三圆筒透镜强流脉冲束传输模拟计算

基于三圆筒透镜的强流脉冲束传输和高斯-赛德尔迭代等理论,编写了三圆筒透镜的束流传输模拟程序TTLS,TTLS适用于强流脉冲束在三圆筒透镜中传输的模拟计算.用模拟程序对不同流强束流在三圆筒透镜中的传输进行模拟计算,并对模拟结果进行了比较分析.模拟结果表明,随着束流流强的增大,空间电荷力增大,空间电荷力对束流包络曲线横向发散作用变显著；束流流强大于100 mA时,束流包络曲线发散比较明显.     

强流束在三膜片静电场中的传输模拟

由于强流束有较强的空间电荷效应,强流束的传输一直是备受关注的问题.基于三膜片静电场的传输矩阵、最速下降法和高斯-赛德尔迭代法等理论,应用Visual Fortran编写了强流束在三膜片静电场中传输的计算程序TDEF,TDEF适用于强流束在三膜片静电场中传输的模拟计算.用TDEF和其他程序对不同流强的束流在三膜片静电场中的传输进行模拟计算,并对计算结果进行了比较分析.计算结果显示:随着束流流强的增大,空间电荷效应增强,包络曲线横向发散程度增大.     

电子束焊接电子枪电子光学系统设计

电子光学系统的设计是电子柬焊接电子枪设计的核心技术．介绍了电子柬焊接电子枪电子光学系统的组成,分析了电子束束斑构成的4种主要物理因素．根据局部真空电子柬焊接技术的要求,依据已给定的参数,通过计算得到了电子束会聚半角、光路尺寸、磁透镜的参数和结构．在此基础上设计完成的电子枪,达到了1)加速电压60kV,电子束束流134mA,即电子枪功率为8kW;2)电子枪在工件上的束斑尺寸,理论上设计计算直径为1．3mm,用AB试验法实测束斑直径为1.6mm;3)设计完成的电子光学系统满足了局部真空电子束焊接技术应用电子枪的需求;4)设计完成的电子枪集成应用于局部真空电子束焊机．经试验验证,设计完成后的8kW电子枪满足局部真空电子束焊接的要求。     

轴对称扫描电子枪的理论分析与计算

为提高原子蒸气激光同位素分离（ＡＶＬＩＳ）中电子枪加热金属高密度蒸发的需要,运用电磁理论分别对轴对称扫描电子枪的束流特性和传输系统扫描特性进行了数值模拟。着重分析了电子枪的结构参数与束流特性的关系,以及束流传输元件与束流扫描特性的关系。进行了轴对称电子枪结构的计算机辅助设计,给出束流功率密度为１０ ｋＷ／ｃｍ ２ ,扫描长度１５ ｃｍ ,总功率为１００ ｋＷ 的轴对称扫描电子枪结构参数与束流特性的计算结果。     

低能强流注入器回顾

为粒子加速器提供束流的装置称为注入器.提供的束流能量低于100 keV,流强在mA量级的注入器被定义为低能强流(LEHC)注入器.该种注入器具有结构简单,注入束流流强高以及束流调节方便等优点.本文将从结构及设计要点等方面对该类型注入器进行回顾.     

横向束流动力学孔径的研究

对三种孔径（RF孔径、物理孔径、动力学孔径）简要介绍，重点讨论束流的动力学孔径，目的通过动力学孔径探讨束流运行的不稳定性，以及影响提高动力学孔径和延长束流的寿命的因素.     

合肥同步辐射储存环多束团不稳定振荡的研究

描述在合肥同步辐射储存环中观察到的频率为８７５．１ＭＨｚ和１５４１．５ＭＨｚ的两种纵向振荡,它们分别由高频腔的ＴＭ０１２和ＴＭ０３２高次模的阻抗引起．给出了这两种振荡与调谐杆位置及束流流强的依赖关系,并和理论计算的结果进行了比较．     

CT法测束流发射度的计算机模拟

主要介绍一种利用CT法测量相空间束流发射度的技术,通过一系列二维相空间束流图像的计算机模拟重建,根据对相关计算结果的分析,表明该技术具有很高的测量精度,可以为研究束流传输、验证束流动力学理论提供所需的可靠束流相空间参数.     

柱齿钻头冷压固齿最佳参数的分析与研究

本文运用弹塑性分析和断裂力学准则对钻头的冷压固齿进行了系统的理论研究,得出了有关固齿参数的设计计算公式。如固齿和凿岩时相邻齿无相互影响的齿孔间距计算公式,齿孔径、过盈量及固齿力间的最优匹配关系计算公式。此外,还通过计算获得了冷压固齿的最佳参数。为钻头设计和固齿工艺提供了重要的理论根据。     

可压缩气体合成喷射流数值模拟

为了更深入地研究合成喷射流性能与激励器结构参数的关系,在考虑气体可压缩性质的条件下,对合成喷射流进行了理论分析,得出了合成喷射流性能与激励器结构参数的函数关系式,并采用动边界条件模拟实际压电膜的振动,对合成喷外部射流场和激励器腔体内部射流场进行了联合数值模拟.计算结果与已有的实验结果及理论分析结果吻合较好,验证了该数值模拟方法的可行性.     

