飞秒康普顿光源驱动的超短、高能正电子束

利用飞秒康普顿伽玛光与高Z靶相互作用,产生超短脉冲的高能正电子束.模拟研究表明,10 fs、4.2 × 108/s、最高能量为23 MeV的康普顿伽玛束和厘米级的铅靶相互作用(对产生)时,可以获得通量为4.2×107/s、峰值能量约为7 MeV的超短脉冲(≤100 fs)正电子束.此短脉冲、高能正电子束在精确探测或诊断材料内部的微观结构、电子动量分布及缺陷状态,以及研究材料和生物体结构的超快动力学等领域有重要的应用前景.     

钢的强流脉冲电子束表面快速渗铝及其抗氧化性能

介绍了电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺，并应用在20钢和H13钢的表面快速合金化，首先采用电弧离子镀的方法，分别在20钢和H13钢表面沉积了约30和10μm厚的纯铝层；然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理，铝在电子束瞬间加热作用下，熔入基体表面中，实现了表面快速合金化，对处理后的样品进行了氧化性能测试，结果表明，复合处理可以显著提高钢在高温下的抗氧化性能。     

有束单间隙微波腔中的非稳态过程

以单间隙微波腔为研究对象,将电子束作为激励源,根据Maxwell方程和电子受到的洛沦兹力,建立微波腔在电子束作用下的激励方程和电子束在微波场作用下的运动方程（即微波谐振腔中电子束同微波场相互作用的自洽方程组）,由此进一步研究一维情况下束波互作用的非稳态作用过程,在理论上给出：当工作电流远大于起振电流时,微波腔在非稳态过程中产生很强的窄脉冲辐射。     

脉冲电子束照射下材料表面熔化深度的数值解析

根据温度场热传导基本方程,建立用于脉冲电子束加工的有限元模型,提出一种脉冲电子束对材料表面熔化深度进行数值解析的方法.采用均匀体热源的热加载方式,对电子束熔化材料表面后的温度场进行数值解析,分析不同加速电压、电子束能量密度以及能量均匀性对材料熔化深度的影响,归纳了能量均匀度0.9～1.0、能量密度2～17 J/ cm2、加速电压25～50 kV情况下材料表面熔化深度曲线,得到了表面熔化层深的变化规律,为电子束对模具表面精密光整加工提供了理论依据.     

高压脉冲对岩混材料击穿效应的仿真研究

为了研究高压脉冲对岩混材料目标的击穿规律,该文通过计算机仿真软件模拟高压脉冲对岩混材料块的作用过程,研究电子束运动轨迹及其能量密度分布的变化。结果表明:趋于临界击穿条件下,电极端自由电子的倍增效应越发显著,输入端发生雪崩击穿并表现出电子束呈现边界收窄的趋势,同时电极尖端能量密度分布趋于聚焦,与实验所测输出电流峰值越高,波形脉宽越窄的现象一致。该研究可为高效破碎岩混材料相关应用提供技术依据。     

脉冲电子束产生装置的研制及其应用

脉冲电子束在实验研究中具有某些特定的用途。我们通过反复的试验和探索，设计和制作了脉冲电子束的产生装置，并将它应用到离子存贮的研究中，获得良好的效果．     

激光在金属中激励超声脉冲的研充

报道了用Q开与YAG激光器在金属中激励超声脉冲,以及激光能量、材料表面状况和材料中人工缺陷对激光激励超声脉冲影响的研究结果,它对于研究激光与物质的相互作用以及将激光超声用于无损检测都是有益的。     

高能电子束的电光探测方法

本文介绍两种电光探测方法测量电子束长度：延迟扫描法、啁啾脉冲法(包括啁啾脉冲光谱仪法和啁啾脉冲互相关法)，并比较了不同方法的速度、时间分辨率．论文还讨论了使用电光晶体时吸收和色散对电子束电场形状的影响，及电子束与探测脉冲之间的同步问题．     

激光等离子体相互作用下高次谐波特性研究

相对论激光与等离子体相互作用中形成的纳米电子束在强激光场中的相干同步辐射是产生相干极紫外线和X射线辐射的独特方式.相对论激光脉冲的宽度和等离子体的各种参数决定了产生单个阿秒脉冲还是阿秒脉冲串.在激光脉冲持续时间只有少数几个光学周期下,其载波包络相位对阿秒脉冲有重要影响.通过控制载波包络相位在合适的范围,可以得到孤立阿秒脉冲.除了驱动激光的载波包络相位,等离子体密度分布梯度和等离子体厚度也会影响阿秒脉冲的特性.     

基于激光等离子体的太赫兹脉冲驱动电子偏转

传统电子加速装置以射频场作为驱动场.相比之下,太赫兹辐射波长更短,加速梯度更高,是未来紧凑型电子加速装置的一种潜在驱动场.此外,太赫兹脉冲可以提供一个超快调制场用于压缩和测量电子脉宽.近年来,太赫兹场与电子的相互作用引起了广泛关注.强激光与等离子体相互作用可同时产生大能量的太赫兹脉冲和大电量的超短电子束,这一优势使其有望成为太赫兹场调控电子、太赫兹泵浦-电子探测的新型独特平台.本文以一种可行的实验布局为例,研究了激光等离子体产生的太赫兹脉冲对同向传播电子束的偏转作用.通过计算模拟,系统讨论了各参数对太赫兹场引起的电子偏转的影响,发现太赫兹电场强度或脉宽增加会使偏转现象更为显著,另外,偏转现象与太赫兹波形有关.初步的演示性实验定性验证了数值分析结果.     

