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, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250073
摘要:
高功率微波试验是研究半导体器件在强电磁环境下损伤效应的重要手段。然而，传统试验方法主要依赖人工操作，难以精准测定器件的失效阈值，影响实验的重复性和可靠性。为提升测试精度并减少人为误差，基于半导体器件与高功率微波相互作用机制，设计了一套高功率微波脉冲自动化试验系统及标准化试验流程。以典型商用低噪声放大器为研究对象，系统评估其在高功率微波脉冲作用下的损伤阈值。通过同步测量器件的时域响应、频域特性及电流变化，并结合失效前后的参数对比分析，精确确定器件的失效阈值点。进一步地针对失效器件的一次、二次及三次损伤过程进行系统评估，并结合微观物理机制探讨损伤累积效应对器件关键参数的影响，以揭示失效机理。
高功率微波试验是研究半导体器件在强电磁环境下损伤效应的重要手段。然而，传统试验方法主要依赖人工操作，难以精准测定器件的失效阈值，影响实验的重复性和可靠性。为提升测试精度并减少人为误差，基于半导体器件与高功率微波相互作用机制，设计了一套高功率微波脉冲自动化试验系统及标准化试验流程。以典型商用低噪声放大器为研究对象，系统评估其在高功率微波脉冲作用下的损伤阈值。通过同步测量器件的时域响应、频域特性及电流变化，并结合失效前后的参数对比分析，精确确定器件的失效阈值点。进一步地针对失效器件的一次、二次及三次损伤过程进行系统评估，并结合微观物理机制探讨损伤累积效应对器件关键参数的影响，以揭示失效机理。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250059
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微波等离子体因其高电子密度和功率利用效率等优势，在材料合成和化工催化等领域都展现出显著优势。为解决传统反应器反应区小，限制其大规模应用的问题，基于压缩波导原理创新性地提出了一种三棱柱式微波等离子体反应器结构。设计采用三端口对称构型，并在腔体内部引入压缩波导结构，以实现电场的有效叠加和增强；运用多物理场耦合计算方法，系统分析了端口位置和微波相位对腔体内部反射系数和电场分布特性的影响规律。结果显示，优化端口位置可以降低反射系数，提高能量利用利效率；调控端口相位能有效增强电场的叠加效应，使电场集中且广泛分布在石英管区域，峰值场强高达1.64×105 V/m，满足大面积等离子体的激发条件，为后续微波等离子体化学反应的研究奠定了基础。
微波等离子体因其高电子密度和功率利用效率等优势，在材料合成和化工催化等领域都展现出显著优势。为解决传统反应器反应区小，限制其大规模应用的问题，基于压缩波导原理创新性地提出了一种三棱柱式微波等离子体反应器结构。设计采用三端口对称构型，并在腔体内部引入压缩波导结构，以实现电场的有效叠加和增强；运用多物理场耦合计算方法，系统分析了端口位置和微波相位对腔体内部反射系数和电场分布特性的影响规律。结果显示，优化端口位置可以降低反射系数，提高能量利用利效率；调控端口相位能有效增强电场的叠加效应，使电场集中且广泛分布在石英管区域，峰值场强高达1.64×105 V/m，满足大面积等离子体的激发条件，为后续微波等离子体化学反应的研究奠定了基础。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250030
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为解决小功率条件下固体含能材料微波点火问题，提出了一种基于矩形谐振腔双聚焦优化设计的小功率高场强微波点火技术。研发的微波点火装置由固态微波源、矩形谐振腔、微波探针等部分构成。其中，矩形谐振腔采用探针馈电，通过谐振作用实现能量一次聚焦，结合探针尖端对电场的畸变作用及金属置物台对电场分布空间的压缩效应，实现对谐振时腔内能量二次聚焦，并通过电磁兼容设计防止电磁波泄露。仿真与试验表明：微波点火装置在2～3 GHz范围内具有多个工作频点且频率可调，22 W功率下最大场强可达MV/m级，并能实现对小粒黑火药的有效点火，与现有装置相比，点火功率大幅减小。研发的小功率高场强微波点火技术可为固体含能材料微波点火的研究提供平台。
