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物理学报 2025年

作者：路思梅周福阳高翔吴勇王建国复旦大学现代物理研究所北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室陕西师范大学物理与信息技术学院北京大学应用物理与技术研究中心

采用原子态分辨（Atomic-state-dependent， ASD）屏蔽模型，研究了热稠密等离子体中Fe25+离子光电离截面的低能特征。等离子体屏蔽会减弱核和束缚电子之间的相互作用，导致束缚电子逐渐进入连续态。对于光电离过程，屏蔽效应改变束缚... 详细信息

采用原子态分辨（Atomic-state-dependent， ASD）屏蔽模型，研究了热稠密等离子体中Fe25+离子光电离截面的低能特征。等离子体屏蔽会减弱核和束缚电子之间的相互作用，导致束缚电子逐渐进入连续态。对于光电离过程，屏蔽效应改变束缚和连续电子的波函数，进一步改变重叠积分和跃迁矩阵元，最终引起截面出现低能特征。相比于传统的德拜模型，ASD模型进一步考虑了电子简并效应和非弹性碰撞过程的影响，能够更加准确的描述温热稠密等离子体的屏蔽效应。基于ASD模型，研究发现，低能阈值区，截面服从Wigner阈值定律；能量逐渐增大时截面出现低能增强、势形共振、Cooper极小、Combet-Farnoux极小等低能特征，导致对应能区的截面显著增加或减小，继而改变光电子谱的性质。本工作研究了热稠密等离子体中离子的光电离过程，可以为天体和实验室中热稠密等离子体的研究提供理论和数据支持。

关键词：原子态分辨屏蔽模型光电离截面等离子体屏蔽

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闪光照相散射定量技术初步研究

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强激光与粒子束 2022年第11期34卷 120-125页

作者：贾清刚毛朋成王文远孔令海杨波许海波北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国工程物理研究院研究生院北京100094

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时,直穿X射线的强度将被极大衰减,到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没,若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发,目前主要采用... 详细信息

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时,直穿X射线的强度将被极大衰减,到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没,若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发,目前主要采用网柵相机即阵列型准直孔阻挡散射,但网栅相机的应用效果受光源位置稳定性影响较大,且网栅不易加工。提出了一种可实时定量散射强度的照相方案,该方案利用狭缝准直器对散射的抑制能力不随散射强度变化而改变这一特点,对现有照相布局进行小改进,利用已知客体实验结果标定狭缝准直器对散射的抑制能力,进一步自洽确定待测客体的散射量大小。基于蒙卡方法的仿真照相实验结果表明,当采用低面密度客体标定散射抑制系数时,高面密度客体散射强度的估计值与模拟真实值偏差可小于2%。

关键词：高能X射线闪光照相成像方案图像反演散射补偿

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ThO_(2)晶格动力学性质和热输运性质第一性原理研究

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功能材料 2025年第4期56卷 4142-4146,4192页

作者：焦亩鑫孙千惠胡柯胡翠娥曾召益陈军重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331 应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验北京100088

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。30... 详细信息

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程,计算了ThO_(2)高压声子色散和晶格热导率。ThO_(2)高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠,出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。300 K时,ThO_(2)在0、10、20和30 GPa的晶格热导率分别为14.1、22.7、33.9和50.1 W/(m·K),声学声子对ThO_(2)晶格热导率起主导作用。我们采用基于机器学习的分子动力学方法(AIMD)模拟了ThO_(2)在0 GPa的晶格热导率和声子散射,得到的结果与传统DFT结果非常接近。由于AIMD考虑了温度的效应,得到的声子色散关系更接近于实验值。

关键词： ThO_(2) 晶格热导率机器学习声子色散

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基于流形上概率学习的爆轰不确定度分析

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物理学报 2025年

作者：梁霄王言金王瑞利山东科技大学数学与系统科学学院北京应用物理与计算数学研究所河南省科学院

爆轰试验由于操作风险高、样品制备和测试成本大等特征，导致试验样本稀疏，给标定待测物理量的概率分布和使用机器学习方法带来巨大的挑战。流形上的概率学习(PLoM， probability learning on manifold)能生成丰富的、符合实用常识的... 详细信息

