国家自然科学基金(11275089) 作品数:12 被引量:23 H指数:3 相关作者: 孟现柱 任忠民 王明红 孙桂芳 史强 更多>> 相关机构: 聊城大学 中国科学院大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 山东省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 文化科学 电子电信 更多>>
Na5[B2P3O13]晶体的紫外-远红外光谱分析 被引量:1 2019年 为了探索硼磷酸钠(Na5[B2P3O13],NBP)晶体可能具有的功能特性,发展适用不同光谱范围的硼磷酸盐材料,对其紫外-远红外光谱以及拉曼光谱进行了研究。实验测量了室温下NBP晶体在200~2 000 nm的紫外-可见-近红外透射和反射光谱、50~4 000 cm-1远红外透射光谱以及拉曼光谱。首先根据光学常数间的关系,计算得到吸收系数、消光系数和折射率,并对计算得到的折射率采用Sellmeier方程进行拟合。然后分析由紫外到远红外的宽频透射光谱,最后对晶体的拉曼振动峰进行了指认。研究结果表明:在200~2 000 nm波长范围内最大吸收系数为3.1 cm-1,消光系数数量级为10-6,折射率在1.56~1.80之间,得到Sellmeier方程。在105~120 THz和150~375 THz频率范围内晶体透射率大于80%,在1.5~71 THz的声子吸收带的透射率几乎为零。晶体可作为某些波段的光学窗口材料或者特定波段的滤波器。 孙桂芳 王雅丽 孟现柱 孟现柱 杨冰关键词:光学性质 拉曼光谱 利用电流天平演示仪测量磁感应强度 2018年 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,其测量方法多种多样。介绍利用电流天平演示仪测量磁感应强度的大小,目的是为了使学生能够熟练掌握磁感应强度的概念的同时,激发其对物理学习的兴趣,提高他们的科学探究能力。 薛贵 孟现柱关键词:电流天平 磁感应强度 安培力 Characteristic analysis of a Smith–Purcell terahertz source 被引量:1 2016年 We investigate a novel Smith–Purcell terahertz source. This device is composed of an electron gun, a cylindrical resonator, a metallic grating, and a collector. The characteristics of the Smith–Purcell terahertz source are discussed with the help of three-dimensional particle-in-cell simulation. In this device, coherent and high-power Smith–Purcell radiation(SPR) at the terahertz frequency range can be produced for the reasonable parameters of charge energy and grating. Our results indicate that coherent SPR at 506.529 GHz with a power around 1000 W can be obtained for a grating of period l=0.3 mm operating at the beam energy E=50 keV and beam current I=10 A. Xian-Zhu Meng Ming-Hong Wang Li-Ming Zhang Zhong-Min Ren关键词:CELL THZ 对三能级光纤激光器速率方程组的分析 被引量:1 2015年 对三能级光纤激光器的速率方程组进行了分析。在恒定泵浦功率的情况下,求解了三能级光纤激光器的速率方程组,获得了三能级光纤激光器的单位阶跃响应。并利用三能级光纤激光器的单位阶跃响应对三能级光纤激光器的输出特性进行了研究,研究表明:三能级光纤激光器的输出特性取决于三能级光纤激光器的阻尼比ξ。对于不同的阻尼比,可以得到不同阻尼的衰减振荡曲线以及过阻尼时的单调衰减曲线。当0 1时,三能级光纤激光器受激辐射的单位光子数密度将无振荡单调上升。 