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磁瓶飞行时间谱仪用复合磁场系统设计被引量：2: 2011年; 根据磁瓶飞行时间谱仪磁场系统的基本要求,设计了一套符合其使用的复合磁场系统。最高强度达1.2 T的强非均匀磁场部分由永久磁铁和结构经过优化的截圆锥状磁极靴所产生。永久磁铁为N52系列NdFeB,磁极靴材料为高磁导率珀明德合金。强度为1.0×10-3T的弱均匀引导磁场由半径为3 cm、长度为3 m螺线管提供。磁极靴与螺线管之间的距离为5 cm。; 王超田进寿张美志康轶凡; 关键词：飞行时间

超快电子脉冲的时域压缩被引量：2: 2011年; 实现电子脉冲在时域上的压缩是提高条纹相机以及超快电子衍射仪等超快诊断仪器时间分辨能力的关键,本文提出用时间聚焦的方法来改善超快诊断技术的时间分辨能力。通过在时间聚焦电极上加随时间线性增加的电场来补偿光电子在光电阴极和阳极之间的时间弥散,从而使快电子相对变慢,慢电子相对变快,达到在时域压缩电子脉冲的目的。用Monte Carlo方法和有限差分法对大量光电子的追踪模拟显示,这种利用随时间变化的电场对电子脉冲速度进行调制的方法可以将初始时间宽度为300fs的电子脉冲压缩到50fs,为研制时间分辨能力高于100fs的条纹相机和超快电子衍射仪等超快诊断技术提供了一种思路。; 田进寿雷晓红温文龙徐向晏王俊锋; 关键词：有限差分法

X光大动态条纹变像管优化设计与评价被引量：1: 2013年; 优化设计了一种大动态范围的X光条纹变像管。该管采用圆筒型电极结构，通过提高加速电压和优化电子光学系统来减小空间电荷效应的影响，并使用调制传递函数模拟了高压电子光学系统的时空特性。采用Au阴极和大动态微通道板（MCP），以进一步扩大条纹变像管动态范围。采用Nd：YLF激光器平台和动态扫描电路对条纹变像管的性能进行了实验评价，激光器输出光脉冲宽度为8ps，动态测试结果显示，该条纹变像管动态范围高于1000，时间分辨率优于14ps，动态空间分辨率优于15lp／mm。实验结果表明，该变像管性能达到设计要求，可基本满足超快诊断的需求，同时表明优化方向和设计方案是正确的。; 李涛徐向晏曹希斌田进寿温文龙刘虎林邹玮董改云王俊锋王超张铁; 关键词：X射线光学动态范围时间分辨率

超快电子衍射仪理论及实验研究被引量：1: 2013年; 研制一套同时具有时间分辨及空间分辨能力的超快电子衍射(UED)系统,理论时间分辨能力达到300fs,空间分辨能力160lp/mm,并对该系统进行了静态性能分析。实验表明,优化后系统电子束直径约为300μm,电子打靶角度约为0.09°,同时对x和y偏转板的灵敏度、电子束斑尺寸及位置稳定性进行定量分析,利用该系统进行多晶铝膜电子衍射实验,分析衍射图样表明系统最小可以分辨单个晶格间距的0.36%。; 王兴超田进寿刘虎林卢裕曹自强; 关键词：偏转灵敏度电子衍射空间分辨率

Femtosecond electron pulse compression by using the time focusing technique in ultrafast electron diffraction被引量：3: 2011年; We present a new model of an electron gun for generating subrelativistic femtosecond(fs) electron pulses.The basic idea is to utilize a dc acceleration stage combined with a time focusing region,the time focusing electrode generates an electron energy chirp for bunching at the target.Without considering the space charge effects,simulations of the electron gun were carried out under the conditions of different dc voltages and various slopes of the voltage added on the time focusing electrode.Tracing and simulating large numbers of photoelectrons through Monte-Carlo and finite difference methods,the electron pulses with 1 ps can be compressed to 55 fs,which will allow significant advances in the field of ultrafast diagnosis.; 温文龙雷晓红胡昕徐向晏王俊锋曹希斌刘虎林王超党利宏田进寿; 关键词：电子衍射飞秒空间电荷效应有限差分方法

