.8 ns,上升沿为9.7 ns。     

雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用

介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的纳秒脉冲驱动电路。利用晶体 管的雪崩效应,通过两级雪崩晶体管阵列,得到了7 ns、6 A的大电流窄脉冲。并对触发脉冲的获得、电路板的 印制进行了简要的介绍。     

高重复频率纳秒级脉冲发生器研究

为实现高重复频率纳秒级脉冲输出,提出了采用射频功率MOSFET,基于感应叠加拓扑的脉冲发生器。脉冲发生器采用15个模块化组件,每个组件输出670 V/50 A 脉冲,每个组件的输出脉冲在感应变压器次级串联叠加,得到10 kV/50 A 高压脉冲。为实现脉冲前沿小于5 ns,必须尽量降低脉冲变压器漏感以及组件和系统的回路电感。感应脉冲变压器采用圆柱形同轴结构,初次级均为单匝,并且和脉冲发生器单元一体化设计,以减小漏感以及组件分布电感。采用大功率驱动电路和同步触发器,实现MOSFET 开关的快速导通和关断,以及触发的一致性。仿真结果显示设计能够满足指标要求。     

一种简易的超宽带纳秒级脉冲发生器设计

为了得到超宽带纳秒级窄脉冲信号,在对UWB脉冲产生方法分析总结的基础上,提出了一种基于数字逻辑器件的简单脉冲产生电路。对实际制做的电路进行了测试,能够得到重复频率为10 MHz,脉冲宽度约为4ns,幅度约为500mV的窄脉冲。该电路成本低,结构简单,易于制作,工程实用性较强。     

基于环形光路纳秒激光脉冲展宽技术研究

从理论上分析了影响激光脉冲宽度的因素,建立了脉冲展宽与各影响因素之间的数学模型。通过 Matlab 软件模拟分析了不同因素对脉冲展宽的影响,分析得出在一定条件下,脉冲展宽效果最佳时分束镜反射率 R ＝0.38,光学腔长 L ＝940 cm。对 Nd ∶YAG 脉冲激光器纳秒激光进行了脉冲展宽实验,测试了脉冲宽度随着泵浦电压的变化情况。选取了泵浦电压为730 V,分束镜 R 为0.38,在初始脉宽为37 ns 的条件下通过改变腔长将激光脉冲分别展宽到37.5 ns,42 ns 和55 ns,实验数据与理论分析的误差分别0.98％,0.74％和2.1％。实验数据分析验证了建立的数学模型是可行的。     

十二烷基苯中固体介质的纳秒脉冲沿面闪络特性研究

为了揭示十二烷基苯中沿面闪络的发展过程,并研究有效提高脉冲功率装置绝缘爬电距离的方法,通过实验对 不同脉冲前沿、不同电场形式下有机玻璃和尼龙6 在负脉冲电压下的沿面闪络电压进行了测量,结果发现,随着脉冲陡 度的增加,沿面闪络电压增大。随着沿面距离的增大,闪络电压升高,但闪络场强降低。电场越不均匀,越容易发生闪 络,并且在极不均匀场中,较大距离时,闪络电压随沿面距离的增长趋势变缓,出现了明显的拐点。研究认为,液体介 质中的沿面闪络与真空中的沿面闪络具有相似的闪络机制,沿面闪络是在气化的通道内完成的,实验的结果可以为脉冲 功率装置的绝缘设计提供参考。     

纳秒脉冲激光能量沉积激波减阻机理数值研究

为详细揭示纳秒单脉冲激光能量沉积激波减小波阻的机理,分别研究了单脉冲激光能量沉积与正激波相互作用、单脉冲激光能量沉积与弓形激波超声速流场相互作用。鉴于常用数值模拟方法不考虑空气的离解和电离,不能合理模拟激光能量沉积诱导等离子体热核的空间分布,采用泪滴形能量分布,且耦合有限速率化学反应模型,所得到的激波和热核演化过程的数值模拟结果与实验吻合程度高,验证了所提出模拟方法的合理性。分别选取马赫数为1.92条件下的正激波和弓形激波,入射激光能量大小为10.1 mJ和12 mJ,研究表明:单脉冲激光能量沉积诱导形成的等离子体热核通过正激波后,形成上下对称的涡环结构;在弓形激波条件下,在波后形成的低压涡环引起波阻减小,这是激波减阻的主要机理。     

超宽带纳秒脉冲在带通滤波器中传输特性研究

根据超宽带(UWB)纳秒电磁脉冲的基本特性,采用模拟计算仿真与实验研究方法,研究了超宽带纳秒电磁脉冲信号通过微波接收机带通滤波器的时域、频域传输特性,初步认识了超宽带纳秒电磁脉冲通过带通滤波器传输特性规律,它是对传统连续波(CW)信号与脉冲调制信号通过微波带通滤波器传输特性技术的补充和完善。该研究成果为将来开发超宽带纳秒电磁脉冲在各类接收机中的应用提供技术基础。     

纳秒脉冲激光处理后硅电池光电转换效率研究

为了研究纳秒激光于硅晶片改性的可能性,对飞秒及皮秒激光在SF6气体中与硅表面作用形成锥形微观结构及其作用过程进行了分析。通过在SF6气体氛围中采用6ns激光脉冲辐照硅片表面的方法,以获得硅片表面峰状结构,并对此种作用下微观结构形成过程及结果进行了分析。将激光处理后的硅片与未经激光处理的硅片同时放入到硅电池片生产线的适当工序中制成硅电池片,通过对比测试两种硅电池的光电转换效率,从硅表面状况等因素对实验结果进行了初步分析。结果表明,激光处理后的硅片制成硅电池片的光电转换效率与未经激光处理的相比有一定程度的提高,可达15%～25%。     

Metaparticles of Pulsed Wave Fields

Properties of elementary particles of pulsed (localized) electromagnetic and acoustic wave fields directionally radiated by aperture sources (antennas, lasers, acoustic diaphragms) in free space and homogeneous isotropic media, for which the term metaparticle is used, are considered. The structure of the wave field and the energy transferred by the metaparticles are presented. The results obtained for the presented scalar theory of metaparticles of pulsed transverse electromagnetic (TEM) waves and longitudinal elastic acoustic waves can be extended to vector pulsed wave modes guided by layered inhomogeneous guiding media and guiding technical devices (waveguides).     

