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第十六届全国交叉科学会议

作者：赖惠林许爱国张广财李德梅北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室福建师范大学数学与计算机科学学院北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

本文发展了用于研究可压流体瑞利泰勒(RT)不稳定性的含外力的离散Boltzmann模型(DBM),并对热Couette流问题进行数值模拟并与Riemann解析解进行比较,结果表明该模型可适用可压流体数值模拟.利用该模型对界面间断的可压流体RT不稳定性进... 详细信息

本文发展了用于研究可压流体瑞利泰勒(RT)不稳定性的含外力的离散Boltzmann模型(DBM),并对热Couette流问题进行数值模拟并与Riemann解析解进行比较,结果表明该模型可适用可压流体数值模拟.利用该模型对界面间断的可压流体RT不稳定性进行数值模拟,得到界面初始扰动发展成蘑菇状图形的基本过程.数值结果表明,DBM可用于可压流体RT不稳定性问题的数值研究.

关键词：离散Boltzmann方法瑞利泰勒不稳定性可压流体

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半导体激光阵列谱合成光谱及光束质量分析

半导体激光阵列谱合成光谱及光束质量分析

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中物院高能激光科学与技术重点实验室第三届学术交流会

作者：唐选王小军柯伟伟中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室四川绵阳621999 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

我们建立了半导体激光阵列光谱合成系统的数值计算模型.模型采用特征模展开法描述二维光放大以及外腔光反馈过程.模型考虑了增益饱和效应以描述半导体激光器中的模式竞争过程.数值计算了半导体激光器中载流子浓度,复合速率以及增益分布... 详细信息

我们建立了半导体激光阵列光谱合成系统的数值计算模型.模型采用特征模展开法描述二维光放大以及外腔光反馈过程.模型考虑了增益饱和效应以描述半导体激光器中的模式竞争过程.数值计算了半导体激光器中载流子浓度,复合速率以及增益分布,并用于求解激光动力学方程.采用Fresnel衍射积分,光栅方程以及模式交叠计算外腔反馈系数大小.引入了量子噪声用于评估半导体激光器的线宽.基于该数值模型,描述并分析了半导体激光阵列的互注入现象及其对合成光谱及光束质量的影响.

关键词：半导体激光阵列谱合光谱光束质量量子噪声

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激光等离子体模拟研究日地磁场活动特征

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激光与光电子学进展 2013年第8期50卷 127-135页

作者：董全力王首钧袁大伟陆全明黄灿刘勋李玉同林晓宣魏会冈仲佳勇施建荣江少恩丁永坤蒋柏彬杜凯华能乔占峰黄奎喜陈明贺贤土郁明阳刘全生王水唐永健朱健强赵刚盛政明张杰鲁东大学物理与光电工程学院山东烟台264205 中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京100190 中国科学技术大学中国科学院基础等离子体物理重点实验室安徽合肥230026 中国科学院国家天文台光学天文重点实验室北京100012 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 浙江大学物理系聚变科学理论与模拟研究所浙江杭州310027 鲁尔大学理论物理研究所德国波鸿D-44780 马里兰大学帕克分校物理系美国马里兰University Park 20742 中国科学院高功率激光物理重点实验室上海201800 上海交通大学物理系教育部激光等离子体物理研究重点实验室上海200240

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面,实验发现存... 详细信息

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面,实验发现存在三个电子扩散区(EDR),这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似。所不同的是,在激光等离子体磁重联实验中,两类EDR在一次重联过程中产生,但中心EDR出现时间晚于两侧EDR,且其发展速度更快,喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度。通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较,显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性,这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象。

关键词：实验室天体物理太阳冕区物质抛射太阳耀斑磁重联电子扩散区

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扰动激波冲击平面界面中凹腔的形成机制

扰动激波冲击平面界面中凹腔的形成机制

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：贺一峰李海锋田保林杨越北京大学工学院湍流与复杂系统国家重点实验室北京应用物理与计算数学研究所

在Richtmyer-Meshkov不稳定性(RMI)中,平面激波冲击扰动界面后,界面处会形成尖钉和气泡结构。然而,扰动激波冲击平面界面后,界面会演化出台阶和凹腔结构,这与传统RMI完全不同。通过数值模拟,我们发现该不稳定性和RMI的界面结构差异源于... 详细信息

