检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2004年第3期53卷 808-817页

作者：丁宁杨震华宁成北京应用物理与计算数学研究所北京100088

金属丝阵Z箍缩 (Z pinch)内爆是产生强x射线辐射的重要方法之一 .在一定脉冲功率加速器条件下 ,金属丝阵质量和丝阵半径的选择决定了Z pinch内爆等离子体辐射产额的大小 .采用薄壳模型计算了不同丝阵质量、不同丝阵半径、不同粗细和不... 详细信息

金属丝阵Z箍缩 (Z pinch)内爆是产生强x射线辐射的重要方法之一 .在一定脉冲功率加速器条件下 ,金属丝阵质量和丝阵半径的选择决定了Z pinch内爆等离子体辐射产额的大小 .采用薄壳模型计算了不同丝阵质量、不同丝阵半径、不同粗细和不同材料金属丝构成的丝阵的内爆时间、内爆轨迹、内爆速度 ,以及最大动能和动能转换率 ,综合分析了丝间隙、内爆时间、动能转换率与丝阵质量和丝阵半径的关系 ,给出了在一定负载驱动电流条件下 ,金属丝阵的最佳参数 .

关键词： Z-pinch内爆等离子体金属丝阵负载薄壳模型丝间隙内爆时间内爆轨迹内爆速度

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柱输运管中扩散超声速辐射波的能流

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物理学报 2006年第7期55卷 3789-3795页

作者：蓝可贺贤土赖东显李双贵北京应用物理与计算数学研究所北京100088

采用于敏关于直角坐标系下两平板间粒子传输的辐射能流计算的理论模型,给出了柱输运管中与径向位置相关的谱辐射能流的计算公式.研究结果表明,由于管壁的自由程远小于传输介质的自由程,从而导致辐射能流中几何因子随径向变化,并认为这... 详细信息

采用于敏关于直角坐标系下两平板间粒子传输的辐射能流计算的理论模型,给出了柱输运管中与径向位置相关的谱辐射能流的计算公式.研究结果表明,由于管壁的自由程远小于传输介质的自由程,从而导致辐射能流中几何因子随径向变化,并认为这是最近关于扩散超声速辐射波实验中测得的辐射波强度随径向呈拱形分布的又一个重要原因.另外,还给出对横截面平均的谱辐射能流、以及当辐射与物质处于局部热动平衡时的辐射能流的计算公式,并将其中的几何因子与人们传统的通过几何自由程获得的几何因子进行了比较.为方便数值模拟,还给出了辐射能流公式中含有多重复杂积分的几何因子的拟合表达式.

关键词：柱管中扩散超声速辐射波传输辐射能流几何因子

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全腔输出相对论磁控管输出模式转换结构的理论设计和数值模拟

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物理学报 2018年第18期67卷 318-325页

作者：杨温渊董烨董志伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094

采用全腔输出结构后,相对论磁控管径向尺寸显著减小,轴向长度也有较大幅度的缩短.但是,由于输出结构为三个相对独立的扇形波导,实际应用时,一般需要对微波输出模式进行转换.针对全腔输出相对论磁控管,本文研究了两种输出模式转换结构并... 详细信息

采用全腔输出结构后,相对论磁控管径向尺寸显著减小,轴向长度也有较大幅度的缩短.但是,由于输出结构为三个相对独立的扇形波导,实际应用时,一般需要对微波输出模式进行转换.针对全腔输出相对论磁控管,本文研究了两种输出模式转换结构并利用三维全电磁粒子模拟程序对其进行了研究.首先研究了将三个扇形波导角向增宽从而渐变或者突变为一个同轴波导的情况,研究结果表明,两种情况下输出微波功率均大于采用传统三个独立扇形波导输出时的90%,输出模式主要是TEM模.其次研究了输出区由三个扇形输出波导分别变换为三个截面大小与之接近的矩形输出波导的可行性,研究结果表明,注入扇形波导中的TE_(11)模式几乎全部转换为矩形波导中的TE_(10)模式.实际应用时,可根据需要选择上述输出模式转换结构.

