检索结果-内蒙古大学图书馆

强激光与粒子束 2022年第3期34卷 70-74页

作者：窦玉焕束小建吴岱徐勇杨兴繁黎明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应用电子学研究所四川绵阳621900

针对中物院高功率太赫兹自由电子激光(THz FEL)装置,结合FEL光腔振荡器实验的实际情况,提出了全波导近共心谐振腔设计方案。完成了THz波段波导光腔对光腔品质影响的理论分析和模拟计算,确定了波导设计尺寸为14 mm和22 mm。同时针对最初... 详细信息

针对中物院高功率太赫兹自由电子激光(THz FEL)装置,结合FEL光腔振荡器实验的实际情况,提出了全波导近共心谐振腔设计方案。完成了THz波段波导光腔对光腔品质影响的理论分析和模拟计算,确定了波导设计尺寸为14 mm和22 mm。同时针对最初实验调试过程中无法出光饱和的问题,提出将波导更换为22 mm大尺寸波导的建议,波导更换后很快在2.56 THz获得饱和出光。另外针对实验频段无法覆盖到1~2 THz的问题,我们通过波导内壁粗糙度进行分析判断,提出采用14 mm铜材质的全波导FEL振荡器的设计方案,采用该方案后,实验成功将辐射频段拓展到0.7~4.2 THz,获得饱和输出。

关键词：自由电子激光太赫兹光腔波导理论设计

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等离子体对撞过程的混合流体-PIC数值模拟研究

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计算物理 2024年

作者：王艺澎康洞国刘庆康张旭林伟胜孟凡琦罗慧蔡洪波北京应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院研究生院北京大学应用物理与技术研究中心物理学院

两团等离子体的对撞过程广泛存在于天体环境和聚变物理中。本文基于准一维平板内爆模型，利用混合流体-PIC程序ASCENT-H与一维流体力学程序MULTI-IFE，对比研究了两团等离子体的碰撞和对穿过程。混合流体-PIC模拟表明存在显著离子对穿... 详细信息

两团等离子体的对撞过程广泛存在于天体环境和聚变物理中。本文基于准一维平板内爆模型，利用混合流体-PIC程序ASCENT-H与一维流体力学程序MULTI-IFE，对比研究了两团等离子体的碰撞和对穿过程。混合流体-PIC模拟表明存在显著离子对穿现象，且离子速度分布偏离热平衡状态；这延长了动能转化时间，影响两团等离子体对撞过程中的能量转化和温度分布。相应地，离子温度峰值较流体模拟低、空间分布出现更大展宽。此外，还探讨壳层速度不对称性对等离子体碰撞后温度密度状态的影响。本工作深化了对ICF内爆过程和点火热斑形成过程的理解。

关键词：内爆减速阶段对穿效应混合流体-PIC建模

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一种基于多元函数模型的物态方程分段衔接方法

一种基于多元函数模型的物态方程分段衔接方法

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作者：李琼张弓木刘海风李征张其黎孙博范征锋戴振生 100083 北京市海淀区花园路6号

本发明提出一种基于多元函数模型的物态方程分段衔接方法，包括针对物态方程的方程分项A，将物态方程所描述的状态区域划分低温段、高温段以及两者之间的衔接区域；衔接区域与低温段之间具有以温度T1为等温线的第一边界，衔接区域与高... 详细信息

标准号: CN116343959A

本发明提出一种基于多元函数模型的物态方程分段衔接方法，包括针对物态方程的方程分项A，将物态方程所描述的状态区域划分低温段、高温段以及两者之间的衔接区域；衔接区域与低温段之间具有以温度T₁为等温线的第一边界，衔接区域与高温段之间具有以温度T₂为等温线的第二边界；在低温段和高温段中，分别以不同的低温段模型和高温段模型表征方程分项A；在衔接区域中，通过衔接函数表征方程分项A，衔接函数是温度T、密度ρ的二元函数，满足在第一、第二边界处的衔接条件。本发明可使衔接区域的物态方程数据满足二维解析性，更进一步可满足热力学自洽性关系，实现不留衔接痕迹的分段衔接。

关键词：衔接区域物态方程低温段高温段衔接等温线分段多元函数二元函数函数表征模型表征衔接条件状态区域边界处解析性热力学二维

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大规模结构网格数据的相关性统计建模轻量化方法

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计算机研究与发展 2023年第3期60卷 676-689页

作者：杨阳武昱汪云海曹轶北京应用物理与计算数学研究所北京100094 山东大学计算机科学与技术学院山东青岛266237 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

