双共焦波导结构二次谐波太赫兹回旋管谐振腔设计

准光共焦波导具有功率容量大、模式密度低的特点,能够有效地减少模式竞争对回旋管互作用的影响,有利于高次谐波太赫兹回旋管的设计.为提高太赫兹准光回旋管的互作用效率,在共焦柱面波导的基础上,研究了一种新型高频互作用结构——双共焦波导结构,设计了一种330 GHz二次谐波双共焦结构回旋管谐振腔并对其进行了理论分析和粒子模拟.研究结果表明,双共焦谐振腔中的高阶模式能够与高次电子回旋谐波发生稳定的相互作用,并且没有模式竞争现象,具备工作在太赫兹波段的潜力.相比普通共焦波导谐振腔,双共焦谐振腔能够增强准光回旋管的注波互作用强度,提高回旋管的输出功率和工作效率.此外,结果还表明双共焦波导中的电磁波模式是一种由两个独立的共焦波导模式叠加而成的混合模式.利用这种混合模式有望实现太赫兹回旋管的单注双频工作,为新型太赫兹辐射源的研究提供了新的途径.

平顶脉冲强磁场技术及其应用

平顶脉冲磁场(FTPMF)是指峰值磁场能持续稳定一段时间的特殊强磁场,兼具脉冲磁场高场强和稳态磁场高稳定度的双重优点,在前沿基础科学研究和工程技术领域中具有重要应用价值。该文根据飞轮储能脉冲发电机、电容器、蓄电池在功率、容量、输出电压等方面的特点,综述了FTPMF的产生及其高精度调控方法,介绍了改善FTPMF的稳定度、平顶时间等参数指标的最新技术进展。分析了FTPMF对改善核磁共振(NMR)性能和在测量材料物性中的关键作用,结合国家脉冲强磁场科学中心工作,给出了铌金属单质^(93)Nb在22T下的NMR测量、自旋二聚体Ba_(3)Mn_(2)O_(8)在64T下的比热测量、以及电荷密度波材料Li_(0.9)Mo_(6)O_(17)在30T下的非线性I-V测量应用情况。最后,对发展FTPMF需要的电源系统协同供电、小型化与模块化、脉冲磁体材料、寿命及其状态监测等技术,以及FTPMF在脉冲场回旋管太赫兹波源上的应用等进行了展望。