爆轰试验由于操作风险高、样品制备和测试成本大等特征，导致试验样本稀疏，给标定待测物理量的概率分布和使用机器学习方法带来巨大的挑战。流形上的概率学习(PLoM， probability learning on manifold)能生成丰富的、符合实用常识的、遵循试验数据物理机理的样本，成为处理小样本的有效工具。首先将炸药PBX9502的含有多物理属性试验数据做缩比变换，然后，使用主成分分析将缩比数据规范化，并将规范化矩阵的分量作为训练集。进而，使用改进的多元Gauss核密度估计法表征训练集的先验概率。紧接着利用耗散映射提炼基于训练集的非线性流形。具体而言，通过转移矩阵的第一个特征值和对应的特征向量构造耗散基函数和耗散映射。其次，将训练集作为Wiener过程驱动的Hamilton系统的初值，先验概率作为不变测度构造It?-MCMC随机数生成器，St?rmer-Verlet格式用以求解随机耗散Hamilton方程。最后，使用反演变换，实现学习集的扩容。结果发现：PLoM能生成符合工业生产和高精度模拟需求的密度和爆速的随机数。利用学习集导出炸药的密度和爆速服从仿射变换，密度和爆压服从非线性关系，密度的微小波动会引起爆速和爆压的剧烈的变化。比较学习集的变异系数，还发现爆压离散程度最高，与孙承纬院士等专家的论断吻合。所用方法具备普适性，能推广到其他的爆轰系统。

关键词：流形上的概率学习耗散映射随机耗散Hamilton方程小样本爆轰不确定度量化

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科研事业单位设备管理转型分析与思考

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城市情报 2024年第10期 67-68页

作者：邓淑萍北京应用物理与计算数学研究所 100092

"转型"作为近两年的"烧脑"课题,在科研事业单位管理层全面展开.作者以前瞻的视角,对当前科研事业单位设备管理转型中面临的诸多"难点"、"堵点"和"痛点"问题进行了深入剖析,并以丰富... 详细信息

"转型"作为近两年的"烧脑"课题,在科研事业单位管理层全面展开.作者以前瞻的视角,对当前科研事业单位设备管理转型中面临的诸多"难点"、"堵点"和"痛点"问题进行了深入剖析,并以丰富的工作经验和理论知识,经过深入思考与专业分析,提出切实可行的解决方案以飨同行.

关键词：设备管理管理转型流程管控操作规程

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激光聚变点火靶丸

激光聚变点火靶丸

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作者：蓝可乔秀梅 100094 北京市海淀区丰豪东路2号

本发明实施例中公开了一种激光聚变点火靶丸，包括：氘氚气层；氘氚冰层；和烧蚀层；所述烧蚀层由至少两种烧蚀材料组合而成，且不同的烧蚀材料构成所述烧蚀层的不同层。本发明实施例中的技术方案能够提高点火的成功率。

标准号: CN112669998B

关键词：烧蚀烧蚀材料氘氚激光聚变点火靶冰层气层成功率点火

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N_(2)^(+)分子离子X^(2)Σ_(g)^(+),A^(2)Πu和B^(2)Σ_(u)^(+)态的不透明度

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物理学报 2022年第19期71卷 65-73页

作者：陈晨赵国鹏祁月盈吴勇王建国复旦大学现代物理研究所上海200433 嘉兴学院数据科学学院嘉兴314001 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

本文采用考虑了Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI)方法,计算了N_(2)^(+)体系的X^(2)∑_(g)^(+),A^(2)Π和B^(2)∑_(u)^(+)电子态的势能曲线、光谱常数和偶极跃迁矩阵元.根据计算的分子结构数据,给出了配分函数,并模拟了... 详细信息

本文采用考虑了Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI)方法,计算了N_(2)^(+)体系的X^(2)∑_(g)^(+),A^(2)Π和B^(2)∑_(u)^(+)电子态的势能曲线、光谱常数和偶极跃迁矩阵元.根据计算的分子结构数据,给出了配分函数,并模拟了压强在100 atm(1 atm=1×10^(5)Pa)的条件下,温度分别为295,500,1000,2000,2500,5000和10000 K的不透明度.结果表明,由于激发态的布居数随着温度的升高逐渐增多,不透明度分布的波长范围逐渐增大,并且不同谱带的分界线也逐渐变得模糊.本工作中计算的N^(+)分子离子不透明度,还在相同压强和温度条件下与其中性分子不透明度进行了对比,发现无论是波长分布范围还是峰值结构都存在显著差异.本工作系统分析了温度效应对氮气分子离子不透明度的影响,可以为天体物理领域提供理论和数据支持.