为解决小功率条件下固体含能材料微波点火问题，提出了一种基于矩形谐振腔双聚焦优化设计的小功率高场强微波点火技术。研发的微波点火装置由固态微波源、矩形谐振腔、微波探针等部分构成。其中，矩形谐振腔采用探针馈电，通过谐振作用实现能量一次聚焦，结合探针尖端对电场的畸变作用及金属置物台对电场分布空间的压缩效应，实现对谐振时腔内能量二次聚焦，并通过电磁兼容设计防止电磁波泄露。仿真与试验表明：微波点火装置在2～3 GHz范围内具有多个工作频点且频率可调，22 W功率下最大场强可达MV/m级，并能实现对小粒黑火药的有效点火，与现有装置相比，点火功率大幅减小。研发的小功率高场强微波点火技术可为固体含能材料微波点火的研究提供平台。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250090
摘要:
高功率微波系统上使用的固面天线一般为悬臂结构，在有外界扰动力情况下，很难保持馈源结构较低加速度响应的要求。传统的动力吸振方法可以较好地控制悬臂结构的振动响应，但是这种方法仅能在一个有限的频率范围内抑制悬臂结构的响应加速度。为了解决上述问题，提出了一种主动控制与被动吸振相结合的最优振动控制方法。通过分析和仿真固面天线的结构模型得到主动吸振器最佳的安装位置，然后根据简化被动吸振器数学模型计算出最优的参数，在此基础上，将滑模控制方法与主动吸振方法相结合设计了相应的控制律，同时，证明了控制律的稳定性。仿真分析了存在主动控制吸振器情况下的两自由度振动系统，得出天线馈源结构随时间的振动响应情况。结果表明：该方法可以有效降低在外界扰动下馈源结构顶部的加速度响应，顶部最大振幅相比无控制情况可降低95%以上，馈源结构在该控制器作用下处于较稳定的状态。
高功率微波系统上使用的固面天线一般为悬臂结构，在有外界扰动力情况下，很难保持馈源结构较低加速度响应的要求。传统的动力吸振方法可以较好地控制悬臂结构的振动响应，但是这种方法仅能在一个有限的频率范围内抑制悬臂结构的响应加速度。为了解决上述问题，提出了一种主动控制与被动吸振相结合的最优振动控制方法。通过分析和仿真固面天线的结构模型得到主动吸振器最佳的安装位置，然后根据简化被动吸振器数学模型计算出最优的参数，在此基础上，将滑模控制方法与主动吸振方法相结合设计了相应的控制律，同时，证明了控制律的稳定性。仿真分析了存在主动控制吸振器情况下的两自由度振动系统，得出天线馈源结构随时间的振动响应情况。结果表明：该方法可以有效降低在外界扰动下馈源结构顶部的加速度响应，顶部最大振幅相比无控制情况可降低95%以上，馈源结构在该控制器作用下处于较稳定的状态。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250063
摘要:
随着科学技术的快速发展，高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器，与高重频激光器协同使用，实现高精度时间同步的泵浦探测，通过对微弱光信号的累积与放大实现高信噪比探测。然而，现有同步扫描电路在长时间工作模式下，信号源器件累计高频噪声随之增加，同时存在缺少具体的阻抗匹配设计方法的问题，影响了条纹相机的时间分辨性能提升。综合考虑多种变压器结构和设计方案，基于螺旋谐振器进行谐振匹配设计，利用有限元仿真开展相关模拟研究，通过谐振器初级线圈参数的调节，实现了射频功率放大器输出阻抗和容性负载之间匹配。对设计模型进行谐振耦合升压研究表明，在一定功率输入下能够输出高峰值电压，验证了螺旋谐振方法的有效性，通过噪声响应和时间抖动对比分析表明，设计方法能够进一步提升同步扫描时间分辨性能。
随着科学技术的快速发展，高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器，与高重频激光器协同使用，实现高精度时间同步的泵浦探测，通过对微弱光信号的累积与放大实现高信噪比探测。然而，现有同步扫描电路在长时间工作模式下，信号源器件累计高频噪声随之增加，同时存在缺少具体的阻抗匹配设计方法的问题，影响了条纹相机的时间分辨性能提升。综合考虑多种变压器结构和设计方案，基于螺旋谐振器进行谐振匹配设计，利用有限元仿真开展相关模拟研究，通过谐振器初级线圈参数的调节，实现了射频功率放大器输出阻抗和容性负载之间匹配。对设计模型进行谐振耦合升压研究表明，在一定功率输入下能够输出高峰值电压，验证了螺旋谐振方法的有效性，通过噪声响应和时间抖动对比分析表明，设计方法能够进一步提升同步扫描时间分辨性能。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250045
摘要:
