中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热(ECRH)系统、重离子加速器电子回旋共振(ECR)离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上,通过结构优化和稳定性设计验证,最终实现了在10~50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行,典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s,特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。
回旋管 电子回旋共振加热 ECR离子源 连续波 磁约束聚变 gyrotron electron cyclotron resonance heating ECR ion source continuous wave magnetic confinement fusion 强激光与粒子束
2024, 36(3): 033001
1 江南大学化学与材料工程学院,江苏 无锡 214122
2 陕西师范大学材料科学与工程学院,陕西 西安 710119
上转换粒子(UCPs)辅助近红外光聚合(UCAP)作为一种新型光聚合方法在聚合化学中显示出潜在的应用价值,UCPs的上转换发光效率是影响其光聚合效率的关键因素。利用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助的水热法合成了一系列NaYbF4∶Tm3+微晶体,探究了氟化钠(NaF)和EDTA含量、敏化剂掺杂比例以及水热温度对UCPs的形貌以及上转换发光强度的影响,并进一步研究了UCPs对近红外光聚合行为的影响。研究结果表明:氟源的加入会促进产物的相变并使长径比增大,适量的氟源可以增强上转换发光;此外,降低敏化剂掺杂浓度、提高反应温度以及降低配体的含量都可以在一定程度上增强UCPs的荧光强度。研究发现,增加近红外光光强可以有效提升粒子的荧光强度和紫外发射波段的占比,从而获得更快的聚合速率以及更高的官能团转化效率。最后,将最优条件下合成的UCPs应用于近红外光固化墨水直写3D打印,展现了其在3D打印领域的应用潜力。
上转换发光 水热法 光聚合 近红外光 3D打印 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2116004
强激光与粒子束
2023, 35(8): 083004
强激光与粒子束
2023, 35(8): 083002
1 湖北科技学院药学院, 咸宁 437100
2 湖北科技学院, 辐射化学与功能材料湖北省重点实验室, 咸宁 437100
3 湖北科技学院非动力核技术研发中心, 咸宁 437100
本文以2, 6-二甲氧基苯酚和硝酸铽为原料, 成功合成了一例新型九核铽簇合物{Tb9(L)4(μ4-OH)2(μ3-OH)8(μ2-OCH3)4(NO3)8(H2O)8}(OH)·2H2O(1), 其中HL为2, 6-二甲氧基苯酚。通过X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重和磁性测试对该簇合物进行表征。X射线单晶衍射分析结果表明, 簇合物属于正交晶系, 空间群为I222, 晶胞参数为a=1.532 8(3) nm, b=1.796 9(4) nm, c=1.863 5(4) nm, α=β=γ=90°, V=5.132 6(19) nm3。簇合物中九个金属中心由μ4-OH和μ3-OH相互连接, 形成的骨架呈现出有趣的沙漏状拓扑结构, 其中, 中心Tb离子呈现出稍微扭曲的四方棱锥几何构型, 其他Tb离子均为稍变形的十二面体构型。磁性测试结果表明, 簇合物1中的金属离子之间存在弱的反铁磁相互作用, 由于快速的磁量子隧穿效应, 其未表现出慢磁弛豫行为。
九核簇合物 铽离子 晶体结构 沙漏状拓扑 磁性 nonanuclear cluster terbium ion crystal structure hourglass like topology magnetic property
强激光与粒子束
2023, 35(2): 023001
中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621999
介绍了用于太赫兹分子钟的精细低损耗密闭结构太赫兹腔体的设计方法及解决思路, 利用CST 对太赫兹腔体开展了物理仿真设计及结构设计, 通过仿真优化设计出230 GHz±10 GHz 范围内,反射系数S 1 1 小于-10 dB 的小型化太赫兹腔体结构。利用现有的加工技术完成了太赫兹腔体的加工与制备,并开展了冷测工作,实现带内反射小于-10 dB,传输损耗低于-5 dB,为后续的太赫兹分子钟的研制奠定了基础。
太赫兹 分子钟 腔体 测试 terahertz molecular clock cavity test 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 166
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011008
耿荣鑫 1,2,3李浩 1,2,4,*黄佳 1,2胡鹏 1,2,3[ ... ]尤立星 1,2,**
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室,上海 200050
2 中国科学院超导电子学卓越创新中心,上海 200050
3 中国科学院大学,北京 100049
4 中国科学院空间主动光电技术重点实验室,上海 200050
为实现超导纳米线单光子探测器(SNSPD)快速、稳定的封装,提出将光纤和器件光敏面快速耦合的自对准封装方式。首先通过半导体微纳米加工工艺制备了基于介质反射镜结构的SNSPD器件,再利用双面套刻和深硅刻蚀技术制备出特定的SNSPD器件形状。然后设计了以光纤套管、PCB板、陶瓷插芯等为主体的封装结构并实现了SNSPD芯片与光纤陶瓷插芯的快速对准及封装,最后在2.2 K的低温下表征了自对准SNSPD的性能。本批次器件最优的结果是在1550 nm达到93.7%的探测效率。通过重复性实验验证了自对准SNSPD的稳定性。实验结果表明,在反复升降温的情况下,器件效率值波动标准差在±0.60%以内。在反复插拔光纤的情况下,波动标准差为±1.80%,最大为3.24%。说明了制备的自对准SNSPD具有良好的稳定性,该封装方式有望为未来SNSPD封装模式提供参考,并为其集成化和商业化提供前期探索可能。
成像系统 单光子探测器 超导 自对准 稳定性 激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011022
1 北京应用物理与计算数学研究所 北京 100094
2 中国工程物理研究院研究生院 北京100088
建立了重频脉冲激光加热/烧蚀半导体材料物理模型, 在不同占空比的重复频率脉冲激光辐照下, 采用有限元方法数值模拟了硅和锗两种半导体材料前、后表面的升温和烧蚀深度变化规律, 考察了材料厚度和物性的影响。模拟结果表明, 材料前表面升温曲线呈齿状, 与金属情形类似; 后表面呈阶梯状, 表现出与金属材料的差异。与连续激光相比, 重频脉冲激光更有利于半导体材料的加热和烧蚀。
重频脉冲激光 有限元方法 表面温度 激光烧蚀 repetitive pulse laser finite element method surface temperature laser ablation