Effect of cavity length detuning on the output characteristics for the middle infrared FEL oscillator of FELiChEM

FELiChEM is an infrared free electron laser（FEL） facility currently under construction, which consists of two oscillators generating middle-infrared and far-infrared laser covering the spectral range of 2.5–200 μm. In this paper, we numerically study the output characteristics of the middle-infrared oscillator with accurate cavity length detuning. Emphasis is put on the temporal structure of the micropulse and the corresponding spectral bandwidth.Taking the radiation wavelengths of 50 μm and 5 μm as examples, we show that the output pulse duration can be tuned in the range of 1–6 ps with corresponding bandwidth of 13%–0.2% by adjusting the cavity length detuning.In addition, a special discussion on the comb structure is presented, and it is indicated that the comb structure may arise in the output optical pulse when the normalized slippage length is much smaller than unity. This work has reference value for the operation of FELiChEM and other FEL oscillators.

水风光储一体化系统中储能平抑出力波动效果评价研究

随着新型电力系统的发展,风能、光能等高比例新能源的联网运行是实现其大规模开发利用重要途径,也是在双碳政策背景下节能减排的重要方式。由于风电和光伏出力具有极强的随机性与不可控性,高比例的风电与光伏接入电网势必会产生巨大的波动,从而降低电能质量,给电网运行带来许多不便。如何既能高比例地消纳风电与光伏,又能尽量减少其并网产生的不利影响成为一项重要课题。本文建立了风电、光伏及水电的出力模型,分析了不同情景下的出力特点与趋势,根据其出力的强不确定性、间歇性与周期性的特点,计算不同组合方式下的组合能源系统出力数据并对比分析。以某水电站为例,建立以水电调节为主的水风光发电系统,并在其中加入超短期储能装置,研究发现此组合能源出力系统可以很好地平抑出力波动并达到出力最高,且经济效益良好。

基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究

传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合流式压裂泵的数学模型,并进行了理论分析;其次,采用AMESim仿真软件搭建了多液缸合流式压裂泵工作仿真模型,选择了合理的仿真参数设置,进行了变负载压力下的仿真研究;最后,对液压动力传递链中的活塞-柱塞运动特性、泵腔流量特性、输出流量和压力脉动特性进行了研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:在25 MPa工况下,多液缸合流式压裂泵的输出压力和流量脉动率分别为36.8%和20.61%,冲次只有42次/min,符合实际工况;多液缸合流式压裂泵输出流量脉动的主要原因是各组液缸的频繁换向、泵送行程和吸入行程的切换,导致活塞-柱塞做减速停止运动和加速启动运动。

半外腔Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片固体激光器的腔调谐特性研究

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片固体激光器的腔调谐特性,包括腔长与光功率的关系,激光纵模扫过出光带宽过程的光功率和单、双纵模变化的规律。实验结果表明:腔调谐过程中单、双纵模交替出现,腔长和泵浦电流共同影响激光器的输出模式和光功率。

基于长短期记忆网络的配电网投资决策研究

为解决大工业用户配电网接入投资存在投资效益低的问题,提出了一种基于长短期记忆网络的配电网投资决策方法。首先,对大工业用户电力区域用电情况、大工业用户接入和配电设施合理性进行分析,形成典型的负荷特征;其次,采用长短期记忆网络对大工业用户电力负荷进行预测,根据预测结果,提供配电网投资决策辅助建议;最后,在某供电公司进行应用,其配电网投入年度产出比为11.2%。该方法能提高配电网投资效益,提升配电网投资决策管理水平。

光纤光栅环形腔激光器的输出特性研究

研究了光纤光栅环形腔激光器的输出耦合比与输出功率之间的关系，实验结果表明最佳输出耦合比约位于８０％ ～９０％ 理论分析了不同腔内损耗情况下的输出特性。

S波段速调管双间隙输出腔的设计和实验研究

介绍了S波段强流相对论速调管放大器(RKA)双间隙输出腔高频系统的设计,并利用3维粒子模拟程序模拟和优化了短脉冲强流相对论调制电子束经过双间隙输出腔后的微波提取。在束压640 kV、束流6 kA、基波调制深度80%的条件下,模拟得到功率为1.1 GW的微波,频率约为2.85 GHz,效率28%。在高频分析和粒子模拟的基础上进行了实验研究,实验中采用束压640 kV、束流6 kA的环行电子束,经过优化调节RKA参数,在中间腔后得到了约4.6 kA的基波调制电流,加上双间隙提取腔后从该RKA获得了频率为2.9 GHz、功率为1 GW、脉宽22 ns的输出微波,束波转换效率26%。

