检索结果-内蒙古大学图书馆

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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Z箍缩等离子体内爆实验金属丝阵负载优化设计分析

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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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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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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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炸药爆轰产物Jones-Wilkins-Lee状态方程不确定参数

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物理学报 2016年第10期65卷 241-246页

作者：王言金张树道李华周海兵北京应用物理与计算数学研究所北京100094

Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程是一种不显含化学反应、由实验方法确定参数的半经验状态方程,能比较精确地描述爆轰产物的膨胀驱动做功过程.在JWL状态方程中有多个未知(不确定)参数需要确定.传统的确定JWL状态方程参数的方法是"... 详细信息

Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程是一种不显含化学反应、由实验方法确定参数的半经验状态方程,能比较精确地描述爆轰产物的膨胀驱动做功过程.在JWL状态方程中有多个未知(不确定)参数需要确定.传统的确定JWL状态方程参数的方法是"调参数",人为因素影响较大,无法给出参数的不确定性信息.本文利用贝叶斯分析方法研究了炸药的不确定参数,该方法能够基于以往的认识、实验和模拟数据标定(calibration)不确定参数.在本文结果中,不确定参数的后验分布均值与文献结果相符合,基于参数标定结果的数值模拟90%置信区间完全包含实验数据.数值标定结果说明贝叶斯参数标定适用于确定样品炸药的JWL状态方程参数.特别是,在本文JWL状态方程参数标定过程中极大地减少了人为因素的影响.

关键词：炸药爆轰产物 Jones-Wilkins-Lee状态方程不确定参数贝叶斯分析

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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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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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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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PTS装置Z箍缩负载设计分析

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物理学报 2008年第5期57卷 3027-3037页

作者：丁宁张扬宁成束小建肖德龙北京应用物理与计算数学研究所北京100088

介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实... 详细信息

介绍了PTS装置丝阵负载设计思路,用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程,给出了PTS丝阵负载设计参数,分析了初步优化结果,确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计,PTS实验平台能够获得100TW量级的X射线功率,最佳插头能量转换效率10%.预计PTS实验平台的X射线输出能力基本达到Saturn装置长脉冲模式放电的水平.结果将为PTS开展Z箍缩研究提供有价值的参考.

关键词： PTS装置 Z箍缩丝阵负载零维薄壳模型一维辐射磁流体力学数值模拟

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电子-离子束缚态及其引发核聚变

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强激光与粒子束 1998年第2期10卷 315-320页

作者：鲁润宝北京应用物理与计算数学研究所

在文献［１］关于电子－离子束缚态的基本概念的基础上，对电子－离子束缚态三体系统给出严格的薛定谔方程，给出能量的近似解：（１）对ｐ－ｅ－ｐ束缚态，释放单能Ｅｐ≈１２．５ｋｅＶ的Ｘ射线；（２）对Ｄ＋－ｅ－Ｄ＋束缚态，释放... 详细信息

在文献［１］关于电子－离子束缚态的基本概念的基础上，对电子－离子束缚态三体系统给出严格的薛定谔方程，给出能量的近似解：（１）对ｐ－ｅ－ｐ束缚态，释放单能Ｅｐ≈１２．５ｋｅＶ的Ｘ射线；（２）对Ｄ＋－ｅ－Ｄ＋束缚态，释放单能ＥＤ≈２５ｋｅＶ的Ｘ射线，同时引发少量的核聚变，放出γ、质子、中子、氚、３Ｈｅ和４Ｈｅ。这是两个独立发生的过程。以Ｎｉ－Ｈ和氘气辉光放电实验为例，用束缚态模型给出定量的解释。进而提出太阳耀斑发生过程中也包含电子－离子束缚态放射１２．５ｋｅＶ和２５ｋｅＶ两种Ｘ射线并引发少量核聚变的过程，给出了观测结果验证。

关键词：电子离子束缚态 X射线核聚变太阳耀斑

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