高斯光束对荧光共焦显微镜分辨率的影响

研究一定光源孔径、束斑的高斯光束对荧光共焦显微镜横向、纵向分辨率的影响，导出了荧光功率传输函数、三维响应函数．数值计算结果表明：与一定光源孔径的平行光束比较，采用高斯光束可以获得更好的横向、纵向分辨率．     

异常空心光束通过硬边光阑失调光学系统的传输

运用光阑函数的复高斯展开和广义衍射积分公式,推导出了异常空心光束通过带硬边圆形光阑失调A BCD光学系统的近似传输公式。作为应用特例,通过数值计算,研究了异常空心光束通过硬边光阑失调光学系统的传输特性。结果表明,衍射光束的归一化光强分布和传输规律与光阑宽度、失调量、传输距离等因素密切相关。     

影响蒙皮支撑梁静力性能的若干因素

本文利用几何非线性有限元法分析了蒙皮支撑梁间距、跨度、构件截面开口方向及构初始扭转对蒙皮支撑梁静力性能的影响。研究结果表明，在实际工程应用范围内，梁间距的变化不会对蒙皮支撑梁的性能产生显著的影响。蒙皮的侧向支撑和扭转约束作用能明显改善侧向长细长较大的梁的性能。构件截面开口方向的组合方式对构件性能也有一定影响。构件的初始扭转对蒙皮支撑梁的性能没有显著的影响。     

红外/微波波束合成器近场均匀性分析

针对矩量法（MoM）计算电大尺寸介质近场分布的低效率,提出使用口径场积分法（AFIM）分析红外/微波波束合成器近场均匀性,对比表明,AFIM相对MoM偏差小于10%,计算时间从数小时缩短至数秒.以电场分布曲线的标准差为均匀性指标,计算表明波束合成器近场均匀性关于D2/λL成负幂函数关系（D为波束合成器口径,L为近场距离,λ为波长）.将该负幂函数用于波束合成器外形尺寸优化,优化结果通过MoM进行验证,相对偏差小于10%.      

空心高斯光束通过圆孔形硬边光阑的传输特性

通过把圆孔光阑函数展开为复高斯函数的方法,推导出了空心高斯光束（HGBs）通过圆孔光阑的传输近似解析公式,并对空心高斯光束通过圆孔形硬边光阑的传输特性进行了研究,分析了不同半径下的光阑对输出光束的影响。分析结果表明,衍射特性与空心高斯光束的阶数、光阑半径等因素有关。     

悬挂式货运单轨轨道梁与桥墩结构尺寸比选

悬挂式单轨应用于集装箱货运在国内外尚处于初步研究探索阶段,缺少相关的设计规范标准作为设计依据.以某货运悬挂式单轨试验线为工程背景,利用MIDAS软件建立轨道梁和桥墩模型,通过有限元分析,对比了不同轨道梁与桥墩的结构尺寸对轨道和桥墩的位移、应力及疲劳性能的影响,最后确定了所需的截面几何尺寸及各板件厚度.研究结果表明:因转向架尺寸较大,轨道梁截面轮廓也较大,整体刚度大;轨道梁各板件合理结构参数建议采用底板32 mm、腹板20 mm、顶板24 mm;对于单线工程,桥墩宜采用倒L型桥墩,截面采用矩形截面,板厚采用24 mm.     

光阑对暗中空涡旋光束轨道角动量的影响

基于推广的复高斯函数展开法,分析了具有轨道角动量的拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束通过含光阑光学系统传输的解析公式,理论推导了空心LG光束在柱坐标系下光子轨道角动量密度函数及其态矢.对1阶LG涡旋光束通过光阑后的光场分布情况进行了数值分析,在两种典型含光阑系统物理模型下分析了遮拦比对不同波长LG光束传输特性的影响,研究了LG光束通过光学系统后的相位分布及轨道角动量密度变化.结果表明,光阑系统遮拦比对LG涡旋光束通过光阑后的传输特性的影响因光束波长不同而异,遮拦比对光束轨道角动量密度影响较大,对光束束径及光轨道角动量影响不明显.研究结果可为在空间光通信中利用涡旋光束光子轨道角动量编码信息提供理论依据.     

电子束熔融直接金属成型工艺的研究

研究了工艺参数对电子束熔融工艺过程的影响,采用线性回归分析建立了一个数学模型.研究结果表明,扫描线宽与电子束电流、加速电压和扫描速度呈明显的线性关系,当搭接率为0.5时,所获得的层面质量优于搭接率小于0.5时的层面质量,回旋扫描路径可以减少热量的积累,有效地防止金属小液滴的飞溅,从而得到较好的层面质量.针对实验中出现的电子与粉末碰撞造成的未熔粉末的飞溅,采用优化的工艺参数对粉层进行预热,从而大大减少了未熔粉末的飞溅.对于扫描线的球化,采用功率与扫描速度的比值大于0.1的工艺参数进行扫描,获得了连续的扫描线.通过对工艺参数的优化,得到了性能优异的一维扫描线和二维层面,为三维实体的成型奠定了基础.     

有限孔径场分布的一种解析分析

给出了有限孔径Bessel、Bessel-Gauss和Gaussian波束的一种简单的解析描述,根据矩形函数在[0,∞）区间可以近似为一组高斯函数的线性叠加这一性质,将这3种波束的源函数表示为一组Bessel-Gauss函数的叠加,这种方法可以方便地计算出场分布,给出了一些数值结果,并与文献中的结果进行了比较,两者符合较好。