静电电子回旋脉塞的单粒子理论

本文用单粒子理论研究了静电电子回旋脉塞。通过对静电电子回旋脉塞中的电子运动的分析,导出了电子与波互作用的非线性摆方程。文中用二阶扰动方法求解非线性摆方程,得到了TE_(mn)和TM_(mn)两种工作模式的静电电子回旋脉塞不稳定性线性增益公式,进一步证实了静电电子回旋脉塞不稳定性是存在的。     

空间光-单模光纤耦合效率因素分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了影响空间光-单模光纤耦合效率的因素。通过优化耦合透镜相对孔径,可以实现较高效率的耦合。理论计算表明,当透镜相对孔径分别为0.203和0.211时,1310nm激光最大耦合效率为82.54%,1550nm激光最大耦合效率为82.69%。当对准出现偏差时,耦合效率下降,对准偏差与耦合效率关系曲线与光纤端面光场分布曲线相似,工程上可方便地加以计算。实验结果验证了理论分析方法和结果,测得最大耦合效率为61%。     

双耦合腔链慢波系统的色散分析

采用模拟场方法对由二隙缝耦合腔链所构成的“捆扎式”双通道慢波系统进行了分析,得到该结构的色散方程及耦合阻抗的变化趋向,并与传统单耦合腔链慢波结构的色散特性进行了比较。     

静电回旋速调管

在静电电子回旋脉塞的基础上,本文提出了用两个同轴腔构成静电回旋速调管的新方案。文中用小信号理论分析了这种具有预群聚效应的静电器件,导出了电子的群聚公式、注—波互作用功率及器件增益表达式,并进行了有益的讨论。     

耦合腔慢波结构热特性仿真环境的设计

针对行波管慢波结构热分析的必要性,介绍了耦合腔慢波结构的热产生机理,结合ANSYS软件设计了可对不同类型的耦合腔慢波结构进行热特性分析的专用仿真环境。利用该仿真环境,用户可以在不掌握ANSYS软件使用方法的情况下对耦合腔行波管慢波结构的热特性进行模拟计算。     

一种分布于圆周上的多导体结构

本文研究了一种分布在圆周上的多导体结构。这种多导体结构不仅可能应用在普通微波电真空器件中,而且在高次回旋谐波低磁场回旋管及静电电子回旋脉塞中也有良好的应用前景。本文在考虑了多导体厚度情况下详细研究了该系统中的最低波型,即 TEM 波。从麦克斯韦方程出发,导出了系统中各区域中的场分布表达式。在此基础上求出了系统的耦合阻抗与横向阻抗的表达式。横向阻抗是考虑系统匹配的依据,本文对它进行了详细讨论,并进行了普适的数值计算,给出了计算结果,讨论了系统诸几何参量对横向阻抗的影响。     

三段混合式沟道波导强度調制器

一种三段混合式沟道波导强度调制器已制出。该调制器的输入和输出段为质子交换波导,中间的调制段为接近截止的Ti扩散沟道。这种调制器在波长0.82μm下呈现出不错的调制深度和较大的传输功率。简化了的理论分析表明,在三段混合式沟道调制器中,耦合机构要起作用;而在均匀沟道调制器中,耦合机构不起什么作用。     

大功率多电子注TWT的大信号互作用分析与计算

多电子注技术是提高行波管功率水平的一种有效方法，其慢波结构为紧密耦合的螺旋线、梯形线或耦合腔阵列。文中将对以耦合腔阵列作为慢波结构的多电子注行波管进行分析，建立大信号分析的物理和数学模型，编制大信号计算程序，给定输入功率，计算得到了多电子注行波管的饱和功率、增益和电子效率。     

双摇摆场谐波自由电子激光

应用Madey定理对双摇摆场自由电子激光的谐波特性进行了研究,导出了这种新型摇摆场结构自由电子激光高次谐波的自发辐射功率密度和小信号增益公式,以及电子与辐射场的耦合系数的表达式。计算结果表明,采用双摇摆场可以增强电子与辐射场之间的耦合,提高谐波的辐射强度和增益。而且在某些条件下,还可在轴上同时获得奇次和偶次谐波。     

自由电子激光的空间电荷波理论——具有纵向场分量的情况

在作者前文的基础上,进一步研究自由电子激光的空间电荷波理论,着重研究具有纵向场分量的情况。文中得出了一系列重要的结论,进一步揭示出自由电子激光中电子与波互作用物理机制的本质。文中还提出了相对论去群聚的新概念,并进行了详细的讨论。     

波在磁化周期等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。     

非线性波动方程的孤波解及余弦周期波解

利用假设待定法,求出了非线性波动方程的具有双曲正割函数分式形式且渐近值不为零的精确孤波解和余弦函数周期波解,并分别讨论了它们的有界性,揭示了行波波速改变对钟状孤波解与余弦函数周期波解波形变化的影响.     