针对复杂曲面工件中传统单光斑激光固态相变温控方法的局限性，提出了一种基于自抗扰控制算法（ADRC）的多输入多输出（MIMO）激光固态相变温度解耦控制策略。通过建立多光斑激光固态相变有限元模型，并采用降阶方法提取系统的关键动态特性，以降低计算复杂度，为控制算法设计提供基础。然后对传统fal函数在误差较小区域的高频震颤的问题进行改进，提高系统的观测精度和抗干扰能力，同时采用改进的PSO算法整定ADRC参数，提高参数整定效率。最后，在MATLAB/Simulink与COMSOL平台上进行联合仿真。结果表明，改进后的PSO-ADRC控制器在提高系统响应速度、减少超调量和提升稳态精度方面均优于传统PID与标准ADRC方法，为复杂曲面工件的激光固态相变温控提供了高效、精准的解决方案。
针对复杂曲面工件中传统单光斑激光固态相变温控方法的局限性，提出了一种基于自抗扰控制算法（ADRC）的多输入多输出（MIMO）激光固态相变温度解耦控制策略。通过建立多光斑激光固态相变有限元模型，并采用降阶方法提取系统的关键动态特性，以降低计算复杂度，为控制算法设计提供基础。然后对传统fal函数在误差较小区域的高频震颤的问题进行改进，提高系统的观测精度和抗干扰能力，同时采用改进的PSO算法整定ADRC参数，提高参数整定效率。最后，在MATLAB/Simulink与COMSOL平台上进行联合仿真。结果表明，改进后的PSO-ADRC控制器在提高系统响应速度、减少超调量和提升稳态精度方面均优于传统PID与标准ADRC方法，为复杂曲面工件的激光固态相变温控提供了高效、精准的解决方案。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250103
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通过泵浦探测超快成像技术，采用固体激光器输出的1064 nm激光对铽镓石榴石（TGG）磁光元件的入射面、出射面进行了辐照损伤测试，研究了铽镓石榴石晶体镀膜元件在基频1064 nm脉冲激光辐照下的损伤特性及损伤后的动力学特性。结果表明，镀膜元件在出射面表现出较低的损伤阈值，而入射面和出射面损伤差异主要受激光诱导的等离子体效应影响。通过超快阴影成像研究发现，铽镓石榴石晶体入射面初始损伤主要来源于膜层杂质缺陷，在高能下会发生膜层的剥离；出射面损伤主要以基底材料中的杂质缺陷诱导损伤为主，损伤坑的尺寸随着激光能量的增加而逐渐增大。
通过泵浦探测超快成像技术，采用固体激光器输出的
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250065
摘要:
低相干激光驱动器作为新型激光驱动器可抑制激光等离子体不稳定性，在激光惯性约束聚变领域具有重要研究价值。为实现大带宽高功率低相干脉冲参量放大，详细分析了I类共线匹配方式下不同氘化率的 DKDP 晶体参量匹配特性，给出了相位匹配角、走离角、参量带宽等基本匹配参数，得到掺氘量58%DKDP晶体的理论支持参量带宽约为180 nm。在此基础上，基于掺氘量58%的DKDP 晶体进行了宽带时间低相干光参量放大设计，结合三波耦合方程组建立了参量放大的理论模型以及相应的数值分析模型。同时开展了58%DKDP晶体参量放大实验，宽带低相干信号光中心波长为1053 nm，泵浦光波长为532 nm，在2.1倍的增益倍率前提下光谱宽度为40 nm。结果显示，58%DKDP晶体具有很大的增益带宽，结合共线相位匹配方式，有望实现低相干光大带宽高增益放大。
低相干激光驱动器作为新型激光驱动器可抑制激光等离子体不稳定性，在激光惯性约束聚变领域具有重要研究价值。为实现大带宽高功率低相干脉冲参量放大，详细分析了I类共线匹配方式下不同氘化率的 DKDP 晶体参量匹配特性，给出了相位匹配角、走离角、参量带宽等基本匹配参数，得到掺氘量58%DKDP晶体的理论支持参量带宽约为180 nm。在此基础上，基于掺氘量58%的DKDP 晶体进行了宽带时间低相干光参量放大设计，结合三波耦合方程组建立了参量放大的理论模型以及相应的数值分析模型。同时开展了58%DKDP晶体参量放大实验，宽带低相干信号光中心波长为
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250034
摘要:
罗斯对和滤片堆栈谱仪常被用于探测硬X射线光谱，但滤片堆栈谱仪的结果对预估谱形状十分敏感，而罗斯对只能给出离散的分立谱。发展了一种罗斯对滤片堆栈混合谱仪，结合了传统滤片堆栈谱仪和罗斯对的优点，将传统堆栈谱仪的每一层滤片都换成一对滤片构成的罗斯对，这样可以利用罗斯对测到的离散分立光谱作为预估谱，输入到堆栈通道的解谱程序中求解出整个X射线光谱。数值实验和使用X光机进行的测试都显示，这种罗斯对滤片堆栈混合谱仪相较于传统滤片堆栈谱仪能给出更准确的光谱结构，其紧凑轻便的优势在硬X射线光谱测量中有广泛的应用前景。
