摘要：为改善低衍射光束聚焦性能数学建模效果,提出了基于HYPERSIM的低衍射光束聚焦性能数学建模。结合电磁场定律,获取平面与球面波的两种复振幅公式,并利用标量波动方程分析衍射过程;采用HYPERSIM软件实现光束聚焦过程实时仿真;根据光束在光瞳处衍射时聚焦能量密度确定影响聚焦性能的主要因素,从填充因子、非线性调制两方面实现低衍射光束聚焦性能数学建模。实验结果表明:设计方法能够发填充因子越大,系统能量损失越严重,聚焦性能也越差;相位与振幅调制深度的增加会减少聚焦光照强度,进而降低聚焦性能。

摘要：给出了基于旋转体时域有限差分法的严格的矢量分析模型,应用该模型分析了多个多台阶圆形衍射微透镜的设计实例。研究了设计参量和制作误差对其聚焦性能的影响。结果表明增加环带数,但保持其他设计参量例如焦距、入射波长不变时,焦点场强增大、焦斑变小、焦深变短;只增加台阶数时,聚光作用加强,但台阶数达到8～10后,聚焦效果趋向稳定,因此建议在实际加工中,台阶数选择8～10。用二元掩模板套刻制作多台阶时,容易产生制作误差。设计了在第三次套刻制成8个台阶过程中产生了对准误差和系统刻蚀误差的两类多台阶微透镜。分析结果表明对准误差对多台阶微透镜聚焦效果的影响较大,加工时要尽量避免,而系统刻蚀误差对多台阶微透镜聚焦效果的影响较小。

摘要：高能X射线组合透镜是一种基于折射效应的新型X射线光学元件。报道了这种新型X射线光学元件聚焦性能的最新实验结果。设计的高能X射线组合透镜为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,包括40个相同的、顺序排布的平凹折射单元,折射单元的球面半径为200μm,组合透镜的几何口径约为500μm,长度约为8 mm,焦距约为1.3 m。简要描述了PMMA材料X射线组合透镜的制作技术和制作过程。并给出了X射线组合透镜聚焦性能测试实验系统和实验条件。最后给出8 keV单色X射线辐射下,PMMA材料X射线组合透镜的聚焦性能的测试结果,对实际测试结果进行了分析和讨论,得出结论,焦距等参量与理论计算结果基本吻合。

摘要：基于光学设计软件ZEMAX,通过Monte Carlo光线追迹法,对比研究了采用三种设计方式的二次反射聚焦系统在不同类型角度偏差下的聚焦性能参数的变化。结果表明:任何微小的角度偏差都会导致聚焦性能急剧下降和聚焦位置大幅偏离。聚焦系统存在角度偏差时,不同设计方式的聚焦系统会形成不同形状的点火区域,这将导致激光推力器产生完全不同的飞行的轨迹和姿态。

摘要：为了研究聚焦战斗部破片的聚焦性能,建立了计算破片速度和密度分布的数学模型,计算了破片速度和密度分布情况。设计聚焦战斗部试验弹。对端面起爆和偏心起爆两种不同起爆方式下聚焦破片战斗部的性能进行了验证试验。采用多通道测速仪测试战斗部的破片速度,进行了破片密度分布统计分析。结果表明,聚焦破片战斗部由端面起爆改为60°偏心起爆,破片速度和破片密度提高。

摘要：通过靶场试验研究了不同起爆方式对聚焦型战斗部聚焦性能的影响,并将试验威力效果与某制式聚焦型战斗部进行了对比,得出了一些有益的结论,可为战斗部设计者提供有益的参考。

摘要：三维观测系统聚焦性能分析是一种应用共聚焦理论(common focus point,CFP)进行三维地震采集观测系统设计评价的方法,通过对检波点与震源点进行聚焦成像,进而分析观测系统聚焦成像的分辨率和清晰度,指导观测系统设计。分析了三维观测系统的面元大小、覆盖次数、排列长度、检波点远近等因素对聚焦分辨率和聚焦清晰度的影响,从整体上评价了观测系统聚焦性能,为采集的资料具有最佳叠前偏移成像效果提供了保证。马场实际资料处理分析结果与应用聚焦性能分析技术分析的结果十分吻合,说明三维观测系统聚焦性能分析技术是科学合理的,可以用来指导观测系统设计。

摘要：基于折射率的弯曲波透镜多在板结构上打孔或挖槽,这种设计破坏了原有的结构,降低了板的刚度和稳定性。鉴于此,通过在板表面镶嵌棱柱的方式设计了A0模态Lamb波的聚焦透镜。首先,详细讨论了棱柱的结构参数对Lamb波带隙的影响机理,获取了波速与结构尺寸的定量关系,并实现了透镜的结构设计;其次,有限元仿真了该聚焦透镜的工作性能,包括聚焦位置、焦点处能量分布、聚焦尺寸、工作带宽等;最后,通过实验验证了该透镜设计的正确性。研究结果表明,设计的透镜能够使弯曲波聚焦在预先设定位置,且在不改变结构参数的情况下具有一定的工作频率带宽。该透镜设计方法具有聚焦性能优越、刚度强、易于加工等优点,为声聚焦透镜在无损检测、能量收集等领域的实际应用提供了参考。

摘要：设计并研制了柱面结构的1-3型复合材料凹面线聚焦换能器,在提高换能器带宽的同时,可以实现声场的线聚焦。将换能器内部PZT柱作为独立声源,应用瑞利积分和叠加原理,推导出了柱形凹面换能器总声场的理论表达式。通过仿真计算分析了换能器在聚焦线上的声场特点以及相关参数对聚焦性能的影响。对换能器参数做出合理设计,使换能器在实现线聚焦的同时,声场在聚焦线上的起伏较小,从而设计并制作出聚焦性能良好的线聚焦凹面换能器探头。实验测试结果表明采用本文方法计算得到的换能器声场与实测的声场分布基本符合,柱形凹面换能器在其几何焦点附近范围内均可实现聚焦,并在侧向上形成清晰的聚焦线,其聚焦线长度为换能器的侧向结构长度,在聚焦线上声场分布起伏较小。

摘要：离子源是双聚焦磁质谱仪的重要组成部分,离子源性能对质谱仪的分辨率、灵敏度有关键影响。通过COMSOL仿真,建立了用于双聚焦磁质谱仪的电子轰击型离子源的模型,并探究了离子源中电参数对性能的影响。仿真结果表明,在设计的离子源结构中,电离电压可在100 V~140 V之间找到一特定值,使电离几率最高,引出极电压和加速极电压均会影响离子的二次聚焦位置,从而影响引出离子束的束宽、角度分散、能量分散和引出率。仿真结果对离子源的实际电参数的设计有参考意义。