强流脉冲电子束处理CuCr50(Cr)合金的组织及性能

对强流脉冲电子束（HCPEB）处理表面镀Cr膜的CuCr50合金的显微组织、物相组成、导电性及耐腐蚀性能进行了研究。研究结果表明：CuCr50(Cr)合金经不同次数的强流脉冲电子束表面处理化后,在Cr相上产生了一些微裂纹;随着照射次数的增加,Cr相裂纹增加;当照射30次以后,在合金的表面出现了大小和形状不同的熔坑;强流脉冲电子束处理后合金的电导率几乎不变;当照射1次和10次,耐腐蚀性提高3倍以上,当照射30次以上,耐腐蚀性能显著降低。     

大面积强流脉冲电子束

本文报导了自行设计和研制的一台大面积强流脉冲电子束装置,其性能指标是:束截面500 100Cm~2,束能量110—230kev,束流6—13KA,流强0.5—3Acm~-2,脉宽0.7—1.5 μs。并比较了Ti、Al和Kapton三种箔材料做电子束窗口的性能.     

准直准单能靶面电子加速实验研究

实验上使用大能量、亚ps激光脉冲大角度入射固体靶,获得了沿靶面方向定向传播、发散角仅有2°、峰值能量为3–4 Me V的准直、准单能电子束.实验发现激光对比度对靶面电子束的产生起到了至关重要的作用,最佳的对比度为5×10-6.在此最优化条件下,通过背向散射光谱分析发现,共振吸收激发的等离子体波加速可能是电子的主要加速机制.探针光阴影成像及等离子体自发光的精细结构显示,预脉冲与固体靶相互作用中产生了尺度100μm左右的过临界密度预等离子体.这种等离子体的作用类似于等离子体反射镜,使得激光脉冲被限制在预等离子体区与靶面之间,因而最终造成了电子束沿靶面方向的导引.这种靶面电子束因其合适的能量范围、高度的准直性及沿靶面方向定向传播的特性有望在惯性约束聚变尤其是锥靶快点火中得到应用.     

新型碳酚醛中的辐射热激波衰减特性

采用PVDF压电测量技术,在“闪光Ⅱ号”脉冲电子束加速器上,进行了新型碳酚醛复合材料（C/PH）的热激波传播实验研究;利用波传播过程中的渐进近似理论所推导出的波传播衰减公式,对C/PH材料中的脉冲波衰减进行了理论分析.结果表明：在电子束能通量为312～531 J/cm^2和电子平均能量为0.422～0.697 MeV条件下,对厚度为4 mm的碳酚醛靶而言,其热激波应力峰值为0.807～2.223 GPa;热激波在靶中的衰减与波的强度和脉冲宽度有关,对于强度相同的热激波,脉冲持续时间越短,热激波的衰减则越快;对于脉冲宽度一定的热激波,热激波的强度越高,则其衰减越快.实验结果和解析公式具有较好的一致性.     

脉冲激光处理硅钢片导热方程有限差分解

建立温度场的数学物理模型，采用有限差分法求解材料在脉冲激光热源作用下具有复杂边界条件温度分布，研究激光与材料相互作用的温度时空特性，对于分析材料的热吸收效应和处理硅钢片具有理论和指导意义。     

激光等离子体相互作用中产生的磁场与电子热传导

本文应用三维相对论电磁粒子模拟程序,研究超强超短脉冲激光与等离子体薄靶的相互作用中产生的磁场与电子热传导。研究结果表明,被激发的磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。对这些物理过程的细致研究对更好的理解快点火物理中自生磁场的产生,快电子输运等过程有重要意义。     

脉冲激光诱导液—固界面反应机理研究

研究了脉冲激光诱导液－固界面反应制备亚稳态材料的反应机理,认为在制备亚稳态化合物的过程中存在以下三个反应过程：（Ⅰ）脉冲激光与液－固界面作用产季大量的蒸发物;（Ⅱ）脉冲激光与蒸发物进上步作用产生等离子体;（Ⅲ）等离子体相互作用以及快速淬灭生成亚稳态材料。     

电子束在放射性核束物理研究中的应用

利用电子束与重离子冷却储存环中的放射性核束相互作用,包括电子的弹性散射、非弹性散射以及电子散射引起的核反应,可以对不稳定核的结构和性质进行有效的研究．文中对进行这些研究的物理意义、所需电子束亮度以及设备进行了描述和粗略地估计．     

短脉冲激光加工微结构及其成型技术研究（英文）

短脉冲激光具有高精度、非接触和高可控性等优点,可以针对各种材料进行表面精细加工。如在医用钛合金表面加工出不同形貌、尺寸的微结构,能够有效地改善植入物表面生物活性。利用短脉冲激光在材料加工上的优势,开展了纳秒激光脉冲烧蚀试验,探究纳秒激光与钛合金间的相互作用。阐明钛合金表面火山坑微结构的形成机理,并开展多脉冲激光参数试验,研究激光参数对微结构成型的影响,建立参数与特征尺寸间的映射关系。该研究可以获得具有特定尺寸、高加工质量的微结构,有助于短脉冲激光微加工技术的应用,具有良好的学术和工程意义。     

电子束在放射性核束物理研究中的应用

利用电子束与重离子冷却储存环中的放射性核束相互作用,包括电子的弹性散射,非弹性散射以及电子散射引起的核反应,可以支不稳定核的结构和性质进行有效的研究。文中对进行这些研究的物理意义,所需电子束亮度以及设备进行了描述和粗略地估计。