罗斯对和滤片堆栈谱仪常被用于探测硬X射线光谱，但滤片堆栈谱仪的结果对预估谱形状十分敏感，而罗斯对只能给出离散的分立谱。发展了一种罗斯对滤片堆栈混合谱仪，结合了传统滤片堆栈谱仪和罗斯对的优点，将传统堆栈谱仪的每一层滤片都换成一对滤片构成的罗斯对，这样可以利用罗斯对测到的离散分立光谱作为预估谱，输入到堆栈通道的解谱程序中求解出整个X射线光谱。数值实验和使用X光机进行的测试都显示，这种罗斯对滤片堆栈混合谱仪相较于传统滤片堆栈谱仪能给出更准确的光谱结构，其紧凑轻便的优势在硬X射线光谱测量中有广泛的应用前景。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250043
摘要:
随着有源相控阵雷达的发展，相控阵雷达对发送接收（TR）电源的需求不断提高，宽输入电压范围、高频化和高效率的TR电源成为当今的主流研究方向。双有源桥（DAB）变换器能够实现宽输入电压范围，并且控制方式多样化，在TR电源领域具有广泛的应用前景，但DAB变换器的电感量和开关频率等系统参数对TR电源的传输功率和功率MOS管的通态电流影响很大。基于DAB变换器中的扩展移相（EPS）调制方法，推导了其功率传输特性和电感电流大小等表达式，并以考虑过载需求的最大传输功率、MOS器件最大通态电流降额设计、最小输出电压纹波频率为限制指标，提出一种基于EPS调制下的DAB电路参数优化设计方法，基于参数限制规划了可靠运行区ROA，为设计相应的电感值、开关频率，优化DAB参数提供参考依据。最后通过对两路输出的DAB变换器进行相应的MATLAB仿真分析，仿真结果表明输出电压纹波、MOS管通态电流大小、输出功率符合预期需求指标，验证上述理论推导的准确性。
随着有源相控阵雷达的发展，相控阵雷达对发送接收（TR）电源的需求不断提高，宽输入电压范围、高频化和高效率的TR电源成为当今的主流研究方向。双有源桥（DAB）变换器能够实现宽输入电压范围，并且控制方式多样化，在TR电源领域具有广泛的应用前景，但DAB变换器的电感量和开关频率等系统参数对TR电源的传输功率和功率MOS管的通态电流影响很大。基于DAB变换器中的扩展移相（EPS）调制方法，推导了其功率传输特性和电感电流大小等表达式，并以考虑过载需求的最大传输功率、MOS器件最大通态电流降额设计、最小输出电压纹波频率为限制指标，提出一种基于EPS调制下的DAB电路参数优化设计方法，基于参数限制规划了可靠运行区ROA，为设计相应的电感值、开关频率，优化DAB参数提供参考依据。最后通过对两路输出的DAB变换器进行相应的MATLAB仿真分析，仿真结果表明输出电压纹波、MOS管通态电流大小、输出功率符合预期需求指标，验证上述理论推导的准确性。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250062
摘要:
针对射频前端在复杂电磁环境下的电磁脉冲防护需求，设计了一款工作于L波段的强电磁脉冲防护电路。该电路以PIN二极管为核心器件，采用多级PIN二极管级联的防护结构，通过微带传输线连接每级并优化设计，仿真验证了电路在不同工作状态下的性能，并对其进行实物测试。测试结果表明，在L频段内，其插入损耗<0.6 dB，回波损耗<11.93 dB，驻波比<1.68，具有良好的信号传输性能；在4 kV方波脉冲注入下，该电路可在1 ns的时间内迅速做出响应，其产生的尖峰泄漏电压为69.636 V，经过2 ns后，电路稳定输出电压小于20 V，表明电路对快沿脉冲具有较好的瞬态防护能力。结合L波段内的低损耗特性，该电路可为工作在L波段的设备提供有效的电磁脉冲防护支持。
针对射频前端在复杂电磁环境下的电磁脉冲防护需求，设计了一款工作于L波段的强电磁脉冲防护电路。该电路以PIN二极管为核心器件，采用多级PIN二极管级联的防护结构，通过微带传输线连接每级并优化设计，仿真验证了电路在不同工作状态下的性能，并对其进行实物测试。测试结果表明，在L频段内，其插入损耗<0.6 dB，回波损耗<11.93 dB，驻波比<1.68，具有良好的信号传输性能；在4 kV方波脉冲注入下，该电路可在1 ns的时间内迅速做出响应，其产生的尖峰泄漏电压为69.636 V，经过2 ns后，电路稳定输出电压小于20 V，表明电路对快沿脉冲具有较好的瞬态防护能力。结合L波段内的低损耗特性，该电路可为工作在L波段的设备提供有效的电磁脉冲防护支持。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250025