高置信度的数据可视分析对于大规模数值模拟至关重要,但是当前高性能计算机的存储瓶颈导致可视分析应用获取原始高分辨率网格数据越来越困难.基于统计建模的方法能够极大降低高分辨数据存储成本,但是重建数据的不确定性高.为此,提出了... 详细信息

高置信度的数据可视分析对于大规模数值模拟至关重要,但是当前高性能计算机的存储瓶颈导致可视分析应用获取原始高分辨率网格数据越来越困难.基于统计建模的方法能够极大降低高分辨数据存储成本,但是重建数据的不确定性高.为此,提出了一种大规模结构网格数据的相关性统计建模轻量化方法,用于对并行数值模拟生成的大规模多块体数据进行高效分析与可视化.该方法的技术核心是通过数据块间的统计相关性,指导邻接数据块的统计建模,从而有效地保留数据统计特征,且不需要对不同并行计算节点中的数据块进行合并与重新分块.通过耦合数据块的数值分布信息、空间分布信息和相关性信息,该方法可以更精确地重建原始数据,降低可视化的不确定性.实验测试采用了最大10亿网格规模的5组科学数据,定量分析结果显示,在相同数据压缩比下,该方法相比现有方法可将数据重建精度最大提升近2个数量级.

关键词：数据轻量化大规模并行科学模拟大规模多块体数据相关性统计建模科学可视化

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一种混合腔锁模激光振荡器及其输出激光的方法

一种混合腔锁模激光振荡器及其输出激光的方法

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作者：刘勤勇刘晓萌 100094 北京市海淀区丰豪东路2号

本发明涉及一种混合腔锁模激光振荡器及其输出激光的方法，该激光振荡器包括：激光晶体位于凹柱面与凸柱面反射镜之间；平面反射镜接收由激光晶体散射的光，半导体饱和吸收镜接收平面反射镜的光；匹配透镜在半导体饱和吸收镜与平面反射... 详细信息

标准号: CN106532420B

本发明涉及一种混合腔锁模激光振荡器及其输出激光的方法，该激光振荡器包括：激光晶体位于凹柱面与凸柱面反射镜之间；平面反射镜接收由激光晶体散射的光，半导体饱和吸收镜接收平面反射镜的光；匹配透镜在半导体饱和吸收镜与平面反射镜之间；泵浦光形成光斑，透过凹柱面反射镜后从凸柱面反射镜一侧输出,还包括一种输出激光的方法，该方法包括：当调腔时，遮挡半导体饱和吸收镜，第二非稳腔处于稳定状态，激光输出从凸柱面反射镜输出。通过本发明在水平方向使用非稳腔结构，此方向的光束质量为近衍射极限输出，在竖直方向仍然是稳腔结构，腔内模场面积增加，同样功率水平下腔内光强减弱，保持光束质量的前提下，产生更高的输出功率。

关键词：反射镜饱和吸收镜凸柱面输出半导体平面反射镜激光晶体输出激光非稳腔凹柱面反射镜激光振荡器光斑功率水平光强减弱接收平面面积增加匹配透镜输出功率锁模激光衍射极限凹柱面泵浦光混合腔振荡器散射腔内竖直稳腔下腔遮挡激光

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相对论全腔轴向提取磁控管阳极释气数值模拟研究

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强激光与粒子束 2021年第7期33卷 53-58页

作者：杨郁林董志伟杨温渊北京应用物理与计算数学研究所北京100094

相对论电子轰击阳极产生二次电子和释气以及释气电离产生的击穿现象是限制全腔轴向提取透明阴极磁控管(TCMAC)工作性能的一个重要因素。本研究对TCMAC中轰击产生的阳极二次电子以及释气电离现象进行了物理建模以及三维数值模拟研究,考... 详细信息

相对论电子轰击阳极产生二次电子和释气以及释气电离产生的击穿现象是限制全腔轴向提取透明阴极磁控管(TCMAC)工作性能的一个重要因素。本研究对TCMAC中轰击产生的阳极二次电子以及释气电离现象进行了物理建模以及三维数值模拟研究,考察了其对TCMAC运行性能的影响。初步计算结果表明,二次电子发射与阳极释气对TCMAC工作都有一定影响,释气后电离产生的正离子数大于系统中电子数时,会导致TCMAC击穿。

关键词：全腔轴向提取磁控管释气电子碰撞激发电离

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求解压力Poisson方程的混合粗化代数多重网格算法

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计算物理 2023年第5期40卷 527-534页

作者：胡少亮许开龙徐然刘再刚徐小文安恒斌范荣红汪振宇王伟中物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计算机应用研究所四川绵阳621900

