基于微带传输线的生物溶液处理用纳秒脉冲电场发生器研制

研究纳秒脉冲电场生物学效应需要相应的高压纳秒脉冲发生器。为此,基于微带传输线与固态开关技术,通过波传播过程分析阐释了Blumlein型微带传输线方波的形成原理;采用CST微波实验室仿真分析了微带传输线充电过程中的电场分布;制作了小型化的纳秒脉冲发生器样机,并搭建测试系统对其进行了性能测试。结果表明,在电转杯负载端得到的纳秒脉冲电压幅值在0~2 k V内可调（即对间隙距离为1 mm的电转杯负载,电场强度在0~20 k V/cm内可调）,脉宽为100 ns,上升沿约为20 ns,重复频率在0~1 k Hz内可调。

GaAs FET脉冲功率放大器输出脉冲包络分析研究

基于GaAs场效应晶体管(FET)微波脉冲固态功率放大器的输出脉冲包络,对输出脉冲波形的顶部降落与顶部过冲开展研究。从脉冲调制电路、GaAs FET的饱和深度以及沟道温度三个方面对脉冲顶降进行了讨论,指出了可以通过选用合适的储能电容、使GaAs FET工作在饱和状态、降低沟道温度来改善脉冲顶降。另外,从脉冲调制方式和寄生电感影响两方面分析了脉冲顶部过冲,给出了改善脉冲顶部过冲的措施,如减小电路中的寄生电感和选取合适的静态工作点。经实践验证,并通过脉冲顶降和顶部过冲在改善前后的数据对比,证明了上述措施是有效的。

二齿差摆杆活齿传动啮合副稳态温度场研究

以二齿差摆杆活齿传动为研究对象,基于传热学和摩擦学基本理论,推导出滑差工况下啮合副摩擦热流密度、啮合齿面以及端面对流换热系数计算公式,建立活齿啮合副热分析有限元模型,利用Ansys有限元软件,计算分析处于热平衡状态下的啮合副稳态温度场,结合数值仿真结果揭示了齿形设计参数对稳态温度场的影响规律,结果表明:啮合副稳态温度场由接触区热流密度及各表面对流换热系数共同决定,由于滑滚摩擦产生的温升较大所致,最高温度在中心轮啮合工作齿面宽度的中点附近,基圆半径对啮合面稳态温度影响较大,摆杆长度则影响较小,研究结果为研究啮合副的热变形和热力耦合特性分析奠定基础,从而对二齿差摆杆活齿传动动态设计有指导意义。

微波GaAs功率场效应晶体管稳态温度场的数值模拟

根据微波功率ＧａＡｓ功率场效应晶体管芯片结构特点建立热模型，用有限元法对模型数值求解得到芯片稳态温度分布。分析了影响芯片表面沟道温度的诸因素：功耗、芯片周围环境温度、ＧａＡｓ材热导率、芯片厚度、芯片热源分布及其跨导。

相干量子拍频三能级系统的稳态脉冲

本文研究光脉冲与初始处在叠加态的量子拍频三能级系统相互作用的动力学过程，导出稳态脉冲的波形函数，并讨论稳态光脉冲波形与初始态的关系．

脉冲强磁场及其发展动态

叙述了国内外脉冲强磁场技术的发展状况 ,并给出了脉冲强磁场的几种产生方法、发展水平和目前在磁场设备中亟待解决的问题 ,最后对未来强磁场的发展进行了展望。

光脉冲与微波场驱动三能级系统的相干作用

讨论了在非偶极近似情况下，光脉冲与微波场驱动三能组原子系统相互作用的动力学过程，并推导出光学面积定理和稳态脉冲解。发现该体系等效于二能级体系，并给出了等效的偶极矩极化强度和粒子数分布。

光脉冲与量子拍频系统作用的稳态解

讨论被微波场驱动的三能级原子系统与光脉冲相互作用的动力学过程。

气动脉宽调制开关位置伺服系统驱动模式的研究

为了提高气动脉宽调制 (PWM )开关位置伺服系统的控制性能 ,以及降低稳态纹波 ,提出了采用 2个由PWM驱动的两位两通高速开关阀控制单作用气缸工作腔的充 -排气构成系统 .考虑到由PWM驱动的开关阀的动、静态特性及充 -排气特性的不对称性 ,因此提出由稳态压力来确定阀的最大过流面积、差动PWM及同步驱动的驱动模式 .理论分析和仿真实验表明 ,系统能够避开阀的非线性工作区 ,有效抵消稳态谐波 ,从而提高了控制性能 ,降低了稳态纹波 .

大气压微波等离子体射流装置放电特性研究

基于同轴传输线结构设计了两种不同喷嘴结构的大气压微波等离子体射流(MW-APPJ)装置,其工作频率2.45 GHz,工作气体为氩气,分别研究了两种不同喷嘴结构对等离子体放电特性产生的影响。仿真结果表明,MW-APPJ在气体喷嘴处会产生高强度的电场,经过优化结构,实现在频率2.45 GHz下,喷嘴处的场强满足氩气电离的击穿场强阈值要求。同时,利用多物理场耦合仿真软件对装置的气流分布进行了稳态模拟,并通过实验对比分析了两种喷嘴结构下大气压氩等离子体射流的基本特性。实验结果表明,不同的喷嘴结构会影响等离子体装置的反射系数随输入功率的变化规律,但并不影响等离子体射流长度随输入功率的变化规律和反射功率随进气流量的变化规律;同时,在大气压下,稳态微波等离子体射流呈现出类金属性,等离子体中的电子只能在很薄的区域中吸收微波能量,因而造成微波的反射功率较大。

混合动力车用皮带驱动式分块转子开关磁阻起动/发电机的稳态热分析

热分析是设计电机的重要环节之一,因为绕组及定转子铁心温度过高将导致绕组绝缘层的破坏,进而使得电机运行失败,缩短电机使用寿命.以一种混合动力车用皮带驱动式分块转子开关磁阻起动/发电机为对象,研究此电机在峰值功率、额定功率和最高转速等3种不同工况下的稳态温度分布情况.首先利用电磁场有限元软件ANSOFT,计算电机定转子铁损以及绕组铜损,然后将其转化为生热率加载到ANSYS Workbench的稳态热分析模块中.为了更加精确地模拟电机温度场分布情况,给出了绕组的等效导热系数及电机各部件的表面对流换热系数.通过对有限元计算结果的分析,得出一些有益结论,为设计安全可靠的皮带驱动式分块转子开关磁阻起动/发电机奠定了一定理论基础.

扫描模式下天线耦合效率及脉冲重频选择问题研究

当接收天线工作于扫描模式时,不同脉冲重复频率的高功率微波进入接收天线主瓣的有效脉冲个数耦合效率差异较大。针对该问题,通过分析发射脉冲间隔角度的稳态形式,建立了接收天线分别工作于周扫和扇扫模式时计算有效脉冲个数耦合效率的数学模型。对典型情况进行分析,给出了最小有效脉冲个数比例高且时间周期短时所需的最低重复频率。

强磁场发展动态与趋势

文章主要介绍了强磁场的发展状况和最近取得的一些进展 ,包括 4 5T稳态磁场、6 0T长脉冲磁场、80T非破坏性脉冲磁场和百特斯拉级磁场 ,同时文章也介绍了强磁场的发展趋势和各磁场实验室的强磁场发展计划 .