关键词：氮气分子离子光谱常数不透明度

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SEMD:一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具

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计算物理 2024年第1期41卷 52-63页

作者：张鹏张爱清莫则尧王景焘中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院四川绵阳621900

针对手工软件性能优化缺乏可复用性和可移植性的问题,设计实现一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具SEMD(Single element-based computing multiple data)。SEMD采用数值模拟领域基于网格的高层语义对数值计算循环进... 详细信息

针对手工软件性能优化缺乏可复用性和可移植性的问题,设计实现一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具SEMD(Single element-based computing multiple data)。SEMD采用数值模拟领域基于网格的高层语义对数值计算循环进行抽象,完全屏蔽底层硬件特征和性能优化实现,使得基于其编写的数值计算子程序能够自动实现跨平台性能可移植。典型算例测试结果显示:在X86、ARM、GPU三种不同架构的处理器上,SEMD的整体性能优化效果超过国际上的同类产品。此外,SEMD在结构、流体、电磁等领域实际数值模拟软件的研制中也得到了初步应用,支撑4款软件热点数值计算子程序平均性能提升164%.

关键词：跨平台自动性能优化性能可移植数值计算循环编程接口

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多色非相干光入射ICF黑腔受激布里渊散射分析

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强激光与粒子束 2021年第10期33卷 22-31页

作者：王强刘占军郑春阳李欣曹莉华郝亮蔡洪波北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究多色非相干激光入射ICF黑腔的受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)发展情况,建立了一维受激散射稳态谱分析模型,并发展了相应的数值模拟程序。分析了不同频率激光激发的受激散射光通过共用等离子体波耦合的物理图像以及影响... 详细信息

为研究多色非相干激光入射ICF黑腔的受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)发展情况,建立了一维受激散射稳态谱分析模型,并发展了相应的数值模拟程序。分析了不同频率激光激发的受激散射光通过共用等离子体波耦合的物理图像以及影响背散光谱的物理因素。针对波长差0.3 nm的等强度双色光入射封底金腔的SBS进行了模拟分析,结果表明:采用双色光有效抑制了SBS;SBS光谱劈裂成间距为0.3 nm的两个峰;波长较长的入射光对应的SBS光获得了较大的增益;如果固定激光总强度和总带宽,则存在抑制SBS的最优光束数目。

关键词：激光惯性约束聚变多色非相干光受激布里渊散射背向散射光谱分析

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氙气中辐射激波的发光特性

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物理学报 2021年第7期70卷 206-214页

作者：赵多李守先安建祝吴勇吴泽清李琼王芳孟广为北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

本文模拟研究了氙气中X射线加热产生辐射激波的发光特性.辐射激波采用Zinn模型计算,并在模型中输入氙气的辐射不透明度和状态方程参数.研究发现,辐射激波伴随着丰富的光学演化过程,激波对外辐射强度表现出两个明显的亮度峰值和一个亮度... 详细信息

本文模拟研究了氙气中X射线加热产生辐射激波的发光特性.辐射激波采用Zinn模型计算,并在模型中输入氙气的辐射不透明度和状态方程参数.研究发现,辐射激波伴随着丰富的光学演化过程,激波对外辐射强度表现出两个明显的亮度峰值和一个亮度极小值,辐射光谱也经常偏离黑体辐射光谱.对氙气不同位置光学特性的分析可知,激波和内部高温区的辐射吸收系数的动态演化导致了辐射激波的发光位置和辐射强度的变化.

关键词：辐射激波辐射光谱氙气辐射流体力学

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