简介:介绍了当前高功率微波(highpowermicrowave,HPM)能量合成和功率合成的研究进展,并思考了下一步可能的发展方向。能量合成的关键在于HPM合成器,基于过模圆波导TM01模式滤波器的HPM合成器,能实现两路微波信号的同极化通道合路,并有效提高合成器的功率容量;在此基础上形成的滤波器及合成器网络,能够实现HPM多波段、多频率工作,或产生拍波。功率合成的关键在于对单个HPM微波源的频率和相位的控制。基于小信号相位牵引的新方法,实现了GW量级的HPM相位控制,注入功率比接近-43dB;同时,结合强流电子束加速器的同步控制、大功率固态注入源及相控阵天线等关键技术的发展,这些研究可为HPM源空间功率合成技术奠定基础。
简介:根据圆波导模式耦合理论,设计了一种结构紧凑型高功率容量弯曲圆波导,计算得到了TE_(11)模式和TM_(01)模式高传输效率时圆波导半径与波导弯曲半径、传输效率与弯曲角度之间的关系。软件仿真结果表明:中心频率为9.7GHz时,弯曲圆波导对水平极化的TE_(11)模式、垂直极化的TE_(11)模式和TM_(01)模式可实现大于99.9%的传输效率。按照击穿阈值为1Mv·cm~(-1)计算,弯曲圆波导功率容量可达4GW。低功率测试表明:9.7GHz时,水平极化的TE_(11)模式、垂直极化的TE_(11)模式和TM_(01)模式的传输效率为99%,与理论模拟结果一致。
简介:利用“神光”-Ⅲ原型装置所用氙灯(内径为Ф31mm,弧长为1430mm,壁厚为3.5mm,管材为掺铈石英玻璃)进行高负载(爆炸系数fx=0.6)实验。图1给出了氙灯放电时的电流电压波形。实验发现,氙灯运行不到10发时,氙灯灯管内壁出现白色花纹,而且白色花纹的出现是随机的,并且不是一直都会存在。随着运行发次的增加,氙灯内壁出现乳状积淀物,发白区域从两端向氙灯中间延伸,但并不是均匀分布,而是成块状遍及整支灯管。运行到约20发时,在灯管内壁会出现短的亮线(即极限负载条纹),随着运行发次的增加,亮线的长度会沿圆周发展成弧形或圆环形,亮线的数量也会由两端离电极30mm处向氙灯中间增加,呈一系列的圆环分布,但圆环的间距并不相同,而且当氙灯冷却到室温时,可以观察到灯管内壁和氙灯下端(竖直)附有白色颗粒物。
简介:高动态范围的图像可用于同时探测具有较大对比度的亮暗目标,利用数字微镜(DMD)获取高动态范围图像是目前最为先进的一种技术。本文在分析DMD工作原理的基础上,设计了一种像素级的高动态范围图像获取系统,该系统由光学系统、机械系统、DMD像素级调光算法及成像单元组成。光学系统采用二次成像光路,其中第一次成像物镜采用像方远心光路,第二次成像的转置镜头采用放大倍率近似1∶1的准对称结构,机械系统采用光学元件的包边设计和定心车工艺,达到秒级的光学装配精度;DMD像素级调光算法采用搜索单个微镜像素在图像帧周期间的控制权值实现,成像单元可同时兼顾科学级12bitsCMOS和8bitCCD,设计完成的原理样机验证了系统设计的正确性,其获取的图像动态范围可达140dB以上,远高于传统摄像机78dB的动态范围。
简介:目的:喷雾气液吸收化学反应广泛存在于能源、化学和环境工程中。比如在能源环境领域,湿法烟气脱硫(WFGD)中的碱性喷雾吸收脱除气体污染物,乙醇胺(MEA)吸收脱除CO_2酸性气体。对这类反应的表征,有利于控制和改善污染物脱除效率。本文尝试利用气液吸收沉淀反应过程中液滴折射率的变化来原位表征反应进程。创新点:1.基于彩虹折射法,首次对气液吸收沉淀反应的原位表征进行探究;2.通过若干实验和详细的传热计算分析,成功验证了其可行性和有效性。方法:1.通过与Abbe折射仪对比,确定全场彩虹测量的准确性(图3和公式(5));2.搭建全局彩虹技术(GRT)测量系统进行喷雾测量实验(图2),并记录反应过程中的彩虹图像和离线采样液滴用于显微分析(图4和5);3.对涉及到的气液吸收沉淀反应进行传热计算和分析(公式(7)~(13))。结论:1.初步表明了利用溶液折射率表征Ca(OH)_2质量分数的可行性。2.实验结果表明GRT的测量结果精确;反应后液滴折射率减少并趋向于水,反应进程可体现在彩虹角(即折射率)的变化上。3.不同浓度Ba(OH)_2吸收CO_2的反应进一步证明了该方法原位表征气液吸收沉淀反应的可行性。4.反应的传热计算和分析表明反应热所造成的温度升高可以忽略,验证了该方法的有效性。
简介:片状放大器系统是高功率激光装置最主要的能量和功率来源,它主要解决驱动器的纵向能量传输和转换问题。放大器中能量转换主要通过储能组件、脉冲氙灯、泵浦腔和增益介质等单元部件实现。为了达到最佳的性能和最高的效率,必须使放大器每一个单元部件设计尽量最优,并保持较高的可靠性。影响储能的主要因素见图1。放大器的设计和优化,关联到众多元器件的协同配合,在各单元的设计中必须考虑到对系统的影响和指标分配。放大器的设计需要是在总体设计的框架下,以提高系统的储能效率、增益能力、降低热效应为目标,结合元器件的可靠性水平,进行系统设计。同样,合理均衡的能量转换和传输过程,也是决定放大器稳定可靠、高效运行的前提和保障。