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强激光与粒子束 2022年第4期34卷 111-116页

作者：谭群范杰清赵强张芳李尧郝建红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

CCD易受空间环境中高能电子辐射的影响,造成性能下降和工作异常,针对此问题,选取某国产N沟道3相多晶硅交迭栅、帧转移结构CCD开展了电子辐照效应研究。采用三维蒙特卡罗软件FLUKA建立电子辐照CCD的组成材料Si和SiO_(2)模型,仿真模拟电... 详细信息

CCD易受空间环境中高能电子辐射的影响,造成性能下降和工作异常,针对此问题,选取某国产N沟道3相多晶硅交迭栅、帧转移结构CCD开展了电子辐照效应研究。采用三维蒙特卡罗软件FLUKA建立电子辐照CCD的组成材料Si和SiO_(2)模型,仿真模拟电子和材料相互作用的物理过程,计算不同能量电子在Si和SiO_(2)中的总质量阻止本领和射程,与文献理论计算结果对比验证了本文仿真方法的正确性。建立CCD像元阵列的三维模型,模拟计算不同能量电子在CCD中能量沉积过程的影响,以及像元间有无边界对电子在CCD像元中平均原子离位(DPA)的影响,分析了辐照损伤差异产生的机理。结果表明,靠近入射点的像元能量沉积最大处对应的入射电子能量较小;对于无边界像元,电子辐照产生的DPA随入射深度的增加先增加后减小,而在有边界像元中产生的DPA随入射深度的增加先减小后增加,并且随入射深度的增加无边界像元中产生的DPA与有边界像元中产生的DPA差值越来越小。

关键词：电荷耦合器件电子辐照 FLUKA 阻止本领射程能量沉积平均原子离位

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非理想氢原子束真空环境长程传输模拟研究

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强激光与粒子束 2022年第12期34卷 113-118页

作者：石俊杰郝建红张芳赵强范杰清沈硕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

模拟研究了非理想氢原子束在真空环境下的长程传输效应。根据中性化程度的不同,将非理想束分为欠中性束和过中性束。通过建立束流传输的准电磁模型,研究了束流密度、中性化因子、空间磁场和弹性散射等因素对非理想氢原子束的影响。结果... 详细信息

模拟研究了非理想氢原子束在真空环境下的长程传输效应。根据中性化程度的不同,将非理想束分为欠中性束和过中性束。通过建立束流传输的准电磁模型,研究了束流密度、中性化因子、空间磁场和弹性散射等因素对非理想氢原子束的影响。结果表明:对于欠中性束,负氢离子的存在对氢原子的传输几乎没有影响,因此欠中性束的发射装置可以考虑去除偏置磁场,以减小设备体积和质量;对于过中性束,束流损失率与束流密度和中性化因子有关,即束流密度越大,束流损失越大;中性化因子越高,束流损失就越高;而无论是欠中性束还是过中性束,空间磁场和粒子间的弹性散射对其传输都没有影响。

关键词：非理想束长程传输束流密度中性化因子束流损失率

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氢原子束在大气长程传输中自剥离效应研究

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强激光与粒子束 2022年第6期34卷 72-77页

作者：沈硕郝建红张芳赵强范杰清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

氢原子束在大气传输时,束流粒子与大气粒子碰撞电离形成的大气剥离效应,以及和大气剥离产生次级粒子碰撞电离形成的自剥离效应,是造成氢原子束能量损失的重要机制。考虑到自剥离效应成因复杂,虽然目前已有一些理论方面的研究结果,但对... 详细信息

氢原子束在大气传输时,束流粒子与大气粒子碰撞电离形成的大气剥离效应,以及和大气剥离产生次级粒子碰撞电离形成的自剥离效应,是造成氢原子束能量损失的重要机制。考虑到自剥离效应成因复杂,虽然目前已有一些理论方面的研究结果,但对其发生机理和对束流损失效果尚未有实验或数值模拟方面的工作,因此,通过对自剥离效应的发生机理和对束流损失的影响进行分析,进一步完善了自剥离效应理论,在通过束流传输方程验证了粒子云网格-蒙特卡罗法对氢原子束大气传输仿真模拟适用的基础上,将仿真结果与自剥离理论进行了对比,验证了自剥离效应理论的适用性。模拟结果表明,自剥离效应是由束流被大气电离产生的带电次级粒子团在地磁场的影响不停地穿越束流导致的,且自剥离效应的强弱与原子束的密度有关,束流密度越大,自剥离效应越强,对束流的影响越大。

