Ho3+/Yb3+/Ce3+三掺钽酸锂上转换绿光的研究

在三掺Ce3+的Ho3+/Yb3+/LiTaO3多晶粉中,发现增强上转换绿光并同时抑制上转换红光的新途径,能有效提高上转换发光的单色性.XRD衍射谱结果表明制备粉体仍为三方晶系.980 nm LD激发下,上转换绿光发光强度随Ce3+掺杂浓度增加而增强,并在Ce3+掺杂摩尔分数达15％时,上转换绿光发光效率达到最大,并同时抑制了上转换红光.Ce3+将2F7/2能级上的能量传递给H03+的516能级来增加上转换绿光.并在高掺Ce3+时,新的交叉弛豫过程使Ce3将2 F7/2能级上的能量传递给H03+的5F4/5S2能级,增强了上转换绿光并同时抑制了上转换红光.     

基于激光引导的静电激波产生单能重离子束

惯性约束聚变的快点火方案、癌症治疗等这些重要的应用均需要单能的离子柬.近来通过激光与等离子体相互作用加速产生高能离子已经成为一个研究热点,因其造价和占用空间都远小于传统加速器.同前已经提出了很多种加速机制,其中靶后鞘层加速较为成熟,实验上已经利用强度为3×1020 w·cm-2的激光产生出最高能量为58 MeV的质子束,也有利用微结构靶产生能散度约为20%的质子束.本文研究的足另一种重要的加速机制,激波加速.     

仿生蝠鲼胸鳍摆动推进机构设计与水动力分析

为了提高水下无人航行器推进系统效率,设计仿生蝠鲼胸鳍摆动推进机构及其摆动形式. 在研究蝠鲼胸鳍运动机理的基础上,设计摆动幅值与急回系数相互解耦的曲轴联合曲柄摆杆机构,以实现仿生胸鳍的特定摆动形式. 推导并建立仿生胸鳍的鳍面运动方程,利用数值仿真分析单侧胸鳍在该摆动形式下的水动力特性,根据设定的推进性能评价指标说明该摆动形式相对正弦摆动形式的优越性. 通过实验验证装置的前进、转向等运动性能,分析胸鳍摆动幅值、频率与运动速度的关系. 结果表明,在特定的摆动形式下,该仿生胸鳍摆动推进机构能够实现水下无人航行器的前进、转向等预定运动,满足基本推进要求.     

基于Sarrus机构的跨介质航行器变体机翼流体动力学数值仿真

跨介质航行器是一种能够适应水空两种不同介质环境,并且可以自主跨越介质交界面的可持续工作的新型航行器。由于水空两种介质在物理性质上的显著差异,设计变体机翼和跨域推进系统是保证跨介质航行器能够平稳运行的关键点。文中采取变体结构设计方案,提出了一种基于Sarrus机构的跨介质航行器变体机翼。为了研究方案设计在水空两种介质中的可行性,利用Fluent对航行器外部结构进行了流体力学数值仿真,然后根据仿真得到的气动与水动系数,验证了方案设计的可行性,为进一步的研究提供理论支持。     

仿翠鸟水空跨介质航行器设计与入水分析

为了满足水空跨介质航行器的推进需求,精简其动力系统,仿翠鸟设计由单一动力源驱动的水空跨介质航行器. 通过计算流体力学(CFD)软件仿真分析入水高度、入水角度和航行器密度等关键影响因素对航行器入水速度、深度和冲击加速度等动力学性能的影响,并与自然界翠鸟的入水性能进行对比. 结果表明：在入水角度一定时,增加入水高度将导致航行器所受的冲击加速度增量与入水深度增量的比值增大,从而提高相同条件下对结构强度的要求;在一定范围内航行器密度的增加有利于降低对结构强度的要求;当入水角度约为45°~60°时,所需结构强度最低. 在入水深度满足要求的情况下,应适当增大航行器的密度、减小入水高度,且航行器的最佳入水角度为45°~60°.     

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。