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第十三届全国流体力学学术会议

作者：贾英琦许爱国王立锋陈大伟北京应用物理与计算数学研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室北京大学工学院高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

常加速度下的Rayleigh-Taylor不稳定性（RTI）已经开展了大量研究并获得了相对成熟的物理认识,但是针对惯性约束聚变（ICF）等情形中出现的变加速度RTI问题的研究相对较少,物理认识不足。与常加速度下的RTI类似（甚至更复杂）,变加速度... 详细信息

常加速度下的Rayleigh-Taylor不稳定性（RTI）已经开展了大量研究并获得了相对成熟的物理认识,但是针对惯性约束聚变（ICF）等情形中出现的变加速度RTI问题的研究相对较少,物理认识不足。与常加速度下的RTI类似（甚至更复杂）,变加速度RTI系统内部会出现大量中间尺度（介尺度）的空间结构和动理学模式。这些结构和模式的存在与演化,极大影响着系统的性能和物理功能。介尺度行为,离散性更强,非平衡程度更高,如何描述,实际把控能力才不下降?这个问题不仅挑战模拟前的物理建模,而且挑战模拟后的复杂物理场分析。因为传统流体建模,基于（准）连续和近平衡假设;同时,复杂物理场分析技术的不足,经常导致面对数据,给不出足够的有效信息,造成数据资源的极大浪费。另外,非平衡强度是描述、掌握、理解非平衡复杂流动的最基础参量之一。任何非平衡强度的定义都依赖于研究视角。基于单一视角给出的认知,往往是片面的甚至是错误的。离散Boltzmann方法（DBM）,就是针对上述需求而提出和发展的动理学建模与分析方法。基于DBM,不仅可以更加有效地模拟出离散程度更高、非平衡程度更高情形的流动行为,而且可以更加方便地研究:（1）不同视角的非平衡行为与由此引发的各种效应,（2）引发熵增的主要机制及其相对的重要性,（3）一系列介尺度结构的形态特征与物质、能量混合程度,等等。在本研究中使用DBM研究变加速度下的RTI动理学:加速度在特定时间经历两次方向反转。除分析密度、流速、温度、压强等宏观量以外,利用DBM提供的新视角检测手段（Δ、Δ, 1、Δ等特征量）研究了系统的非平衡状态、程度与由此引发的一系列非平衡效应。研究发现:加速度两次方向反转的期间和加速度停止变化后的一段时间内,界面中心会发生运动,且此时RTI的尖钉气泡结构的发展受到抑制;加速度反转对非平衡强度D和D的影响较大,全场非平衡强度和界面非平衡强度的演化规律在前期不同而后期相似;加速度反转引起的界面中心位移会随可压缩性的增加而增大,且界面最大位移随可压缩性规律性变化;可压缩性越大,非平衡强度D越大,加速度反转对非平衡强度D的影响越强。

关键词：离散Boltzmann方法 Rayleigh-Taylor不稳定性变加速度非平衡动理学

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原子在IR+XUV双色激光场中的电离

原子在IR+XUV双色激光场中的电离

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第十七届全国原子与分子物理学术会议

作者：张奎陈京傅盘铭严宗朝王兵兵中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京100190 北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100084 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 中国科学院冷原子物理中心武汉430071 Department of Physics University of

利用基于非微扰量子电动力学的频域理论方法[1],我们计算了IR+XUV双色强激光场中Xe原子的光电子能谱,观察到由直接ATI电离过程产生的多平台结构.经由通道分析,我们发现两个激光场在整个电离过程中起不同的作用:XUV激光场决定了平台的电...

利用基于非微扰量子电动力学的频域理论方法[1],我们计算了IR+XUV双色强激光场中Xe原子的光电子能谱,观察到由直接ATI电离过程产生的多平台结构.经由通道分析,我们发现两个激光场在整个电离过程中起不同的作用:XUV激光场决定了平台的电离几率,而IR激光场决定了平台的宽度及其能量截止位置.

关键词：

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基于集成计算材料工程的新型碳化铀核燃料设计

智能安全

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智能安全 2024年第2期3卷 29-41页

作者：李佳王毅陆永洪高兴誉宋海峰李金山西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学重庆科创中心重庆401135 中国核动力研究设计院成都610213 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

极端条件下的材料物性对于新一代装备关重部件金属材料的优化设计和效能评估至关重要。但是,极端环境实验测量昂贵、复杂,不确定性因素较多,仅仅依靠实验难以系统全面地评估材料的物性参数。因此,迫切需要发展极端条件下高通量、多尺度... 详细信息

极端条件下的材料物性对于新一代装备关重部件金属材料的优化设计和效能评估至关重要。但是,极端环境实验测量昂贵、复杂,不确定性因素较多,仅仅依靠实验难以系统全面地评估材料的物性参数。因此,迫切需要发展极端条件下高通量、多尺度的集成计算材料工程关键技术。多元碳化物作为一类新型核燃料,因其高熔点、高硬度、高温稳定等优异的物理化学性能受到国内外极大的关注。通过高通量第一性原理计算对(UNb)C、(UZr)C和(UTa)C的热力学性质进行了系统研究,基于极端材料集成计算平台(ProME)局域化学环境近似方法(SAE)和平均场势(MFP 2)方法,进行了多组元体系建模和热力学特性的计算。揭示了不同掺杂元素对体积模量、熵、吉布斯自由能、晶格热导率等基础物性的作用规律,为新型核燃料的成分设计提供了重要数据参考。