摘要:
提出了一种基于对比标定的微喷射X光图像面密度数据测量方法，该方法通过中值滤波来减小白斑噪声的影响，利用空场图像来校正光场分布及探测器响应的不均匀性问题，通过对Roll-Bar客体的成像获取系统点扩展函数，并利用成像系统点扩展函数及基于改进的Tikhonov正则化的图像复原方法来减小模糊对X光图像的影响。给出了获取微喷射X光图像面密度信息的处理流程，对静态客体实验图像面密度反演的验证表明，提出的面密度测量方法可以较准确的获取金属微喷射实验X光图像面密度信息。
提出了一种基于对比标定的微喷射X光图像面密度数据测量方法，该方法通过中值滤波来减小白斑噪声的影响，利用空场图像来校正光场分布及探测器响应的不均匀性问题，通过对Roll-Bar客体的成像获取系统点扩展函数，并利用成像系统点扩展函数及基于改进的Tikhonov正则化的图像复原方法来减小模糊对X光图像的影响。给出了获取微喷射X光图像面密度信息的处理流程，对静态客体实验图像面密度反演的验证表明，提出的面密度测量方法可以较准确的获取金属微喷射实验X光图像面密度信息。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250021
摘要:
提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器，即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构，以Marx拓扑作为主回路，MOSFET作为主开关，利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法（NLM）对雷电波、或者雷电截波进行拟合、调制，通过FPGA控制模块化冲击电压发生器，产生充电电压、波前时间、波尾时间、截断时间等可通过上位机灵活调节的冲击电压波形。测试结果表明：单个冲击电压模块最大输出电压为24 kV,共30级电压输出；5个冲击电压模块串联运行时，最高可产生150级不同电平数，峰值电压可达−100 kV的雷电波、或者雷电截波。
提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器，即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构，以Marx拓扑作为主回路，MOSFET作为主开关，利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法（NLM）对雷电波、或者雷电截波进行拟合、调制，通过FPGA控制模块化冲击电压发生器，产生充电电压、波前时间、波尾时间、截断时间等可通过上位机灵活调节的冲击电压波形。测试结果表明：单个冲击电压模块最大输出电压为24 kV,共30级电压输出；5个冲击电压模块串联运行时，最高可产生150级不同电平数，峰值电压可达−100 kV的雷电波、或者雷电截波。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.240429
摘要:
在间接驱动惯性约束聚变实验研究中，平响应X射线探测器（FXRD）和空间分辨辐射流探测器（SRFD）都是测量辐射流常用的方式，SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流，具有避开非目标区域信号干扰的优势，但是长期以来，缺乏直接判断两种辐射流探测器测量一致性的实验证据。介绍了神光100 kJ装置上基于小平面靶的一致性实验，兼顾了两种探测器的视场范围和信号强度，实验结果表明两种探测器获得的辐射流平均差异约4.6%，具有较好的一致性。最后，辐射流体模拟程序给出的辐射流结果与实验整体趋势基本接近，尽管在上升沿和下降沿处存在一定差异，可能与程序精细建模有关。该工作为局部区域辐射流精密测量和相关实验研究奠定了良好基础。
在间接驱动惯性约束聚变实验研究中，平响应X射线探测器（FXRD）和空间分辨辐射流探测器（SRFD）都是测量辐射流常用的方式，SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流，具有避开非目标区域信号干扰的优势，但是长期以来，缺乏直接判断两种辐射流探测器测量一致性的实验证据。介绍了神光100 kJ装置上基于小平面靶的一致性实验，兼顾了两种探测器的视场范围和信号强度，实验结果表明两种探测器获得的辐射流平均差异约4.6%，具有较好的一致性。最后，辐射流体模拟程序给出的辐射流结果与实验整体趋势基本接近，尽管在上升沿和下降沿处存在一定差异，可能与程序精细建模有关。该工作为局部区域辐射流精密测量和相关实验研究奠定了良好基础。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250027