孟现柱关键词:激光器 光纤激光器 速率方程 泵浦功率 基于T形光栅的史密斯-珀塞尔自由电子激光器的研究 被引量:1 2020年 提出了一种基于T形光栅的新型史密斯-珀塞尔自由电子激光器。并利用理论分析和粒子(Particle-in-Cell,PIC)模拟的方法研究了光栅形状对史密斯-珀塞尔自由电子激光器输出特性的影响。理论分析发现,基于T形光栅的史密斯-珀塞尔自由电子激光器的注-波互作用较强,电子束的群聚特性较强,相应地有较强的注-波转换效率,进而有较高的输出功率。PIC模拟发现,基于T形光栅的史密斯-珀塞尔自由电子激光器能够提高辐射功率。在电子束能量E=50 keV、电子束电流i=10 A、光栅周期D=0.3 mm的情况下:基于T形光栅的史密斯-珀塞尔自由电子激光器可以得到0.753949 THz、峰值输出功率约为2 kW的连续太赫兹辐射;而基于矩形光栅的史密斯-珀塞尔自由电子激光器只能得到0.723397 THz、峰值输出功率约为0.3 kW的连续太赫兹辐射。 孟现柱 王明红关键词:激光器 基于高中物理实验教学,培养学生的科学探究能力——以《牛顿第三定律》为例 被引量:13 2018年 物理实验在中学物理教学中具有举足轻重的地位。新的《普通高中物理课程标准》强调物理教学要体现核心素养,物理核心素养主要由"物理观念"、"科学思维"、"科学探究"和"科学态度与责任"四个维度构成。就目前物理学习情况看,科学探究维度依然是学生学习物理的"短板"。因此,在实验教学中培养学生的科学探究能力成为值得研究的问题。本文以牛顿第三定律为例,主要从"提出问题,实验引入"、"教师辅助,实验设计"、"学生归纳,得出结论"和"知识运用,深化概念"四个环节来培养学生的科学探究能力。 薛贵 孟现柱关键词:实验教学 牛顿第三定律 对双电子束互作用的数值模拟(英文) 被引量:2 2014年 利用数值模拟的方法对双电子束互作用进行了研究。结果显示:当一束由许多微脉冲组成的电子束(I)紧贴另一束由许多微脉冲组成的电子束(II)运动时,电子束(II)产生的移动的空间周期性电场能够迫使电子束(I)中的电子做曲线运动,使电子束(I)中的电子做曲线运动的加速度将会使电子产生电磁辐射。同理,使电子束(II)中的电子做曲线运动的加速度将会使电子产生电磁辐射。把这种由于双电子束互作用产生的辐射称为双电子束互作用辐射。利用准光学谐振腔,可以得到高峰值功率的相干双电子束互作用辐射。 孟现柱关键词:激光器 电磁辐射 准光学谐振腔 对史密斯-帕塞尔自由电子激光光栅的研究 2020年 为了研究史密斯-帕塞尔自由电子激光的输出频率和光栅槽深、光栅槽长、光栅槽宽的关系,对于基于矩形光栅的史密斯-帕塞尔自由电子激光利用粒子模拟软件进行模拟和理论分析。首先,利用粒子模拟软件模拟对于基于矩形光栅的史密斯-帕塞尔自由电子激光进行了研究,发现史密斯-帕塞尔自由电子激光的输出频率随光栅槽深、光栅槽长、光栅槽宽的增大而减少。接着,对史密斯-帕塞尔自由电子激光的光栅槽进行了理论分析,发现每个光栅槽都可以等效为一个LC谐振电路,并发现在史密斯-帕塞尔自由电子激光中存在两种辐射,一种是史密斯-帕塞尔辐射,另一种是LC振荡辐射。最后,对光栅槽的LC振荡辐射进行了估算,发现史密斯-帕塞尔自由电子激光输出频率的模拟值与光栅槽的LC振荡辐射估算值的数量级均为102 GHz,且变化规律上一致。据此推测决定史密斯-帕塞尔自由电子激光输出频率的应该是光栅槽,而不是谐振腔。 孟现柱关键词:物理电子学 自由电子激光 光栅 谐振腔 光栅—谐振腔复合结构中的史密斯—帕塞尔辐射(英文) 被引量:3 2016年 提出了光栅—谐振腔复合结构.利用光学理论和粒子模拟方法研究了这种光栅—谐振腔复合结构中的史密斯—帕塞尔辐射的输出特性.结果显示:利用这种装置可以产生太赫兹波段的可调谐相干史密斯—帕塞尔辐射.这种光栅—谐振腔复合结构具有下列优点:它可以把一定发射角和任意方位角的史密斯—帕塞尔辐射同相位反馈到电子束,对电子束进行调制. 孟现柱 王明红 任忠民关键词:电子物理学 基于微型谐振腔的史密斯-帕赛尔自由电子激光 被引量:3 2018年 研究了一种由电子枪、微谐振腔、金属光栅和集电极组成的新型史密斯-帕赛尔自由电子激光.利用PIC三维模拟,讨论了该装置的特点.发现在合理的电子能量和光栅参数下,该装置可以产生THz频率范围内的相干高功率脉冲SPR.研究结果表明,当电子束能量E=50keV,电子束电流I=10A时,光栅周期L=0.3mm时,可以得到功率在4 000W左右、脉冲为0.25ns的514.643GHz的太赫兹辐射. 孟现柱 王明红 孙桂芳 吴立恒关键词:太赫兹 谐振腔 光栅