关键词：核燃料第一性原理计算热力学性质集成计算材料工程

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一种新型端泵浦Yb:YAG板条激光放大器

一种新型端泵浦Yb:YAG板条激光放大器

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第二十二届全国激光学术会议

作者：苏华陈小明王小军徐浏孙殷宏胡浩周唐建高清松唐淳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高能激光科学与技术重点实验室四川绵阳 621900 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 621900 中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳四川 621900

具有高量子效率的掺Yb固体激光介质在实现高功率激光输出方面具有优势，但是其特殊的准三能级结构对泵浦亮度、激光亮度和工作温度都有较高要求。目前在室温下能够实现高功率输出的主要是基于薄片构型的谐振腔式Yb：YAG激光器，其效率...

具有高量子效率的掺Yb固体激光介质在实现高功率激光输出方面具有优势，但是其特殊的准三能级结构对泵浦亮度、激光亮度和工作温度都有较高要求。目前在室温下能够实现高功率输出的主要是基于薄片构型的谐振腔式Yb：YAG激光器，其效率提升主要受限于放大自发辐射(ASE)引起的阈值提高，同时腔内激光振荡与热过程的耦合相互作用使得需借助于复杂的腔内相差校正技术以实现高光束质量激光输出。

关键词：

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中红外强激光场中碱土金属原子的阈上电离

中红外强激光场中碱土金属原子的阈上电离

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第十六届全国原子与分子物理学术会议

作者：康会鹏吴明艳林志阳王传亮全威刘红平柳晓军陈京陈京熊辉徐晗付玉喜程亚徐至展中国科学院研究生院应用物理与技术研究中心北京应用物理与计算数学研究所中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室

作为一种重要的强场电离现象,阈上电离(Above-threshold ionization,ATI)一直是原子分子与光物理研究领域的前沿热点之一。目前对于阈上电离的研究大多围绕稀有气体原子展开,其光电子能谱展示了丰富的特征:如高能部分出现的平台结构(pla... 详细信息

作为一种重要的强场电离现象,阈上电离(Above-threshold ionization,ATI)一直是原子分子与光物理研究领域的前沿热点之一。目前对于阈上电离的研究大多围绕稀有气体原子展开,其光电子能谱展示了丰富的特征:如高能部分出现的平台结构(plateau),平台区域光电子的角分布,低能部分的奇异峰结构等。基于单电子近似的理论可以很好地解释这些现象。然而对于多电子效应是否对阈上电离过程产生影响,目前还没有明确的结论。

关键词：阈上电离强激光场碱土金属原子中红外

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谐振腔中的放大自发辐射:理论与实验

谐振腔中的放大自发辐射:理论与实验

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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：苏华王小军于益尚建力唐淳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 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 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621999

发展了一套描述谐振腔中放大自发辐射(ASE)与主激光竞争过程的耦合模型,并开展了相关实验对模型进行校验.在ASE模型中针对任意增益分布,采用镜面成像技术细致考查了ASE光线在介质边界处的反射.研究表明,激光输出效率的降低不仅取决于介... 详细信息

发展了一套描述谐振腔中放大自发辐射(ASE)与主激光竞争过程的耦合模型,并开展了相关实验对模型进行校验.在ASE模型中针对任意增益分布,采用镜面成像技术细致考查了ASE光线在介质边界处的反射.研究表明,激光输出效率的降低不仅取决于介质口径D与ASE自持增益gs的乘积,还与介质内的增益分布相关.后者由泵浦口径和激光通光口径共同决定.进一步研究发现,ASE效应会通过提高光腔起振阈值来降低激光器的光光效率,而不会影响斜率效率.在薄片激光器中,ASE效应可以忽略的判据与薄片构型密切相关:对于采用覆盖ASE吸收包边的薄片,要求gtD＜2.0;对于侧边打毛的薄片,要求gtD＜0.55;若将ASE的有效放大路径减小一半,则要求gtD＜0.8.

关键词：薄片激光器放大自发辐射理论谐振腔镜面成像技术

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高效率高平均功率的Nd:YAG平面波导激光器

高效率高平均功率的Nd:YAG平面波导激光器

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第二十二届全国激光学术会议

作者：王君涛陈月健吴振海周唐建徐浏汪丹童立新苏华王小军高清松唐淳中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳 621900 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 621900 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 621900 北京应用物理与计算数学研究所北京 100094

报道了一个准连续的Nd：YAG单包层平面波导激光放大器,在脉冲重复频率100Hz时,输出能量为944mJ,光光效率52％,这是目前已经报道的Nd：YAG平面波导激光放大器中的最高效率和最大能量.平面波导的尺寸为59mm(长)×10mm(宽)×1mm(...