关键词：中性束大气长程传输自剥离效应蒙特卡罗方法

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Fourier积分算子的局部光滑性及其相关研究

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中国科学：数学 2021年第6期51卷 847-880页

作者：高传伟苗长兴北京大学北京国际数学研究中心北京100871 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

本文综述满足电影型(cinematic)曲率条件的Fourier积分算子的局部光滑性及其相关研究.电影型曲率条件包含非退化条件及曲率条件.作为范例重点讨论如何通过双线性方法建立变系数版本的平方函数不等式,进而改进了Mockenhaupt-Seeger-Sogg... 详细信息

本文综述满足电影型(cinematic)曲率条件的Fourier积分算子的局部光滑性及其相关研究.电影型曲率条件包含非退化条件及曲率条件.作为范例重点讨论如何通过双线性方法建立变系数版本的平方函数不等式,进而改进了Mockenhaupt-Seeger-Sogge局部光滑性的结果.与此同时,本文还分析了解决局部光滑性猜想的困难、可能的途径,以及它与其他数学猜想之间的联系.

关键词： Fourier积分算子局部光滑性估计平方函数不等式双线性方法电影型曲率条件

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弱磁化等离子体中受激拉曼散射和受激布里渊散射抑制研究

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计算物理 2023年第2期40卷 136-146页

作者：周远志郑春阳刘占军曹莉华程瑞锦贺贤土北京大学物理学院应用物理与技术研究中心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京100094

本文针对典型激光聚变等离子体参数条件,利用动理学粒子模拟程序研究横向磁场和激光带宽在抑制受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)中的作用。模拟发现横向磁场对非均匀等离子体中SRS的非线性自共振增强有显著抑制作用,分析认为横... 详细信息

本文针对典型激光聚变等离子体参数条件,利用动理学粒子模拟程序研究横向磁场和激光带宽在抑制受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)中的作用。模拟发现横向磁场对非均匀等离子体中SRS的非线性自共振增强有显著抑制作用,分析认为横向磁场作用于SRS激发的电子等离子体波(EPW)势阱中的俘获电子,使它们在横向上加速,对EPW造成非线性阻尼,同时减小EPW的非线性频移量,从而缩窄非均匀等离子体中SRS的自共振空间,极大降低SRS反射率。在此基础上利用横向磁场抑制SRS的特性,以及SBS增长对激光带宽的敏感性,提出了利用横向磁场和宽带激光将SRS和SBS同时抑制在低反射率水平的方案。在采用数十特斯拉横向磁场和实验中易于达到的千分之一量级的激光带宽时以及慢性约束聚变(ICF)相关参数下,SBS和SRS的反射率都得到了有效抑制。

关键词：受激拉曼散射受激布里渊散射非线性动理学效应磁化等离子体自共振

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Aardvark辐射流体程序对多驱动源高能量密度流体的数值模拟研究

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计算物理 2024年

作者：廖棱锐刘浩杨咏乐莫崇杰陈良文张晟程锐张平康炜北京大学工学院及北京大学应用物理与技术研究中心湖南大学物理与微电子科学学院北京计算科学研究中心中国科学院近代物理研究所北京应用物理与计算数学研究所

高能量密度条件下的物质状态与流体动力学对高能量密度科学与惯性约束聚变的研究十分重要。考虑到实验方法的难度大、成本高且探测手段有限，使用辐射流体力学数值模拟的方法来进行研究并辅助实验的设计与开展，是一个不可或缺的途径。... 详细信息

高能量密度条件下的物质状态与流体动力学对高能量密度科学与惯性约束聚变的研究十分重要。考虑到实验方法的难度大、成本高且探测手段有限，使用辐射流体力学数值模拟的方法来进行研究并辅助实验的设计与开展，是一个不可或缺的途径。近年来高能量密度物理的集成实验亟须一套公开的多用途辐射流体数值模拟程序。针对这一迫切需求，编写了一套多用途模块化一维高可压缩辐射流体力学计算模拟C/C++程序Aardvark，可用于高能量密度物理领域中强流重离子束、强电流Z 箍缩、激光与黑腔辐射等多驱动源流体或等离子体的多物理场预测。采用Aardvark程序对典型多驱动源高能量密度条件下的应用场景进行了数值研究。