摘要:
为了实现二维VISAR四相位图像配准，提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用SIFT算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点，这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点，通过引入同源的无干涉图像获得了更准确的提取结果。接着对特征点进行粗匹配，并进一步设计了角度直方图和特征点距离两步筛选法进行精匹配。然后，根据最终的匹配结果计算变换矩阵，最后将变换矩阵应用于待配准的图像进行插值变换实现图像配准。以四相位图像的其中一幅作为基准对剩余三幅图像进行配准，实验结果表明：无条纹图像的相关性从0.5提升至0.9，有条纹图像的截断相位计算精度有了大幅提升，有效解决了二维VISAR四相位图像的配准问题。
为了实现二维VISAR四相位图像配准，提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用SIFT算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点，这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点，通过引入同源的无干涉图像获得了更准确的提取结果。接着对特征点进行粗匹配，并进一步设计了角度直方图和特征点距离两步筛选法进行精匹配。然后，根据最终的匹配结果计算变换矩阵，最后将变换矩阵应用于待配准的图像进行插值变换实现图像配准。以四相位图像的其中一幅作为基准对剩余三幅图像进行配准，实验结果表明：无条纹图像的相关性从0.5提升至0.9，有条纹图像的截断相位计算精度有了大幅提升，有效解决了二维VISAR四相位图像的配准问题。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250010
摘要:
Microstrip Traveling Wave Tubes (TWTs) have garnered significant attention due to their potential applications in communication, defense, and industrial systems. This paper presents a compact W-band dual-channel TWT, utilizing a U-shaped microstrip meander line slow wave structure (SWS). High-frequency characteristics are analyzed through simulation and cold tests. The results demonstrate that adjusting structural parameters effectively optimizes the S-parameters. Particle-in-cell (PIC) simulations with an 18.8 kV, 0.1 A electron beam predict an output power of 18 W with a gain of 14 dB. Experimental measurements of S-parameters are conducted using three substrate materials: Rogers5880 , quartz, and diamond. The quartz substrate exhibits the closest agreement with simulation results. The results advance the development of the microstrip TWTs for high-data-rate communication systems.
