本文主要研究内容
作者高飞亮（2019）在《IR-FEL光强及光斑测量系统研制》一文中研究指出：自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)具有波长覆盖范围宽且连续可调、输出激光功率高、具有精细且可塑的脉冲结构、好的光束质量等一系列常规激光器所不具备的突出优点。基于以上优点FEL在材料化学、科研、能源、工业生产和医学等多个领域具有广阔的应用。基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置(FELiChEM)是建设于中国科学技术大学国家同步辐射实验室的一个红外自由电子激光的用户装置,包括一个红外自由电子激光(IR-FEL)光源和三个用户实验站。该大型实验装置的核心器件是两个自由电子激光振荡器,能够产生覆盖2.5-200μm光谱范围并且波长连续可调的中红外和远红外激光,它是一个专门的红外光源,旨在进行能源化学等方面的研究。本文根据红外自由电子激光装置输出光功率、波长、脉冲结构等理论设计参数,设计了适用于IR-FEL光强及光斑测量的系统。光强及光斑尺寸是自由电子激光的重要基本参数,对这两个参数的测量可以了解装置状态,为进一步的调试和运行提供重要依据。通过对自由电子激光的宏脉冲波形进行测量,不仅可以评估自由电子激光装置的增益和腔耗,同时可以计算出激光的光功率,判定是否饱和出光;通过对光斑进行测量,可以了解自由电子激光的空间分布,从而找到激光的焦点以及得到光斑尺寸。本文所设计的IR-FEL光强及光斑测量系统包含以下部分:对自由电子激光光强的测量,使用热释电探测器及配套电子学来测量FEL宏脉冲波形,自由电子激光光斑的测量是使用商用的热释电CCD光束分析相机;光路的设计主要使用步进电机结合镀金反射镜以及离轴抛物面镜实现自由电子激光的聚焦及光强和光斑测量的分时复用;此外热释电CCD光束分析相机的数据获取软件和控制步进电机的软件主要使用LabVIEW编写;由于空气中水对红外吸收较为严重,设计屏蔽罩使整个系统处在干燥空气中,另外整个测量系统是工作在强辐射环境下的,设计铅盒实现对电子学模块的屏蔽保护,并且减少辐射对测量结果的影响。对设计的IRFEL光强测量系统分别进行了离线和在线的测试,测试结果表明该测量系统可以测量脉宽为10μs的脉冲激光,并且在线测试结果和低温锗掺镓探测器测量结果相似。测试和仿真分析表明热释电探测器电压灵敏度可调,带宽能够满足不同测量和测试需求,可以满足测量系统满足IR-FEL的测量需求。
Abstract
zi you dian zi ji guang (Free Electron Laser,FEL)ju you bo chang fu gai fan wei kuan ju lian xu ke diao 、shu chu ji guang gong lv gao 、ju you jing xi ju ke su de mai chong jie gou 、hao de guang shu zhi liang deng yi ji lie chang gui ji guang qi suo bu ju bei de tu chu you dian 。ji yu yi shang you dian FELzai cai liao hua xue 、ke yan 、neng yuan 、gong ye sheng chan he yi xue deng duo ge ling yu ju you an kuo de ying yong 。ji yu ke diao xie gong wai ji guang de neng yuan hua xue yan jiu da xing shi yan zhuang zhi (FELiChEM)shi jian she yu zhong guo ke xue ji shu da xue guo jia tong bu fu she shi yan shi de yi ge gong wai zi you dian zi ji guang de yong hu zhuang zhi ,bao gua yi ge gong wai zi you dian zi ji guang (IR-FEL)guang yuan he san ge yong hu shi yan zhan 。gai da xing shi yan zhuang zhi de he xin qi jian shi liang ge zi you dian zi ji guang zhen dang qi ,neng gou chan sheng fu gai 2.5-200μmguang pu fan wei bing ju bo chang lian xu ke diao de zhong gong wai he yuan gong wai ji guang ,ta shi yi ge zhuan men de gong wai guang yuan ,zhi zai jin hang neng yuan hua xue deng fang mian de yan jiu 。ben wen gen ju gong wai zi you dian zi ji guang zhuang zhi shu chu guang gong lv 、bo chang 、mai chong jie gou deng li lun she ji can shu ,she ji le kuo yong yu IR-FELguang jiang ji guang ban ce liang de ji tong 。guang jiang ji guang ban che cun shi zi you dian zi ji guang de chong yao ji ben can shu ,dui zhe liang ge can shu de ce liang ke yi le jie zhuang zhi zhuang tai ,wei jin yi bu de diao shi he yun hang di gong chong yao yi ju 。tong guo dui zi you dian zi ji guang de hong mai chong bo xing jin hang ce liang ,bu jin ke yi ping gu zi you dian zi ji guang zhuang zhi de zeng yi he qiang hao ,tong shi ke yi ji suan chu ji guang de guang gong lv ,pan ding shi fou bao he chu guang ;tong guo dui guang ban jin hang ce liang ,ke yi le jie zi you dian zi ji guang de kong jian fen bu ,cong er zhao dao ji guang de jiao dian yi ji de dao guang ban che cun 。ben wen suo she ji de IR-FELguang jiang ji guang ban ce liang ji tong bao han yi xia bu fen :dui zi you dian zi ji guang guang jiang de ce liang ,shi yong re shi dian tan ce qi ji pei tao dian zi xue lai ce liang FELhong mai chong bo xing ,zi you dian zi ji guang guang ban de ce liang shi shi yong shang yong de re shi dian CCDguang shu fen xi xiang ji ;guang lu de she ji zhu yao shi yong bu jin dian ji jie ge du jin fan she jing yi ji li zhou pao wu mian jing shi xian zi you dian zi ji guang de ju jiao ji guang jiang he guang ban ce liang de fen shi fu yong ;ci wai re shi dian CCDguang shu fen xi xiang ji de shu ju huo qu ruan jian he kong zhi bu jin dian ji de ruan jian zhu yao shi yong LabVIEWbian xie ;you yu kong qi zhong shui dui gong wai xi shou jiao wei yan chong ,she ji bing bi zhao shi zheng ge ji tong chu zai gan zao kong qi zhong ,ling wai zheng ge ce liang ji tong shi gong zuo zai jiang fu she huan jing xia de ,she ji qian he shi xian dui dian zi xue mo kuai de bing bi bao hu ,bing ju jian shao fu she dui ce liang jie guo de ying xiang 。dui she ji de IRFELguang jiang ce liang ji tong fen bie jin hang le li xian he zai xian de ce shi ,ce shi jie guo biao ming gai ce liang ji tong ke yi ce liang mai kuan wei 10μsde mai chong ji guang ,bing ju zai xian ce shi jie guo he di wen du can jia tan ce qi ce liang jie guo xiang shi 。ce shi he fang zhen fen xi biao ming re shi dian tan ce qi dian ya ling min du ke diao ,dai kuan neng gou man zu bu tong ce liang he ce shi xu qiu ,ke yi man zu ce liang ji tong man zu IR-FELde ce liang xu qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的高飞亮，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于红外自由电子激光论文,热释电探测器论文,宏脉冲测量论文,电压反应率论文,增益论文,腔耗论文,光斑测量论文,步进电机论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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