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空间细胞培养用低扰动脉冲泵设计与流体仿真优化
1
作者 郭淼 谭映军 +5 位作者 王春艳 施镠佳 巩陶婉 曹雪 李越 李莹辉 《载人航天》 北大核心 2025年第5期653-661,共9页
细胞在空间微重力环境下进行培养具有地面实验无法比拟的优势,为了控制试剂流量进行连续精确给液同时适应装置体积有限的局限,需要研究合适的泵结构。现有的注射给液或蠕动泵等输液流量或者精度有限,设计一种新型低扰动陶瓷脉冲泵,主要... 细胞在空间微重力环境下进行培养具有地面实验无法比拟的优势,为了控制试剂流量进行连续精确给液同时适应装置体积有限的局限,需要研究合适的泵结构。现有的注射给液或蠕动泵等输液流量或者精度有限,设计一种新型低扰动陶瓷脉冲泵,主要包括泵芯、滑轨、滑块以及泵体等,可实现持续、高精度给液。滑轨表面根据特殊设计曲线加工而成,使滑块在其表面低扰动滑动。设计泵芯豁口开度分别为80°、100°以及120°的脉冲泵,通过有限体积法仿真模拟脉冲泵工作过程,比较其内部流场分布和输出流量曲线。利用高精度天平测量输出流量,仿真和实验结果表明:泵芯豁口开度为100°的脉冲泵泵芯旋转一圈输出流体体积更固定,体积曲线更平滑,可应用于面向空间细胞培养装置中,实现连续、精确的流体控制。 展开更多
关键词 低扰动脉冲泵 重叠网格 有限体积法 流量曲线 空间细胞培养
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基于二极管断路开关的重频高压纳秒脉冲发生器
2
作者 袁琪 孙国祥 +2 位作者 丁卫东 薛浩睿 丁臻捷 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期978-985,共8页
相比于电容储能型电路,电感储能型电路在高电压、快前沿、短脉宽、高重频脉冲参数输出以及小型化、紧凑化脉冲装置设计方面都展现了显著优势,是一项具有竞争力的低温等离子体驱动方案。但是受到了高频高功率断路开关器件难研制、泵浦电... 相比于电容储能型电路,电感储能型电路在高电压、快前沿、短脉宽、高重频脉冲参数输出以及小型化、紧凑化脉冲装置设计方面都展现了显著优势,是一项具有竞争力的低温等离子体驱动方案。但是受到了高频高功率断路开关器件难研制、泵浦电路难设计这2个条件的制约,电感储能型脉冲源在实际等离子应用中的报道仍然有限。为此采用团队研发的二极管断路开关(diode opening switch,DOS),设计了基于IGBT软开关技术和双脉冲变压器的DOS正反向泵浦电路,研制了输出电压幅值为36 kV、前沿为6 ns、脉冲宽度为8.2 ns,重复频率为3 kHz(75Ω负载)的高压纳秒脉冲源。利用该原理样机成功在大气中驱动了板-板电极等离子体放电。该拓扑结构给电感储能型电路的设计提供了可以参考的方向,对进一步发展低温等离子体驱动源具有借鉴意义。 展开更多
关键词 二极管断路开关 软开关 磁开关 泵浦电路 高压纳秒脉冲 低温等离子体
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大模面积掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的实验研究 被引量：12
3
作者 谢春霞 吕福云 +4 位作者 王健 胡姝玲 张书敏 董法杰 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期644-647,共4页
本文研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,大模面积(LMA)掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性 采用连续泵浦,在最大泵浦功率为10. 4W时,得到了平均功率4. 6W、中心波长1. 09μm的准连续激光输出采用脉冲泵浦,得到了脉宽小于50ns、峰值... 本文研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,大模面积(LMA)掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性 采用连续泵浦,在最大泵浦功率为10. 4W时,得到了平均功率4. 6W、中心波长1. 09μm的准连续激光输出采用脉冲泵浦,得到了脉宽小于50ns、峰值功率为5. 3kW、重复频率为5kHz、单脉冲能量为0. 26mJ的稳定的调Q脉冲输出。 展开更多
关键词 双包层光纤激光器 大模面积光纤 二级管泵浦激光器 脉冲泵浦
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脉冲液体射流泵装置效率的理论研究 被引量：8
4
作者 高传昌 陆宏圻 +1 位作者 王世诚 程明川 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第1期59-63,共5页