关键词：高能量密度物理辐射流体力学状态方程 Z箍缩重离子束

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二维扩散方程的局部二阶线性保极值节点计算方法及应用

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计算物理 2022年第1期39卷 17-32页

作者：张淑娴杭旭登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研究生院北京100088 计算物理实验室北京100088

对一般四边形网格设计一种优化的节点控制体,并构造了一种扩散方程的保极值二阶收敛的局部线性节点计算格式(优化控制体节点格式,VOC格式)。在网格不出现异常节点的情况下,证明VOC格式是保极值、线性精确和二阶收敛的。而且在均匀的矩... 详细信息

对一般四边形网格设计一种优化的节点控制体,并构造了一种扩散方程的保极值二阶收敛的局部线性节点计算格式(优化控制体节点格式,VOC格式)。在网格不出现异常节点的情况下,证明VOC格式是保极值、线性精确和二阶收敛的。而且在均匀的矩形网格上,修正的逆距离加权格式与VOC格式等价,从而对间断系数问题也是局部二阶收敛的。VOC格式可以用于单元中心型线性扩散格式和保正格式的节点值计算。数值算例表明对扭曲网格上的间断系数问题,VOC格式是二阶收敛的。采用VOC格式计算节点值的线性九点格式具有线性精确性和二阶收敛性,采用VOC格式的保正格式也具有二阶收敛性。

关键词：节点格式修正的逆距离加权格式有限体积方法扩散方程保极值

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一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法

一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法

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作者：种晓宇王镤子愚马猛高兴誉阙嘉豪黄永兴咸家伟余威王丽芳宋海峰 650499 云南省昆明市五华区一二一大街文昌路68号

本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉... 详细信息

标准号: CN117744350A

本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉布斯自由能和子合金文件名数据，得到热力学参数混合熵和混合焓；S3：批量生成可用于建模的输入文件。本发明简化了相图热力学计算的过程，减少了手动操作和繁琐的数据转化工作，科研人员可以更高效地利用已经得到的大量数据进行相图预测和热力学建模，节省时间和精力，提高研究效率。

关键词：建模吉布斯自由能合金计算机技术领域读取压强热力学参数热力学计算热力学数据文件名数据输入文件数据转化温度数据自动集成材料科学混合焓混合熵热力学可用预测科研研究

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一种温度压强相图自动化建模方法及装置

一种温度压强相图自动化建模方法及装置

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作者：宋海峰种晓宇高兴誉王镤子愚阙嘉豪黄永兴咸家伟余威王丽芳 100088 北京市海淀区花园路6号

本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模... 详细信息

标准号: CN117894406A

本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模型，并可对其参数进行进一步优化，为材料设计和研究提供了一种高效而准确的工具。通过建立材料的温度压强相图，能够更好地理解材料的相平衡行为和热力学性质，并获得更全面的材料信息，本发明可以通过建模和计算快速准确地预测材料在这些极端条件下的状态和性质。此外，本发明能够在低成本和短时间内进行对高温高压材料的设计筛选，并构建相应的热力学数据库，为材料研究和开发提供重要的支持。

关键词：压强构建高温高压材料基因工程领域热力学数据库第一性原理热力学公式热力学数据热力学性质设计和优化自动化建模材料设计材料信息材料研究极端条件压强条件低成本热力学图模型建模筛选平衡预测优化开发研究

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杜祥琬院士访谈录:从38年前《计算物理》上的一篇论文谈起

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计算物理 2022年第1期39卷 2-5页

作者：刘洁黄烁崔磊磊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战略技术装备发展中心北京100094

自1984年创刊起,《计算物理》就承载着推动中国计算物理及相关学科基础创新研究之重任。38年来,历届编委会和几代编辑人不忘创刊初心,筚路蓝缕、辛勤耕耘、持之以恒,《计算物理》始终坚守“传播计算物理领域前沿研究成果、促进计算物理... 详细信息

自1984年创刊起,《计算物理》就承载着推动中国计算物理及相关学科基础创新研究之重任。38年来,历届编委会和几代编辑人不忘创刊初心,筚路蓝缕、辛勤耕耘、持之以恒,《计算物理》始终坚守“传播计算物理领域前沿研究成果、促进计算物理学术交流、推动计算物理学科发展”的办刊宗旨,在我国计算物理以及相关学科的创新发展中发挥了重要作用。

关键词：办刊宗旨计算物理前沿研究成果历届编委学术交流相关学科杜祥琬持之以恒

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