四价铬镁橄榄石激光器特性研究

文中简要介绍了掺四价铬镁橄榄石（Cr4+：Mg2SiO4）晶体特性。对实用晶体的吸收特性与晶体取向的关系进行了实验测试。用1．06μm调QYAG激光泵浦，研究了三种不同透过率非色腔的输出特性，并就泵浦光的偏振方向对输出特性的影响做了实验研究，得到输出能量大于29mJ的结果，光一光转换效率达14．5％。

矩形π-TM_(310)模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究

本文详细介绍了矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的实验研究过程,以及针对一些关键技术难点所采取的改进措施.测试数据显示,矩形π-TM310模双间隙腔与输出同轴线的耦合强度适中,其外观品质因数30左右,在加载同轴线之后各个电子注孔特性阻抗的均匀度仍然较好;矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的输出频带较宽,在X波段有800MHz带宽,而且相频特性很好.这些测试数据与模拟计算结果一致,验证了关于矩形π-TM310模双间隙腔同轴线宽带输出电路的理论研究结论的正确性.此项实验研究结果充分说明,矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路有利于提高X波段大功率多注率速调管的效率和带宽,并且应用于实际研制工程也确实可行.

一种可控谐振电感的半桥LLC电路及其控制

本文提出了一种可控谐振电感的半桥LLC电路,根据输出电流的大小调节谐振电感的感量,从而改变谐振腔的参数,使得开关频率基本维持恒定,同时缩小了LLC变换器轻载打嗝范围,这确保变换器在宽功率范围输出时无噪声,并且具有优良的输出特性。论文详细分析了可控电感的磁路、控制方法以及LLC变换器的工作原理和工作过程,对所提出电路及其控制进行了计算机仿真,并设计了一台输入为740 V,输出为420 V,满载功率为1.8 kW,输出功率范围为10%~100%的样机。计算机仿真与实验结果表明,通过调节谐振参数,使得开关频率基本恒定在140 kHz,在整个功率输出范围内变换器都未进入打嗝模式,输出电压特性好。与传统的LLC电路相比,该电路具有高的转换效率。

适合于低波段宽带多注速调管的四耦合槽π模强耦合双间隙输出腔的设计和讨论

该文设计了一种适合应用于低波段宽带多注速调管的四耦合槽π模强耦合双间隙输出腔,并对其独特的优点做了详细的分析和讨论。

一种太阳能电池综合实验仪

介绍了一种新型的太阳能电池综合实验仪,通过导轨上光源的移动和太阳能电池板的转动来改变太阳能电池入射光的强度,测定了太阳能电池的开路电压、短路电流与入射光强度的关系以及一定入射光强度下太阳能电池的输出特性,实验仪器测量准确度高、稳定性好。

短路匝式角度传感器不同极数下输出特性对比分析

针对短路匝式角度传感器多极结构与其输出特性之间关系的问题,对比分析了四极、八极、十二极和十六极短路匝式角度传感器的输出特性参数。首先,通过对短路匝式角度传感器多极结构和工作原理的分析,建立了其输出特性与极数之间的方程式。其次,利用ANSYS Maxwell-3D软件对四极、八极、十二极和十六极短路匝式角度传感器的输出特性进行了仿真分析,得到了不同极数下传感器输出极内磁通量和输出电压的对比曲线。最后,通过搭建短路匝式角度传感器输出特性的实验测试平台,得到了其输出电压的实测结果,与仿真分析结果进行了对比。结果表明,极数大于八极的短路匝式角度传感器的制造和应用是没有实际意义的,且八极传感器工作在±4°内具有高的线性度和对称度。

速调管双间隙双耦合口输出结构

基于等效电路理论,提出了一种双间隙双耦合口输出结构的设计方法及计算双耦合口输出腔外观品质因数的方法。利用三维电磁场软件,设计了满足阻抗频率特性要求的双间隙单耦合口输出结构及前置腔和输出腔分别具有相同参数的双间隙双耦合口结构。然后,将两者的阻抗频率特性进行比较,通过微调整该输出腔与耦合槽的尺寸,可以得到与单耦合口输出结构一致的阻抗频率特性曲线。