对影响气液活塞式脉冲液体射流泵装置效率的主要因素进行分析 ,导出了脉冲液体射流泵装置效率理论方程及其理论方程的时均解。结果表明 ,在相同的液体射流泵装置上 ,采用脉冲射流比恒定射流的传能及传质效率有较大的提高。
关键词 脉冲液体 射流泵 装置效率 核电站 后处理厂 放射性液体输送
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测距仪中新型的脉冲激光光源 被引量：5
5
作者 霍玉晶 熊轲 +1 位作者 杨成伟 陈千颂 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期218-220,共3页
针对现有测距仪中脉冲激光器存在寄生多脉冲的问题 ,提出并实现新型的采用同步泵浦声光调Q方法的测距仪用激光器 。
关键词 测距仪 脉冲激光 光源 LD泵浦 同步泵浦 声光调Q 激光测距
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背负式喷雾器变量喷雾控制系统设计与特性分析 被引量：38
6
作者 刘伟 汪小旵 +1 位作者 丁为民 邱威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期16-21,I0002,共7页
为了实现背负式喷雾器的变量喷雾,该文采用频率为8kHz、占空比可调的方波信号控制微型电动隔膜泵,通过改变隔膜泵直流电机导通和关断时间,实现了基于脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的背负式喷雾器变量喷雾调节控制,并研究了... 为了实现背负式喷雾器的变量喷雾,该文采用频率为8kHz、占空比可调的方波信号控制微型电动隔膜泵,通过改变隔膜泵直流电机导通和关断时间,实现了基于脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的背负式喷雾器变量喷雾调节控制,并研究了此种变量控制系统的喷雾特性。结果表明:喷雾量随着占空比的增大而增大,但增大率逐渐减小,最小喷雾量为0.66L/min,最大喷雾量为1.13L/min。随着占空比的增大,喷雾量逐渐增大,雾量分布显著向两边区域分散,喷雾角也呈现平缓增大的趋势,最低值41.53o,最高值为61.78o。雾滴粒径随占空比的增大逐渐减小,但基本维持在100～135μm之间。雾滴速度随占空比的增大逐渐增大,喷雾速度场基本呈现由上而下逐渐减小的趋势,中间喷雾速度明显大于两边。随着占空比的变化,喷雾质量的变化仍在可采用的范围,该变量喷雾控制系统工作性能稳定可靠,可操作性好,与背负式喷雾器相兼容,能有效应用于农业生产。 展开更多
关键词 喷雾 控制装置 设计 背负式 脉宽调制 隔膜泵 喷雾特性
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泵浦光波形和脉宽对飞秒激光对比度的影响 被引量：4
7
作者 马再如 冯国英 +2 位作者 陈建国 朱启华 曾小明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期571-576,共6页
采用宽带数值模型,应用四阶龙格-库塔数值算法对三波耦合方程进行数值分析,研究了泵浦光的波形和脉宽在提高光参量啁啾脉冲放大系统输出飞秒激光对比度的作用。结果表明:在泵浦光脉宽较小的条件下,采用平滑的泵浦光波形更有利于提高飞... 采用宽带数值模型,应用四阶龙格-库塔数值算法对三波耦合方程进行数值分析,研究了泵浦光的波形和脉宽在提高光参量啁啾脉冲放大系统输出飞秒激光对比度的作用。结果表明:在泵浦光脉宽较小的条件下,采用平滑的泵浦光波形更有利于提高飞秒激光对比度;在泵浦光脉宽较宽时,飞秒激光对比度得到很好地提高,而对泵浦光波形不敏感;但继续提高泵浦光脉宽并不能进一步改善飞秒激光对比度,而系统的转换效率却显著降低。 展开更多
关键词 对比度 飞秒激光 长泵浦光脉冲 光参量啁啾脉冲放大 转换效率
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受激布里渊散射相位共轭激光组束规律 被引量：7
8
作者 丁迎春 吕志伟 何伟明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期353-356,共4页
提出了一种新的 SBS激光组束的方法。此方法中 ,一束按时间分布的激光脉冲序列作为泵浦光从 SBS放大池的一端入射 ,另一束 Stokes频移种子光从 SBS池的另一端入射 ,Stokes种子光在 SBS池的相互作用区提取泵浦光能量。研究了组束效率和... 提出了一种新的 SBS激光组束的方法。此方法中 ,一束按时间分布的激光脉冲序列作为泵浦光从 SBS放大池的一端入射 ,另一束 Stokes频移种子光从 SBS池的另一端入射 ,Stokes种子光在 SBS池的相互作用区提取泵浦光能量。研究了组束效率和输出脉宽随脉冲串个数、间隔和泵浦功率密度等的变化规律。 展开更多
关键词 激光组束 相位共轭 受激布里渊散射 组束效率 脉冲串 SBS
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高功率紫外超短脉冲激光 被引量：6