曹妃甸工程对海域波浪场的影响

采用SWAN模型建立曹妃甸海域波浪数学模型,计算了港口工程前后4个代表性波向（S,ENE,SW,E）的波浪场,分析了曹妃甸工程对该海域4个不同方向波浪传播的影响.计算结果表明：工程竣工后,港池、潮汐通道内的波浪场发生显著变化,波高、周期明显减小,波向的变化受控于入射波向和工程走向,而对于工程区以外海域的波浪特征影响甚微.     

干涉仪激光三维成像的照明光场特性分析

分析了用于干涉仪成像的照明相干光场的特性。通过对平面波与平面波之间、球面波与球面波之间以及平面波与球面波之间形成的干涉场的描述和对其回波信号分析, 得出了平面波与球面波之间形成的干涉场适用于干涉仪成像的照明光场的结论     

两种衍射理论的同一性

证明了以惠更斯－菲涅耳原理为基础的光衍射的球面波理论和以傅里叶理论为基础的平面波理论,用于计算菲涅耳衍射或夫琅和费衍射都有相同的结果．     

低温脉管机回热器上的孤立波波形回归分析

对低温脉管机回热器的压力波的包络（调制）波波形进行了非线性回归拟合，得到了双曲正割孤立波波形，从实验上证实了该帽波是非等熵过程气动方程组导出的Ｋ－ｄＶ波动方程的孤波解，此结果为低温脉管的孤波制冷机理提供了支持。     

开孔沉箱消浪性能试验研究

开孔沉箱的开孔率是影响其消浪性能的重要参数,迎浪面上的开孔范围也会影响开孔沉箱的消浪性能。通过物理模型试验,测量了不同开孔率情况下开孔沉箱前的波高,采用多点法分析了波浪反射系数,研究了其消浪效果,给出了波浪反射系数与沉箱开孔率之间相互关系的试验结果;同时,通过试验研究了开孔沉箱的开孔区域上下端距静水位高度对沉箱消浪性能的影响,对比了两种不同开孔沉箱断面宽度情况下波浪反射系数。     

声学各向异性介质中的S波

声学VTI介质是人为定义横波在对称轴方向的速度V_S0的一种模型。传统理论认为当V_S0=0时可以消除横波能量。论证声学VTI介质的存在，并讨论其特殊的性质，可以看到在声学VTI介质中SV波的相速度和群速度并不是恒为零。用高阶交错网格有限差分方法对不同的声学VTI介质模型进行全波场模拟，同时计算V_s0取不同值时的群速度和相速度x、z分量。通过对比分析得出波现象：SV波在垂直方向传播时其极化方向是平行于P波传播方向的；由于邻近方向能量的聚集，在对称轴附近SV波的振幅会有较大的值；P波和SV波的群速度的值在某些方向上可以很接近甚至相等。     

储层模型正演模拟及AVO 特征研究

为了在多波地震资料解释过程中解决多波信息识别难的问题,基于弹性波正演技术,针对某油田勘探区块的实际储层地质模型,采用高阶交错网格差分技术正演模拟非零偏炮集多波地震记录,并经多波资料处理,得到纵波和转换波CMP 和CCP 叠前含AVA 的动校正道集及叠加剖面。在已知模型的AVA 计算、模型层位参数与正演纵、横波波场关系的基础上,对比研究了正演记录中各储层的纵波和转换波对应关系。对比分析结果表明,数值模拟结果与AVA 分析结果吻合,同一储层的纵波和转换波波场响应有明显差异。     

基于Gerstner波模型的海洋卷浪实时仿真

基于Gerstner波海浪模型,同时引入Perlin噪音扰动来构建出海浪的基本造型;采用一种基于梯度的波峰搜索算法,动态搜索到波峰网格点;采用超前预测的波峰生成算法生成一个卷曲的波峰曲面,将之替换原始的波峰曲面,得到不同情况下的大规模实时卷浪效果.