报道了一个准连续的Nd：YAG单包层平面波导激光放大器,在脉冲重复频率100Hz时,输出能量为944mJ,光光效率52％,这是目前已经报道的Nd：YAG平面波导激光放大器中的最高效率和最大能量.平面波导的尺寸为59mm(长)×10mm(宽)×1mm(厚),中心的50 mm×10 mm×100μm 为掺杂浓度 1.5at.％的增益区.

关键词：

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预热烧蚀瑞利–泰勒不稳定性射流状尖钉形成机制

预热烧蚀瑞利–泰勒不稳定性射流状尖钉形成机制

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：王立锋叶文华李英俊贺贤土北京大学应用物理与技术研究中心北京100871 北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国矿业大学(北京)理学院北京100083

针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀 Rayleigh-Taylor (RT) 不稳定性射流状尖钉 (Spike) 的形成过程和物理机制开展重点研究.通过推广已有的理论,发展了 RT 和 Kelvin-Helmholtz (... 详细信息

针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀 Rayleigh-Taylor (RT) 不稳定性射流状尖钉 (Spike) 的形成过程和物理机制开展重点研究.通过推广已有的理论,发展了 RT 和 Kelvin-Helmholtz (KH) 不稳性界面连续分布线性模型和界面间断分布弱非线性模型;利用开发的高精度数值模拟程序,研究了烧蚀流体和纯流体中 RT 和 KH 不稳定性的弱非线性模耦合和非线性演化.

关键词：高能量密度预热烧蚀瑞利-泰勒不稳定性射流状尖钉

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等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性系统的DBM建模与非平衡特性研究

等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性系统的DBM建模与非平衡特性研...

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：宋家辉许爱国苗龙陈锋北京理工大学宇航学院航空宇航推进理论与工程系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理工大学爆炸科学技术国家重点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山东交通学院航空学院

流体不稳定性现象广泛存在于武器物理、航空航天和惯性约束聚变领域,对不稳定性现象机理的研究和认知是实现工程有效利用的重要前提。在惯性约束聚变中,高能量激光作用于靶丸烧蚀层表面会形成高温高压等离子体冲击材料层界面形成Richtmy... 详细信息

流体不稳定性现象广泛存在于武器物理、航空航天和惯性约束聚变领域,对不稳定性现象机理的研究和认知是实现工程有效利用的重要前提。在惯性约束聚变中,高能量激光作用于靶丸烧蚀层表面会形成高温高压等离子体冲击材料层界面形成Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性现象。已有研究表明,外加水平和切向磁场均会对等离子体RM不稳定性的发展起到抑制作用,然而当前研究所采用的大多为基于连续性介质假设的宏观磁流体模型,并且忽略了等离子体中粒子间碰撞引起的动理学耗散效应。本文构建了一种单流体磁流体离散玻尔兹曼模型,研究了外加水平磁场作用下RM不稳定性发展过程中的流动非平衡(Hydrodynamic non-equilibrium)及热动非平衡(Thermodynamicnon-equilibrium)效应。结果表明,无组织动量流在激波附近较强,而在流场其余位置较弱;无组织能量流在扰动界面附近较强,而在流场其余位置较弱。对于激波冲击重/轻界面引起扰动反转的情形,磁场效应表现出阶段性:在界面反转前,通过降低界面反转速度一定程度上增强了非平衡强度;而在界面反转再加速阶段,通过大幅降低界面增长速度显著降低了非平衡强度。对于激波冲击轻/重界面不反转情形,磁场通过抑制界面扰动发展降低了非平衡强度。通过追踪全局平均热力学非平衡强度,可以判断抑制RM界面发展的临界磁场强度。

关键词： Richtmyer-Meshkov不稳定性离散玻尔兹曼方法非平衡效应水平磁场

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高压下碲-氢体系的高温超导研究

高压下碲-氢体系的高温超导研究

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第十八届中国高压科学学术会议

作者：钟鑫王晖张车荣刘寒雨张守涛宋海峰杨国春张立军马琰铭吉林大学超硬材料国家重点实验室应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院高性能数值模拟中心东北师范大学化学院吉林大学材料科学与工程重点实验室

利用高效的CALYPSO软件结合第一性原理计算从理论上对TeH_n（m=1-3,n=1-8）晶体在高压下进行了结构预测。找到了四种非常规化学计量比化合物HTe、HT、HTe和HTe。呈现出了一个与硫-氢和硒-氢截然不同的势能图。并且HTe成为硫族元素中氢... 详细信息

利用高效的CALYPSO软件结合第一性原理计算从理论上对TeH_n（m=1-3,n=1-8）晶体在高压下进行了结构预测。找到了四种非常规化学计量比化合物HTe、HT、HTe和HTe。呈现出了一个与硫-氢和硒-氢截然不同的势能图。并且HTe成为硫族元素中氢化物的最高的富氢化合物。它们都属于高温超导体,超导临界温度高达104 K。从化学成键上来讲,碲-氢化合物中主要是离子键,而且HTe和HT分别包含了新奇的H准分子和H单元。我们研究的碲-氢化合物的不同属性非常有利于研究者们更深层次的理解高压下硫族氢化物

关键词：氢化物高温超导空间群高温超导体

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