9
作者 汤秀章 张海峰 +3 位作者 李静 陶业争 单玉生 王乃彦 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第2期112-116,共5页
建立了国内第一台桌面高功率紫外超短脉冲激光系统。采用放电泵浦KrF准分子激光器、离轴放大技术 ,将能量 1mJ的 2 48nm紫外超短脉冲激光放大到 5 0mJ,利用棱镜对进行群速度色散补偿 ,将激光脉冲宽度由 42 0fs压缩到 2 2 0fs,用焦距为 4... 建立了国内第一台桌面高功率紫外超短脉冲激光系统。采用放电泵浦KrF准分子激光器、离轴放大技术 ,将能量 1mJ的 2 48nm紫外超短脉冲激光放大到 5 0mJ,利用棱镜对进行群速度色散补偿 ,将激光脉冲宽度由 42 0fs压缩到 2 2 0fs,用焦距为 40cm的透镜将放大后的超短脉冲激光聚焦到焦斑 5 μm ,功率密度达到 1 0 17W/cm2 。 展开更多
关键词 紫外超短脉冲激光 超短脉冲 KRF激光 激光放大 脉冲激光器 氟化氮准分子激光器
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脉冲液体射流泵时均值基本方程中的流速系数 被引量：5
10
作者 高传昌 尚华 +1 位作者 刘新阳 周文 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2006年第1期13-15,22,共4页
运用非恒定的动量方程和时均值计算方法,对脉冲液体射流泵时均值基本方程中的流速系数进行了理论研究,推导出了喉管和喉管进口段流速系数φ2和φ5的计算式。通过与恒定射流的流速系数计算式对比,阐明了脉冲频率是影响φ2和φ5的主要因素... 运用非恒定的动量方程和时均值计算方法,对脉冲液体射流泵时均值基本方程中的流速系数进行了理论研究,推导出了喉管和喉管进口段流速系数φ2和φ5的计算式。通过与恒定射流的流速系数计算式对比,阐明了脉冲频率是影响φ2和φ5的主要因素,沟通了脉冲射流与恒定射流流速系数之间的关系。 展开更多
关键词 脉冲液体 射流泵 流速系数
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余弦齿轮泵的流量及其脉动特性分析 被引量：8
11
作者 胡华荣 罗善明 +1 位作者 王建 余以道 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第11期9-11,共3页
对外啮合余弦齿轮泵的瞬时流量及流量不均匀系数等公式进行了理论推导。运用M atlab软件对余弦齿轮泵的流量及脉动进行了计算及数值仿真。结果表明,与相同参数的渐开线齿轮泵相比,余弦齿轮泵的平均流量大,而流量脉动要明显小于渐开线齿... 对外啮合余弦齿轮泵的瞬时流量及流量不均匀系数等公式进行了理论推导。运用M atlab软件对余弦齿轮泵的流量及脉动进行了计算及数值仿真。结果表明,与相同参数的渐开线齿轮泵相比,余弦齿轮泵的平均流量大,而流量脉动要明显小于渐开线齿轮泵,并随齿数的增多而逐渐减小。研究结果可为余弦齿轮泵的设计和推广应用提供依据。 展开更多
关键词 余弦齿轮泵 流量 脉动系数
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弹塑性变形条件下抽水引起的地面沉降三维数值模拟 被引量：10
12
作者 熊小锋 施小清 +1 位作者 吴剑锋 吴吉春 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期151-159,共9页
基于部分耦合原理,采用TOUGH2和FLAC^(3D)建立抽水引起的三维地面沉降弹塑性模型,模型中综合考虑土体的弹塑性变形特征、渗流-应力的双向耦合作用以及参数的非线性,探讨了持续抽水和脉冲抽水两种抽水过程中地面沉降发展演化过程。研究... 基于部分耦合原理,采用TOUGH2和FLAC^(3D)建立抽水引起的三维地面沉降弹塑性模型,模型中综合考虑土体的弹塑性变形特征、渗流-应力的双向耦合作用以及参数的非线性,探讨了持续抽水和脉冲抽水两种抽水过程中地面沉降发展演化过程。研究结果表明:(1)集中抽水停止后地面沉降会发生回弹,抽水中心沉降量不断减小。由于水平方向存在水力梯度,地下水继续向地下水位漏斗中心渗流从而导致沉降漏斗的范围仍继续扩大;(2)脉冲抽水导致土体的孔隙水压力、渗透系数以及沉降量均呈周期性波动变化,地面沉降会局部回弹,但总体仍随着抽水的持续,沉降量不断增加;(3)在抽水量相同前提下,对比持续抽水与脉冲抽水两种方式引发的塑形沉降量可知,抽水速率小、脉冲式多次开采导致的塑性沉降量较小,持续抽水的抽水速率越小、脉冲抽水间隔越短越有利于控制地面沉降。研究成果为地面沉降数值模拟提供了一种新方法,其中算例研究能为抽水条件下地面沉降的控制提供参考。 展开更多
关键词 TOUGH2-FLAC3D 地面沉降 弹塑性变形 脉冲抽水
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1J高光束质量免水冷脉冲Nd∶YAG激光器 被引量：7
13