在Richtmyer-Meshkov不稳定性(RMI)中,平面激波冲击扰动界面后,界面处会形成尖钉和气泡结构。然而,扰动激波冲击平面界面后,界面会演化出台阶和凹腔结构,这与传统RMI完全不同。通过数值模拟,我们发现该不稳定性和RMI的界面结构差异源于不同的涡量分布。该不稳定性除了会在界面上因密度梯度和压强梯度不匹配而沉积界面涡量外,还会在激波初始位置和马赫反射激波后分别沉积弯曲激波涡量和滑移线涡量。在滑移线的剪切作用下,界面处形成凹腔。在线性阶段,凹腔宽度等于激波冲击界面时的马赫杆高度。我们建立了马赫杆高度模型来预测线性阶段凹腔宽度,该模型与直接数值模拟结果符合良好。此外,该模型可以解释滑移线张角扩大等现象。

关键词：界面不稳定性激波滑移线马赫杆

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基于自匹配共振加速机制产生高能量密度准直电子束

基于自匹配共振加速机制产生高能量密度准直电子束

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第七届全国青年计算物理学术会议

作者：刘彬王鸿勇刘杰傅立斌许游江颜学庆贺贤土北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理教育部重点实验室核物理与技术国家重点实验室北京应用物理与计算数学研究所

随着激光技术的迅猛发展,超强激光与等离子体相互作用正逐渐成为物理学的一个重要分支,启发并开创了许多全新的研究领域,如高能粒子加速、天体物理实验室模拟、惯性约束聚变、医学治疗及生物诊断等。激光与等离子体相互作用,是一个复杂... 详细信息

随着激光技术的迅猛发展,超强激光与等离子体相互作用正逐渐成为物理学的一个重要分支,启发并开创了许多全新的研究领域,如高能粒子加速、天体物理实验室模拟、惯性约束聚变、医学治疗及生物诊断等。激光与等离子体相互作用,是一个复杂的、外部驱动的、多体的相互作用。随着激光等离子体参数变化,相互作用规律也会有所不同。对于超强激光脉冲,在稀薄等离子体密度下,

关键词：高能量密度激光频率相对论电子临界密度加速机制

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非平衡放热流体的离散玻耳兹曼方法研究

非平衡放热流体的离散玻耳兹曼方法研究

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中国核学会2019年学术年会

作者：林传栋许爱国马宇中山大学中法核工程与技术学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中,尤其是在核能工程中,是一种非常重要的常见物理现象。放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构,并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为,这往往使得传统模拟方法... 详细信息

放热流体广泛存在于自然界和工程应用之中,尤其是在核能工程中,是一种非常重要的常见物理现象。放热流体系统大都涉及从微观尺度的分子碰撞到宏观流动尺度的大窝结构,并且包含复杂的流动力学和热力学非平衡行为,这往往使得传统模拟方法的适用性面临挑战。传统宏观方法对非平衡效应显著的区域经常存在物理描述能力不足的问题,而微观粒子方法往往由于计算资源的限制难于模拟足够时空尺度的系统。本文构建并使用的离散玻耳兹曼方法(DBM)主要就是针对这一中间尺度(非平衡程度、连续程度)的流体行为。DBM自然继承了玻耳兹曼方程描述和测量非平衡物理系统的部分功能,不仅能够在连续性极限条件下得到与宏观控制方程一致的结果,还能够有效延伸至传统宏观控制方程失效时的更强非平衡区域。同时,该方法具有演化方程形式简单、易于编程处理、稳定性好、适用于并行化处理等优势特点。DBM在非平衡放热流体的应用研究,将有助于从微介观尺度深入理解非平衡物理系统的本质机制和特征规律,并且能够为传统计算方法的改进提供可靠的数值参考和理论支撑。

关键词：放热流体爆轰非平衡效应离散玻耳兹曼方法介观模拟

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Ne 1s洞态的多重Auger衰变过程的理论研究

Ne 1s洞态的多重Auger衰变过程的理论研究

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第六届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：周福阳马玉龙屈一至王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院