关键词：相对论磁控管半透明阴极全腔耦合输出扇形波导

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脉冲功率驱动器与Z箍缩负载耦合的全电路数值模拟

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物理学报 2014年第12期63卷 219-227页

作者：薛创丁宁孙顺凯肖德龙张扬黄俊宁成束小建北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为了研究电磁能量从脉冲功率驱动器到Z箍缩负载的传输与转化过程,采用电路模型描述驱动器关键部件的充放电过程,采用辐射磁流体模型描述负载的动力学过程并获取动态电感和动态电阻参数,建立了驱动器与负载耦合的全电路数值模拟程序.将... 详细信息

为了研究电磁能量从脉冲功率驱动器到Z箍缩负载的传输与转化过程,采用电路模型描述驱动器关键部件的充放电过程,采用辐射磁流体模型描述负载的动力学过程并获取动态电感和动态电阻参数,建立了驱动器与负载耦合的全电路数值模拟程序.将该程序应用于"强光一号"装置,研究表明,模拟获得的驱动器电压波形、负载电流波形与实验结果符合较好,各段水介质传输线上电磁脉冲宽度逐级压缩,功率逐级放大.在典型的钨丝阵Z箍缩辐射源物理实验条件下,当初级储能电容器充电35 kV时,中储电容处的电磁功率(峰值)为0.23 TW,上升时间(10%—90%)为550 ns,形成线处的电磁功率为0.80 TW,上升时间为160 ns,水介质传输线末端的电磁功率为1.46 TW,上升时间为45 ns.负载电流为1.5 MA,产生的X射线辐射功率为0.58 TW.

关键词： Z箍缩脉冲功率驱动器电路模拟磁流体动力学

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轴向流对Z箍缩等离子体稳定性的影响

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物理学报 2006年第5期55卷 2333-2339页

作者：张扬丁宁北京应用物理与计算数学研究所北京100088

利用理想磁流体力学(MHD)模型对有轴向流参与的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析.对可压缩平板等离子体模型的色散关系进行了推导,讨论了三种不同等离子体状态下的不稳定性增长率.结果显示,等离子体的可压缩性对磁瑞利-泰勒/开尔文-亥... 详细信息

利用理想磁流体力学(MHD)模型对有轴向流参与的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析.对可压缩平板等离子体模型的色散关系进行了推导,讨论了三种不同等离子体状态下的不稳定性增长率.结果显示,等离子体的可压缩性对磁瑞利-泰勒/开尔文-亥姆霍兹(MRT/KH)杂化不稳定性有抑制作用,改善了轴向剪切流对长波长扰动的影响.分析了不同轴向流速度分布对系统稳定性的影响.结果表明,对于峰值相同的不同轴向流,其对不稳定性的抑制效果只依赖于扰动集中区域内速度剪切的大小,与其他位置的速度剪切无关.

关键词： Z箍缩磁瑞利-泰勒不稳定性轴向剪切流 MHD方程

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氘、氦及其混合物状态方程第一原理研究

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物理学报 2015年第9期64卷 389-396页

作者：张其黎张弓木赵艳红刘海风北京应用物理与计算数学研究所北京100094

利用量子分子动力学方法对氘、氦及其混合物的状态方程进行了研究.计算了氦在密度0.32—5 g/cm3,温度1000—50000 K范围内的状态方程,并与化学模型的结果进行了比较;同时计算了冲击Hugoniot曲线,与气炮实验的结果符合得很好.通过计算对... 详细信息

利用量子分子动力学方法对氘、氦及其混合物的状态方程进行了研究.计算了氦在密度0.32—5 g/cm3,温度1000—50000 K范围内的状态方程,并与化学模型的结果进行了比较;同时计算了冲击Hugoniot曲线,与气炮实验的结果符合得很好.通过计算对分布函数及态密度,探讨了氦在高温高压下发生金属—绝缘体转变的机理.计算了氘在密度0.19—0.84 g/cm3,温度20—50000 K范围内的状态方程;并计算了理论Hugoniot状态,由于没有考虑原子的零点运动,在低温区,理论结果比实验值小.对氘氦混合物的状态方程进行了研究,计算了温度和密度区间为100—50000 K,0.19—0.84 g/cm3,不同混合度下的293个状态点的状态方程.对线性混合近似进行了考查,结果表明线性混合近似是一个粗略的近似.

关键词：氘氦量子分子动力学状态方程

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强冲击加载下延性金属卸载熔化损伤/破碎问题的物理建模及其应用

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物理学报 2022年第24期71卷 278-286页

作者：张凤国刘军何安民赵福祺王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100094

强冲击下金属材料卸载熔化损伤/破碎问题是惯性约束聚变和武器工程等领域关注的关键问题之一,基于强冲击金属材料卸载熔化状态下损伤演化过程的特点以及已有的研究,本工作聚焦于解析熔融状态下材料内部孔洞分布特征的演化规律,明确损伤... 详细信息