作者 刘学胜 杨松 +5 位作者 司汉英 邹吉跃 闫岸如 王聪聪 刘友强 王智勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1523-1530,共8页
研制了一种TEC制冷LD侧泵高能量、高光束质量、电光调Q全固态Nd∶YAG激光器。在主振荡器中晶体棒的尺寸为φ7 mm×100 mm,Nd原子数比例为1.1%,LD泵浦的最大峰值功率为15 kW,在重复频率为10 Hz时,获得了350 mJ输出能量,脉冲宽度为9.7... 研制了一种TEC制冷LD侧泵高能量、高光束质量、电光调Q全固态Nd∶YAG激光器。在主振荡器中晶体棒的尺寸为φ7 mm×100 mm,Nd原子数比例为1.1%,LD泵浦的最大峰值功率为15 kW,在重复频率为10 Hz时,获得了350 mJ输出能量,脉冲宽度为9.7 ns,光束质量因子M 2在水平和垂直方向分别为3.3和3.8。使用主振荡功率放大结构,提高了最终的输出功率。第一级放大器Nd∶YAG晶体棒尺寸为φ7.5 mm×134 mm,在输出重复频率10 Hz、泵浦电流80 A、泵浦脉冲宽度200μs时,得到最大单脉冲能量700 mJ,脉冲宽度10 ns。第二级放大器Nd∶YAG晶体棒尺寸为φ8 mm×100 mm,泵浦电流为80 A。最终我们获得了最大的单脉冲能量1085 mJ,脉冲宽度10 ns,能量不稳定度小于3%,测量的光束质量因子M 2在水平和垂直方向分别为3.9和4.8,实现了焦耳级高光束质量Nd∶YAG激光器的小型化、无水冷化。 展开更多
关键词 脉冲激光 LD侧泵浦 MOPA 电光调Q
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双供油轴向柱塞泵压力流量的脉动特性 被引量：6
14
作者 牛雪梅 冀鹏飞 +1 位作者 杨阳 孟文俊 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期151-156,169,共6页
为了能用单台泵独立控制两条液压回路,在现有轴向柱塞泵的基础上,把泵的排油配流窗口分成两个串联配流窗口,与之对应的两个出油口分别连接两条油路。为了验证设计方案的可行性,在多学科仿真软件Simula-tionX中建立新型双排油轴向柱塞泵... 为了能用单台泵独立控制两条液压回路,在现有轴向柱塞泵的基础上,把泵的排油配流窗口分成两个串联配流窗口,与之对应的两个出油口分别连接两条油路。为了验证设计方案的可行性,在多学科仿真软件Simula-tionX中建立新型双排油轴向柱塞泵的仿真模型,对柱塞腔流量和压力在两个串联配流窗口之间过渡区域的特性做了仿真研究,确定了配流盘的结构,进一步制造了样机并进行试验测试。试验结果验证了仿真结果的正确性,研究工作为进一步推广运用新型双排油轴向柱塞泵奠定了理论基础。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 配流盘 流量脉动 压力脉动
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气动式脉冲液体射流泵性能实验研究 被引量：6
15
作者 郭彦华 景山 +2 位作者 张建伟 吴秋林 宋崇立 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第1期65-71,共7页
实验研究了喷嘴直径为5 mm,扩散管直径分别为5、7 mm,提升高度为6.7 m的气动式脉冲液体射流泵的性能。结果表明:料桶内的液面高度对气动式脉冲液体射流泵的效率、扬程、输送量影响甚微,而随着操作压力的增加,脉冲液体射流泵的效率、扬... 实验研究了喷嘴直径为5 mm,扩散管直径分别为5、7 mm,提升高度为6.7 m的气动式脉冲液体射流泵的性能。结果表明:料桶内的液面高度对气动式脉冲液体射流泵的效率、扬程、输送量影响甚微,而随着操作压力的增加,脉冲液体射流泵的效率、扬程、输送量也增大。证明了在本实验条件下,最佳喷嘴间距与喷嘴直径之比为0.8～2.0范围内,并讨论了不同喷嘴间距所对应的最低操作压力条件。 展开更多
关键词 气动 脉冲液体射流泵 核燃料输运 扬程 喷嘴直径
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啁啾脉冲参量放大特性的数值模拟研究 被引量：3
16
作者 朱鹏飞 钱列加 林尊琪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期408-412,共5页
根据啁啾脉冲激光参量放大技术 ,数值模拟了光参量放大在啁啾脉冲放大中的应用。研究啁啾脉冲参量放大增益及时间特性 ,特别是在大信号注入与小信号注入两种有代表意义的情况下 ,详细分析了群速度失配、相位失配对放大过程的影响。研究... 根据啁啾脉冲激光参量放大技术 ,数值模拟了光参量放大在啁啾脉冲放大中的应用。研究啁啾脉冲参量放大增益及时间特性 ,特别是在大信号注入与小信号注入两种有代表意义的情况下 ,详细分析了群速度失配、相位失配对放大过程的影响。研究泵浦光脉冲与信号光脉冲的时间同步要求 ,讨论了放大系统的稳定性。 展开更多