Auger衰变是低Z原子离子洞态的主要衰变通道。Auger衰变速率在等离子体物理[1]、天文[2]和X射线激光机制[3]等研究领域中都有非常重要的应用。在普通的Auger衰变过程中,内壳层空穴被外壳层电子填满并同时电离掉一个外壳层电子,也就是单A... 详细信息

Auger衰变是低Z原子离子洞态的主要衰变通道。Auger衰变速率在等离子体物理[1]、天文[2]和X射线激光机制[3]等研究领域中都有非常重要的应用。在普通的Auger衰变过程中,内壳层空穴被外壳层电子填满并同时电离掉一个外壳层电子,也就是单Auger衰变过程。如果初态自电离态的能量足够高,在一次Auger衰变过程中同时或者逐步地电离掉多个电子的过程就是多重Auger衰变。前者就是直接多重Auger衰变,后者是cascade多重Auger衰变。以双重Auger过程为例,在cascade

关键词：电离态壳层电子 Auger Ne 1s

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我国近海海域大气光学特性初步分析

我国近海海域大气光学特性初步分析

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第二届全国大气光学及自适应光学技术发展研讨会

作者：葛成良张凯关有光张飞舟中国工程物理研究院应用电子学研究所中物院高能激光科学与技术重点实验室北京应用物理与计算数学研究所

海洋大气光学特性是影响激光传输的重要因素。本文通过调研、实地测量和理论分析,对我国近海海域的大气折射率结构常数C_n、能见度等大气光学特性进行了初步分析,并与陆地典型大气光学特性进行了比较,初步形成了近海海域大气光学特性的... 详细信息

海洋大气光学特性是影响激光传输的重要因素。本文通过调研、实地测量和理论分析,对我国近海海域的大气折射率结构常数C_n、能见度等大气光学特性进行了初步分析,并与陆地典型大气光学特性进行了比较,初步形成了近海海域大气光学特性的基本结论。

关键词：近海海域大气光学特性 Cn2 能见度

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Sm原子能级超精细结构的MCDF理论研究

Sm原子能级超精细结构的MCDF理论研究

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第五届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：屈一至周福阳李冀光王建国中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

原子能级的超精细结构（HFS）是由电子和原子核的电磁多极矩相互作用产生的,通过比较理论值和实验测量结合,可以确定原子核电磁多极矩,对于研究同位素效应等也有重要意义。钐（Sm）原子位于镧系元素的中间位置,基态为[Xe]4f6s～7F,未满... 详细信息

原子能级的超精细结构（HFS）是由电子和原子核的电磁多极矩相互作用产生的,通过比较理论值和实验测量结合,可以确定原子核电磁多极矩,对于研究同位素效应等也有重要意义。钐（Sm）原子位于镧系元素的中间位置,基态为[Xe]4f6s～7F,未满的4f壳层导致它的电子结构非常复杂,加上电子关联效应强,使得理论研究十分困难。在上世纪80年代***等人[1]在单组态近似下计算了镧系元素4f 6s组态系列的超精细结构系数,其结果与实验值符合较好。而之后***等人[2]的多组态计算结果反而与实验值相差较大。本工作

关键词：精细结构原子能级多组态理论研究

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爆轰问题的离散Boltzmann方法建模与研究

爆轰问题的离散Boltzmann方法建模与研究

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：张玉东许爱国张广财陈志华北京应用物理与计算数学研究所北京100088 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

爆轰是一种超声速传播的燃烧模式，由于其近似等容的热力学特性，使得其具有更高的做功效率，在航空航天推进系统中有着重要的应用背景。爆轰波可以看成是一种化学反应驱动的冲击波，具有极强的非平衡特性，在波阵面附近存在着复杂的流...

爆轰是一种超声速传播的燃烧模式，由于其近似等容的热力学特性，使得其具有更高的做功效率，在航空航天推进系统中有着重要的应用背景。爆轰波可以看成是一种化学反应驱动的冲击波，具有极强的非平衡特性，在波阵面附近存在着复杂的流动非平衡、热动非平衡和化学反应非平衡的耦合。传统的宏观数值模拟一般是基于Euler或Navier-Stokes方程组，并在能量方程中添加源项来描述化学反应的作用。

关键词：

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