纳秒激光诱导铜箔喷射机制的研究

使用纳秒Nd:YAG脉冲激光进行了微米厚铜箔的激光诱导喷射机制研究。通过控制激光脉冲能量10~500 J,揭示了三种不同的喷射现象:无喷射、稳定喷射和溅射。在稳定喷射模式中,发现了由单一脉冲同时引发的向前和向后喷射现象,可同时在接收层与靶材层方向制备出微细结构。用有限元方法对激光辐照产生的温度场和铜箔相变进行了计算,揭示了纳秒激光诱导喷射主要是由气相膨胀所带动的流体动力学所引起,并界定了发生稳定喷射所需的激光能量阈值。采用Rayleigh-Plesset方程对激光诱导的汽泡动力学进行了计算,分析认为汽泡的迅速扩张和收缩,是分别引起向前和向后喷射的主要原因。根据实验和仿真结果,提出了通过控制激光参数实现稳定喷射的方法。     

Effects of ELF Electric Fields on the Isolated Frog Heart

Isolated hearts of Rana pipiens were exposed to ELF electric fields. Above threshold values of 20-30 V/m, the fields caused the heart rates to increase. Frequencies of applied fields near the natural rate of the heart (approximately 0.5 Hz) were more effective than higher frequencies.     

Inhibition of Respiration in Cats by ELF Electric Fields

Cats (Felis domestica) were exposed acutely to electric fields in the frequency range from 0.1 to 50 Hz using contact electrodes. A marked reduction in respiration rate was observed. The maximum sensitivity was of the order of 1 V/m at frequencies of 0.5-2 Hz. Using multiple electrode sites, it was found that the primary locus of action was near the first vertebra. No effects on cardiac frequency were observed at any frequency with fields up to those which caused visible neuromuscular stimulation.     

激光法制备超细纳米金刚石的相变机理

为了研究激光法制备纳米金刚石的相变机理,采用纳秒脉冲激光冲击微米级石墨悬浮液,并做强酸高温氧化提纯处理,结合X射线衍射、喇曼光谱、高分辨率透射电镜等表征手段以及热力学和动力学分析方法,对实验结果进行了理论分析和实验验证。合成得到分散均匀、尺寸在4nm~12nm的超细纳米金刚石。结果表明,纳秒激光辐照下,石墨是通过固态-气态-液态-固态的形式转变为金刚石结构的;与毫秒脉冲激光相比,高功率密度、短脉宽的纳秒激光为金刚石核的生长提供了大的过冷度,提高了金刚石的形核率和生长速率;但是纳米金刚石的生长温度范围极小,冷却过程中石墨结构与金刚石结构同时形核、长大,引起金刚石颗粒表面的石墨化,限制了纳米金刚石的生长。     

Attenuation of Electric and Magnetic Fields by Buildings

Results of an empirical investigation of the shielding properties of seven buildings, ranging from single-family detached residences to multistory office buildings, are presented. Both electricfield and magnetic-field attenuations were measured in the frequency range of approximately 20 kHz to 500 MHz.     

高功率脉冲DPSSL电源的研究

为了研究应用于高功率脉冲DPSSL激光器半导体泵浦模块驱动的大电流脉冲驱动电源电路,采用了由基于零电流开关技术的功率变换模块来进行二次电压变换、MOSFET功率管闭环反馈控制以及储能电容放电的电路结构.得到了脉冲电压为70V、电流为200A、脉宽为200μs的大电流脉冲.结果表明,这样可以满足高功率脉冲DPSSL电源的稳定工作条件.     

光折变GaAs在直流电场下双光束耦合的增强效应(英文)

Two-beam coupling and energy transfer occur, because of the birefrin-gent nature of the photorefractive grating formed by the two interfering beams. We report the observation of the enhanced two-beam coupling in the semi-insulation Cr-doped GaAs crystals at 1.15μm polarized beam from a CW He-Ne infrared laser under DC electric fields.We have measured the gain coefficients as a function of the applied DC electric field and the grating spacing. The optimum experimental crystallographic orientation in cubic photo-optic crystals with on applied field has been discussed. These measured results are close to the predicted theoretical values.     

Rydberg态Cs原子的Stark效应的实验研究

利用原子束装置，采用双束波长为λ１＝８５２．１ｎｍ和λ２＝５１０ｎｍ激光的两步激发，实验研究了Ｃｓ Ｒｙｄｂｅｒｇ态原子在外加电场为０～６００Ｖ／ｃｍ时的Ｓｔａｒｋ扇形图，观察到在外电场的作用下能级出现τ混合和ｎ混合的现象。     

Transient Electromagnetic Fields Due to Switching Operations in Electric Power Systems

Transient electromagnetic fields are produced when breakers, disconnectors, and switches of various types are operated under varying load conditions. For analysis purposes, a discharge current pulse is assumed during switching operations, which can act as a dipole antenna. The transient electromagnetic fields of this antenna can be calculated for near-and far-field conditions.