关键词 啁啾脉冲放大 光参量放大 数值模拟 群速度失配 相位失配 激光放大器
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脉冲LD泵浦电光调Q深紫外激光器 被引量：5
17
作者 岱钦 史瑞新 +4 位作者 崔建丰 李漫 李业秋 乌日娜 姚俊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期463-466,共4页
研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术,实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术,实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时,213 nm激光输出的最大平均功率达到了1... 研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术,实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术,实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时,213 nm激光输出的最大平均功率达到了151 m W,激光器重复频率为1 k Hz,激光脉冲宽度为10ns,功率不稳定度为3%。同时,对激光在非线性晶体中的偏振匹配和不同重复频率条件下的激光器运转特性进行了分析。 展开更多
关键词 深紫外 LD脉冲泵浦 全固态激光器
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二极管端面抽运千赫兹激光器 被引量：4
18
作者 毛小洁 秘国江 +2 位作者 杨文是 庞庆生 邹越 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期639-641,共3页
大功率千赫兹激光器作为雷达系统的核心部分之一,在大气科学的研究中显得极为重要。实现大功率千赫兹激光器的可行方式之一是采用主振荡功率放大器。为了获得窄脉宽、高光束质量的千赫兹主振荡器,采用二极管端面抽运的千赫兹电光调Q Nd... 大功率千赫兹激光器作为雷达系统的核心部分之一,在大气科学的研究中显得极为重要。实现大功率千赫兹激光器的可行方式之一是采用主振荡功率放大器。为了获得窄脉宽、高光束质量的千赫兹主振荡器,采用二极管端面抽运的千赫兹电光调Q Nd∶YAG激光器的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了重复频率1kHz、脉冲宽度5ns、单脉冲能量2.7mJ的1064nm激光输出,光光转换效率40%、光束质量M2=1.2。结果表明,该研究为1kHz,500W,10ns绿光主振荡功率放大器提供了合格的种子源。 展开更多
关键词 激光器 Nd∶YAG激光器 端面抽运 窄脉冲宽度
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脉冲液体射流泵压力特性的试验研究 被引量：5
19
作者 高传昌 张晋华 +1 位作者 刘新阳 高志锴 《流体机械》 CSCD 北大核心 2011年第9期1-5,共5页
分别运用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵内的压力特性进行了试验研究,分析了液体射流泵内的压力变化特性及其对射流泵性能的影响。结果表明,脉冲液体射流泵的压力特性及其性能优于恒定液体射流泵的压力特性及其性能,验证了脉冲射流是... 分别运用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵内的压力特性进行了试验研究,分析了液体射流泵内的压力变化特性及其对射流泵性能的影响。结果表明,脉冲液体射流泵的压力特性及其性能优于恒定液体射流泵的压力特性及其性能,验证了脉冲射流是提高液体射流泵性能的有效途径。研究结果为深入研究脉冲液体射流泵的基本性能提供了依据。 展开更多
关键词 脉冲射流 射流泵 压力特性 试验研究
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高功率LDA紧密环绕抽运Nd:YLF放大器实验研究 被引量：3
20
作者 张申金 冯国英 +7 位作者 李明中 隋展 丁磊 林宏奂 王衍勇 唐军 罗亦鸣 欧群飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期754-758,共5页
采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律... 采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律。实验得到两级双程放大系统的小信号净增益可达 6 0 展开更多
关键词 LDA紧密环绕抽运 Nd:YLF棒 两级双程离轴放大
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