针对复杂流动中Navier-Stokes(N-S)方程SIMPLE算法导出的压力Poisson(泊松)离散线性系统,提出一类基于混合粗化的代数多重网格(AMG)算法。该算法采用一类非光滑聚类粗化和经典C/F粗化结合的方式构造网格层次结构,希望在不影响收敛性的... 详细信息

针对复杂流动中Navier-Stokes(N-S)方程SIMPLE算法导出的压力Poisson(泊松)离散线性系统,提出一类基于混合粗化的代数多重网格(AMG)算法。该算法采用一类非光滑聚类粗化和经典C/F粗化结合的方式构造网格层次结构,希望在不影响收敛性的情况下,减少AMG算法的启动开销。通过航空发动机燃烧室复杂流动数值模拟应用验证了该算法的有效性。结果表明:对于典型算例,相对于经典AMG算法,该算法可以获得78%的加速。

关键词：不可压N-S方程 Poisson方程线性解法器预条件迭代代数多重网格

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高温、高压和pH值多种因素作用下蒙脱石层间Cs^(+)/UO_(2)^(2+)水化和扩散行为的分子模拟

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原子能科学技术 2022年第7期56卷 1243-1250页

作者：李楠王进王军霞孙鸿昊王丽丽西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621010 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

作为核废物地质处置库缓冲回填材料的主要成分,蒙脱石在特殊环境(高温、高压和pH多种因素作用)下吸附阻滞核素的行为对缓冲回填材料的性能评估至关重要。为从微观分子尺度探究特殊环境下蒙脱石层间核素离子的吸附扩散行为,本文采用蒙特... 详细信息

作为核废物地质处置库缓冲回填材料的主要成分,蒙脱石在特殊环境(高温、高压和pH多种因素作用)下吸附阻滞核素的行为对缓冲回填材料的性能评估至关重要。为从微观分子尺度探究特殊环境下蒙脱石层间核素离子的吸附扩散行为,本文采用蒙特卡罗(MC)和分子动力学(MD)方法,分别研究了Cs^(+)/UO_(2)^(2+)在蒙脱石层间的吸附行为,以及高温、高压和pH值多种因素作用下的水化和扩散动力特征。MC结果表明:蒙脱石层间的Cs^(+)、UO_(2)^(2+)周围分别会形成1层和2层水化壳,且层间水分子与四面体中氧原子之间形成了明显的氢键;当c=1.25 nm时,蒙脱石层间最多可吸附285个水分子。MD结果表明:高温、高压和pH值都会对Cs^(+)、UO_(2)^(2+)的水化和扩散产生影响。常温、常压下pH值分别为11.85、12.15时,Cs^(+)、UO_(2)^(2+)水化壳中的水分子数最多;pH值分别为12.15、11.85时,Cs^(+)、UO_(2)^(2+)的扩散系数最大,分别为5.31×10^(-13)m^(2)/s和1.11×10^(-12)m^(2)/s。与常温、常压相比,高温、高压下Cs^(+)、UO_(2)^(2+)水化壳中的水分子数最多时,pH值分别为7.00、12.15;而Cs^(+)、UO_(2)^(2+)扩散系数最大(1.12×10^(-12)m^(2)/s、1.01×10^(-12)m^(2)/s)时的pH值均为12.15。

关键词： Cs^(+)/UO_(2)^(2+)-蒙脱石高温高压 pH值吸附扩散分子模拟

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弱导电薄层介质材料电磁耦合等效计算方法研究

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强激光与粒子束 2024年第4期36卷 187-194页

作者：鲍献丰李瀚宇周海京中物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京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳621900

面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型... 详细信息

面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型适当增厚,同时等比例减小其电导率,参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长,减少网格量的目的,不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式,不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明,在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中,该方法具有较好的适用性。

关键词：弱导电介质薄层材料时域有限差分方法电磁耦合等效计算

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太阳风作用下航天器表面充电效应分析

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国防科技大学学报 2022年第3期44卷 131-138页

作者：郝建红黄赛赵强范杰清张芳董志伟华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环... 详细信息

针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环境下航天器周围的空间电位结构以及等离子体密度分布情况。研究结果表明:表面材料的选择将影响空间势垒深度以及尾迹结构,表面充电至更低电位的表面材料具有较小尾迹区域;航天器向阳面电位分布主要由光电子以及二次电子主导,而背阳面的电位分布则主要受到尾迹效应的影响。以上结果对太阳风环境航天器探测和评估等相关工作以及工程研究具有一定的理论参考价值。

关键词：航天器表面充电太阳风等离子体尾迹效应势垒

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