灯泵浦固体激光器的脉宽特性研究

研究大能量1064nm激光器的输出脉宽特性,通过实验分析激光的泵浦能量和谐振腔腔长对激光脉冲宽度的影响,获得了从几百纳秒到几十纳秒量级的激光脉宽输出。并且针对纳秒级别的长脉冲可调激光的应用需求,设计实现了180~60ns脉宽可调的1064nm激光输出,谐振腔腔长为3.3m,在泵浦电压为1000V时,输出最大激光能量为140m J,激光阈值为650V。

对氟苯丙氨酸对约氏疟原虫超微结构的研究

对氟苯丙氨酸（４ － Ｆｌｕｏｒｏ－ ＤＬ－ β－ Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）通常被认为是苯丙氨酸的竞争抑制剂。它对恶性疟原虫的生长有明显的抑制作用。在１ ×１０ － ３ ｍｏｌ／Ｌ 的用药浓度下，可以有效地损伤约氏原虫（ Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ ｙｏｅｌｉｉ） 使之在形态结构上出现一系列的变化。主要是膜结构的损伤，此外还有空囊泡的出现和疟色素的变型。

Design of intrinsically safe power supply

Aiming to make a high power direct current supply safely used in coal mine production, this paper made a deep research on characteristics of intrinsically safe power supply, using the mathematical model established according to coal mine intrinsic safety standards. It provides theory support for the application of high power intrinsically safe power supply. The released energy of output short circuit of switch power supply, and the close related factors that influence the biggest output short-circuit spark discharge energy are the theoretical basis of the power supply. It is shown how to make a high power intrinsically safe power supply using the calculated values in the mathematical model, and take values from intrinsically safe requirements parameters scope, then this theoretical calculation value can be developed as the ultimate basis for research of the power supply. It gets the identification method of intrinsically safe from mathematics model of intrinsically safe power supply characteristics study, which solves the problem of theory and application of designing different power intrinsically safe power supply, and designs a kind of high power intrinsically safe power supply through this method. energy, flyback

掺铒光纤激光器输出特性的研究

在一定的条件下,确定了掺铒光纤激光器的最佳光纤长度和激光器两个腔镜的最佳反射率,设计出的光纤激光器的输出特性可以得到优化。根据掺铒光纤激光器的速率方程,对线型腔光纤激光器的输出特性进行了理论分析,得到了光纤激光器在稳态条件下的输出功率,阈值抽运功率和斜率效率的解析表达式。对光纤激光器的输出特性进行了数值模拟,得到了泵浦功率为20mw,饵离子掺杂浓度为400 ppm,掺铒光纤长度为1.5m,光纤环形镜反射率为1,光纤光栅反射率为0.5时,光纤激光器的输出功率和斜率效率较大,阈值抽运功率较小。为光纤激光器的优化设计提供了理论依据。

基于功角动态补偿的VSG故障穿越方法研究

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)在电网受到大干扰时会出现和传统发电机一样的暂态功角失稳的问题,无法抑制短路过电流,威胁VSG的稳定运行。为此,提出一种在故障期间导入功角动态补偿的VSG故障电流控制策略。首先分析了短路故障工况下VSG控制存在的功角增大和过电流的原因,在借鉴传统同步发电机暂态功角曲线判稳的基础上,利用VSG控制结构和参数灵活可变的优势,在有功环中导入功角动态补偿控制,并且整定了自适应的功角控制系数;另外根据功角重新整定故障期间无功环中的电压指令值,解决了传统电压环采用积分控制时的无功功率越限的问题。所提方法不仅可以抑制故障过程中不平衡转矩造成的功角持续增大以及短路过电流,而且改善了VSG的频率输出特性。从而实现VSG在电网短路故障下的安全稳定运行。

垂直腔面发射激光器的温度特性研究

为了研究垂直腔面发射激光器(VCSEL)输出的光功率与器件温度的关系,确定用户可正常使用网络的温度范围,采用输出光功率与工作电流关系(P-I)模型进行了理论分析及实验验证,并通过简化模型参量及引入电压与电流关系(U-I)特性曲线来优化模型。采用了Levenberg-Marquardt(LM)算法来实现模型参量的求解,对比20℃下的测量数据与拟合数据的相似度,预测得到不同温度下的P-I特性曲线数据。结果表明,在固定温度下,输出光功率随着驱动电流的增加先增后减;在固定的驱动电流下,输出光功率随着温度增加而减小;要保证用户正常上网,电机房里VCSEL激光器工作的环境温度最多不能高于31℃。