强冲击下金属材料卸载熔化损伤/破碎问题是惯性约束聚变和武器工程等领域关注的关键问题之一,基于强冲击金属材料卸载熔化状态下损伤演化过程的特点以及已有的研究,本工作聚焦于解析熔融状态下材料内部孔洞分布特征的演化规律,明确损伤演化中后期的孔洞汇合模式,并给出相应的孔洞汇合判据,揭示惯性效应、温度效应以及孔洞汇合对损伤发展和孔洞分布特征变化的影响机理;建立损伤材料孔洞化失稳断裂与材料破碎颗粒度分布特性之间的关联,进而实现金属材料卸载熔化损伤/破碎全过程的物理描述.与现有的物理模型相比,采用新给出的物理模型计算得到的材料卸载熔化损伤/破碎颗粒度分布结果更接近实验回收统计结果.研究成果不仅加深强加载下材料动态损伤演化/破碎机理的物理认识,提升工程结构以及内爆过程材料动态破坏精细化数值模拟结果的置信度,也可以为结构设计优化和性能评估提供物理支持.

关键词：层裂损伤卸载熔化孔洞汇合破碎颗粒度物理描述

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积分梯度法的两种格式

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计算物理 2008年第5期25卷 525-534页

作者：勇珩袁国兴王政北京应用物理与计算数学研究所

在二维柱坐标系下Lagrange流体力学的计算中,积分梯度法是动量方程的一种有效离散方法.积分梯度法中,IGT(Integral Gradient Total)格式不能保持柱几何下一维球对称性;IGA(Integral Gradient Average)格式可以保持一维球对称性,但当相... 详细信息

在二维柱坐标系下Lagrange流体力学的计算中,积分梯度法是动量方程的一种有效离散方法.积分梯度法中,IGT(Integral Gradient Total)格式不能保持柱几何下一维球对称性;IGA(Integral Gradient Average)格式可以保持一维球对称性,但当相邻网格质量相差比较大时,会得到远远脱离真实物理现象的加速度.深入研究IGA和IGT格式发现,当相邻网格边界压力取为质量加权时,即使相邻网格质量相差较大,对于一维平面和一维柱问题,IGT与IGA等价;在二维情形下,可以缩小IGT和IGA之间的差异.理论证明,IGA格式不能保持系统的动量守恒,IGT格式能保持系统的动量守恒性.数值模拟结果进一步显示了这两个格式的优缺点.

关键词：积分梯度法 IGT格式 IGA格式球对称性守恒性

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介质窗横向电磁场分布下的次级电子倍增效应

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物理学报 2013年第19期62卷 482-491页

作者：董烨董志伟杨温渊周前红周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100094

本文利用自编P3D3V PIC程序,数值研究了BJ32矩波导传输TE10模式高功率微波在介质窗内、外表面引发的次级电子倍增过程,给出了次级电子3维空间位置分布特征、介质窗表面法向静电场分布规律以及电子数密度分布特性.模拟结果表明:对于介质... 详细信息

本文利用自编P3D3V PIC程序,数值研究了BJ32矩波导传输TE10模式高功率微波在介质窗内、外表面引发的次级电子倍增过程,给出了次级电子3维空间位置分布特征、介质窗表面法向静电场分布规律以及电子数密度分布特性.模拟结果表明:对于介质窗内侧,微波强场区域率先进入次级电子倍增过程;而对于介质窗外侧,则是微波弱场区域优先进入次级电子倍增过程.形成机理可以解释为:微波坡印廷矢量方向与介质窗外表面法向相同而与内表面法向相反,内侧漂移运动导致强场区域电子易于被推回表面,有利于次级电子倍增优先形成;外侧漂移运动导致强场区域电子易于被推离表面,不利于次级电子倍增形成.准3维模型相对1维模型:介质窗内侧次级电子倍增过程中,次级电子倍增进入饱和时间长、饱和次级电子数目少、平均电子能量高、入射微波功率低、沉积功率低;介质窗外侧次级电子倍增过程中,次级电子倍增进入饱和时间短、饱和次级电子数目少、平均电子能量低、入射微波功率低、沉积功率低.沉积功率与入射微波功率比值与微波模式、强度及介质窗内外侧表面关系不大,准3维和1维模型计算结果均在1%—2%左右水平.

关键词：高功率微波介质表面次级电子倍增粒子模拟横向电磁场分布

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一种新的光子多普勒速度频谱分析方法

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物理学报 2016年第10期65卷 185-191页

作者：孙海权王裴陈大伟马东军北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用... 详细信息

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用该方法,对一些典型状态下喷射混合速度频谱开展分析,获得了不同冲击压力、气体条件下颗粒度数据,证实了气体环境下喷射颗粒的气动破碎现象,以及破碎后尺度与初始条件的依赖性,为喷射混合物理规律研究提供了重要依据.

关键词：喷射混合光子多普勒速度计速度频谱等效颗粒度

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