Microstrip Traveling Wave Tubes (TWTs) have garnered significant attention due to their potential applications in communication, defense, and industrial systems. This paper presents a compact W-band dual-channel TWT, utilizing a U-shaped microstrip meander line slow wave structure (SWS). High-frequency characteristics are analyzed through simulation and cold tests. The results demonstrate that adjusting structural parameters effectively optimizes the S-parameters. Particle-in-cell (PIC) simulations with an 18.8 kV, 0.1 A electron beam predict an output power of 18 W with a gain of 14 dB. Experimental measurements of S-parameters are conducted using three substrate materials: Rogers
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.240430
摘要:
X射线位置探测器（XBPM）可用于光束线同步辐射光位置的测量，其中XBPM前端采集电路主要用于模拟信号采集与处理。本文研制了一款适用于高能同步辐射光源（HEPS）光束线前端区的XBPM电子学模拟前端板卡（AFE），设计并实现了XBPM信号的电流电压转换、量程切换、增益控制和ADC采样等功能，给出了硬件电路设计和XBPM-AFE的测试结果。
X射线位置探测器（XBPM）可用于光束线同步辐射光位置的测量，其中XBPM前端采集电路主要用于模拟信号采集与处理。本文研制了一款适用于高能同步辐射光源（HEPS）光束线前端区的XBPM电子学模拟前端板卡（AFE），设计并实现了XBPM信号的电流电压转换、量程切换、增益控制和ADC采样等功能，给出了硬件电路设计和XBPM-AFE的测试结果。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250100
摘要:
通过建立热辐射脉冲输运模型，结合无量纲化处理与数值模拟方法，量化不同时刻、不同波段及传输距离下的热辐射能量速率与累积能量。重点分析大气透过率与空气密度比对热辐射能量分布的影响，揭示了强爆炸热辐射在空间传输中的规律及其对波长的敏感性。结果表明：时间维度上，热辐射累积能量随时间增加而增长，且增长速率逐渐降低，在火球复燃阶段时可见光波段热辐射累积能量占比略高，在火球冷却阶段则由红外波段占主导。空间维度上，随传输距离增长热辐射能分布规律为海拔越低热辐射能越小，直到一定传输距离后热辐射能空间分布趋于稳定。建立的模型可预测任意爆炸条件下特定位置的热辐射能量分布，为波长敏感材料的防护设计提供理论支撑。
通过建立热辐射脉冲输运模型，结合无量纲化处理与数值模拟方法，量化不同时刻、不同波段及传输距离下的热辐射能量速率与累积能量。重点分析大气透过率与空气密度比对热辐射能量分布的影响，揭示了强爆炸热辐射在空间传输中的规律及其对波长的敏感性。结果表明：时间维度上，热辐射累积能量随时间增加而增长，且增长速率逐渐降低，在火球复燃阶段时可见光波段热辐射累积能量占比略高，在火球冷却阶段则由红外波段占主导。空间维度上，随传输距离增长热辐射能分布规律为海拔越低热辐射能越小，直到一定传输距离后热辐射能空间分布趋于稳定。建立的模型可预测任意爆炸条件下特定位置的热辐射能量分布，为波长敏感材料的防护设计提供理论支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11884/HPLPB202537.250003
摘要:
为了实现超高剂量率的质子Flash照射，基于快循环同步加速器建立了一个束流配送系统。快循环同步加速器能够在数百ns内快速引出质子束，通过改变不同的引出时间引出不同能量的束流，从而实现能量的快速切换。基于这个特性，考虑与层叠加照射方式相结合，束流的瞬时剂量率可以达到107 Gy/s。靶区在纵向上分成单独的层，每一层需要不同的能量。由于能量层切换的时间非常短，射程调制轮无法满足需求，选用纹波过滤器进行射程调制。使用蒙特卡罗软件FLUKA模拟了整个装置，包括了散射片，射程补偿器，纹波过滤器和准直器，最大化提高进入靶区的质子通量。在低、中、高三个能量区域，根据原始布拉格峰曲线设计了三种尺寸的纹波过滤器，将尖峰区域扩展成高斯分布，分别提供了2、6、13 cm宽度的三个扩展布拉格峰区域，有效减少了能量层数量，缩短了整体照射时间。将快循环同步加速器与层叠加的照射方式相结合，可以获得超高瞬时剂量率的照射野，为实现Flash照射提供了一种新的方法。
为了实现超高剂量率的质子Flash照射，基于快循环同步加速器建立了一个束流配送系统。快循环同步加速器能够在数百ns内快速引出质子束，通过改变不同的引出时间引出不同能量的束流，从而实现能量的快速切换。基于这个特性，考虑与层叠加照射方式相结合，束流的瞬时剂量率可以达到107 Gy/s。靶区在纵向上分成单独的层，每一层需要不同的能量。由于能量层切换的时间非常短，射程调制轮无法满足需求，选用纹波过滤器进行射程调制。使用蒙特卡罗软件FLUKA模拟了整个装置，包括了散射片，射程补偿器，纹波过滤器和准直器，最大化提高进入靶区的质子通量。在低、中、高三个能量区域，根据原始布拉格峰曲线设计了三种尺寸的纹波过滤器，将尖峰区域扩展成高斯分布，分别提供了2、6、13 cm宽度的三个扩展布拉格峰区域，有效减少了能量层数量，缩短了整体照射时间。将快循环同步加速器与层叠加的照射方式相结合，可以获得超高瞬时剂量率的照射野，为实现Flash照射提供了一种新的方法。