自支撑超快电子衍射薄膜制备方法的研究: 2010年; 具有自支撑能力的、具备晶格结构的超薄薄膜制作技术对超快电子衍射实验至关重要,薄膜的质量直接影响到后续实验的开展。文章重点介绍了超快电子衍射系统对薄膜样品的特殊要求,以及利用磁控溅射方法制作22.9nm薄膜的工艺过程。; 吴建军田进寿刘虎林; 关键词：自支撑溅射

条纹管行波偏转特性被引量：4: 2013年; 为了获得有宽频带、小色散、高偏转灵敏度的偏转器件,设计了一种行波偏转板.用商业电磁模拟软件CST频域有限元法研究了条纹相机行波偏转板的通频带宽,用时域有限积分法研究了行波偏转板色散曲线、特性阻抗随频率变化曲线以及对电子束的偏转特性.对行波偏转板和传统平板偏转器的偏转灵敏度进行了对比.模拟了正弦扫描电压信号下行波偏转板中的电场分布.结果表明:尖头形偏转板的通频带宽大于圆头形偏转板通频带,且通频带宽随管脚长度增加会变窄,最大通频带宽为7GHz;行波偏转板的相速度和群速度会随频率的增大而减小,且随着频率的增加,特性阻抗会出现一个峰值;相同尺寸行波偏转板比平行板结构偏转板对电子束的偏转灵敏度高两倍以上;正弦扫描电压在板间产生的电场呈周期性,行波偏转板有较宽的通频带,在较宽的频带内色散小,可以有效使电子束发生偏转.; 李昊田进寿李岩王超温文龙王俊锋王兴超; 关键词：慢波结构色散关系

模块化程控各向异性聚焦条纹相机被引量：4: 2012年; 通过采用各向异性聚焦及电四极透镜技术,设计出物理弥散达到0.38ps,边缘空间分辨力达到56lp/mm的新型条纹变像管。研制出对条纹相机高压输出、环境监测、扫描档位切换和相机工作方式选择的模块化程控系统。利用Nd:YLF(脉冲宽度8ps、波长263nm)脉冲激光器对相机的性能指标进行了标定,测得静态和动态空间分辨力分别为35lp/mm和25lp/mm,动态范围达到950∶1,时间分辨力达到8ps,在扫描和狭缝方向可实现独立变倍和KB显微镜耦合,便于对目标的空间分辨力进行灵活配置。; 刘杰丁永坤田进寿刘慎业曹希斌温文龙胡昕徐向晏王俊锋董改云刘虎林王超张铁; 关键词：模块化远程控制调制传递函数

超短电子脉冲的时空转换测量方法理论研究(英文)被引量：1: 2013年; 分析了超快电子枪处于扫描状态下电子束的传输特性,对飞秒量级的超短电子束脉冲通过偏转扫描系统时的偏转距离等物理量进行了数值计算。计算结果显示:为确保电子束能够顺利通过偏转扫描系统并最后轰击直径为30mm的荧光屏,必须加一个700～1400V的初始电压,以便抵消负斜坡扫描电压的作用;700～1400V的初始电压和负斜坡扫描电压的共同作用,是扫描实验成功的一个前提。扫描实验成功的另一个前提是激发光电阴极的光路和控制扫描的电路之间的同步。讨论了前提一带给同步实验的巨大困难,并设计了一个可以在扫描实验中以较高效率调节光路延时的实验系统,该系统可解决脉宽测量实验中扫描斜坡电压信号和超快电子脉冲的同步难题。; 吴建军袁锡明赵宝升田进寿李军科

极紫外阿秒脉冲产生过程的本征原子相位分析被引量：5: 2012年; 为了研究高次谐波极紫外阿秒脉冲产生过程中的谐波相位匹配问题,基于光场电离高次谐波产生过程3步分析模型得出了高次谐波产生过程的理论描述解析式,并以此分析了阿秒脉冲产生过程中的高次谐波本征原子相位。由研究可知,除最高阶谐波外,对同一阶高次谐波产生有贡献的电子均有两类———长轨迹电子和短轨迹电子,各高次谐波长轨迹电子产生的谐波谱相之间几乎不存在线性关系,而短轨迹电子产生的高次谐波谱相之间则存在着良好的线性关系。结果表明,抑制各谐波长轨迹电子有助于产生更小脉宽阿秒脉冲。此结果对极紫外阿秒脉冲产生实验中的高次谐波相位匹配有重要的参考价值。; 王超刘虎林田进寿徐向晏曹希斌温文龙王俊锋; 关键词：非线性光学高次谐波产生

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国家自然科学基金(60901036)

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