检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第3期74卷 51-57页

作者：林成亮何斌吴勇王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京100088

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫... 详细信息

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫过程.本文从量子Lenard-Balescu动理学方程出发,建立了考虑电子和离子集体激发及其耦合效应的能量弛豫模型,并在此基础上采用电子离子解耦、静态极限和长波近似构建了不同的简化模型,系统研究了静态屏蔽、动态屏蔽、电子和离子等离激元激发及其耦合等效应对电子离子能量弛豫的影响机制.通过不同模型之间的对比,发现电子离子集体激发之间的耦合效应以及中等波长和短波区间的屏蔽效应对温热稠密等离子体中电子离子能量弛豫有着显著的影响.这一结论表明,准确描述等离子体中的动态响应和屏蔽效应将制约着相关物理体系中非平衡演化建模的精确性和有效性.

关键词：能量弛豫温热稠密物质等离子体屏蔽等离子体动态响应

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高能离子在稠密等离子体中的能量沉积和电子离子能量分配

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物理学报 2025年第9期74卷 124-132页

作者：李子健林成亮吴勇王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京100088

高能粒子在等离子体中的能量沉积及其导致的电子离子能量分配对理解惯性约束聚变的点火和燃烧过程至关重要.基于量子动理学的T矩阵扩展模型,本文研究了宽广温度密度区间的能量沉积和电子能量分配因子.相较于基于小角度散射的阻止本领模... 详细信息

高能粒子在等离子体中的能量沉积及其导致的电子离子能量分配对理解惯性约束聚变的点火和燃烧过程至关重要.基于量子动理学的T矩阵扩展模型,本文研究了宽广温度密度区间的能量沉积和电子能量分配因子.相较于基于小角度散射的阻止本领模型,T矩阵扩展模型能考虑由大角度库仑散射及其累积过程带来的横向偏转效应.首先研究了横向偏转效应对电子能量分配因子的影响,然后计算了宽温度密度区间的电子能量分配因子,基于这些数据的分析发展了适用于惯性约束聚变模拟的电子能量分配因子拟合表达式.研究发现,考虑横向偏转效应会给电子能量分配因子带来约27.5%的差异.这一结论表明,准确描述高能粒子能量沉积过程中的大角度库仑散射及其累积效应带来的横向偏转会影响惯性约束聚变点火和燃烧模拟的精确性.

关键词：能量沉积电子离子能量分配非理想等离子体惯性约束聚变

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宽谱红外/太赫兹量子棘轮探测器研究进展(内封面文章·特邀)

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 12-25页

作者：楚卫东白鹏杨宁王屹韩尚杰王迎新赵自然北京应用物理与计算数学研究所北京100088 计算物理全国重点实验室北京100088 北京师范大学物理与天文学院北京100875 北京邮电大学理学院北京102206 清华大学工程物理系北京100084

近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等... 详细信息

近年来,红外/太赫兹探测技术取得了卓越的进步,聚焦于当前主流的红外及太赫兹探测器就其优点和缺点进行相应评述。为满足现在科技水平所需的高速探测光子型红外/太赫兹探测器取得了广泛地关注和研究,但其工作温度低、响应光谱范围窄等缺点限制了其应用的场景。就工作原理、工作模式、研究进展、能带工程等方面介绍GaAs基经典红外/太赫兹光子型探测器并进行评述。在此基础上,详细介绍文中提出的量子棘轮红外探测器(QRIP)的研究进展,从QRIP器件的工作原理、器件结构等方面阐述了其优势及可行性。通过研究QRIP不同的杂质类型、掺杂浓度、生长工艺、能带结构等条件以研究其工作机理及量子特性,列出了不同结构QRIP器件实验结果并进行了分析。棘轮结构在无外加电场下能够对红外能量进行探测,同时在特定的偏压下能够实现光谱可调的性质以实现宽谱的探测。进一步地,将QRIP集成LED制备出量子棘轮上转换器件,其能够实现4~200 THz的超宽谱探测,同时量子棘轮上转换探测器在25 K时响应率可以达到0.4 A/W。该研究表明了量子棘轮探测器能够有效提升器件的工作温度、响应光谱范围,为高工作温度红外/太赫兹光子型探测器实现提供了新思路。

关键词：红外/太赫兹探测器宽谱探测器高温太赫兹探测量子棘轮

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O^(3+)与氦原子碰撞过程的CTMC计算

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物理学报 2007年第1期56卷 327-332页

作者：刘春雷何斌颜君王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究了O3+离子与氦原子碰撞的各种反应过程.基于使用多个系统总能量U值,对初始电子的微正则分布进行了优化,使其更接近于量子力学的径向空间分布.作为检验,首先在独立电子模型近似下计算了He2+与氦原子碰撞的... 详细信息

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究了O3+离子与氦原子碰撞的各种反应过程.基于使用多个系统总能量U值,对初始电子的微正则分布进行了优化,使其更接近于量子力学的径向空间分布.作为检验,首先在独立电子模型近似下计算了He2+与氦原子碰撞的各种反应过程,通过与实验的比较,发现对氦原子靶,优化极大地提高了计算精度.计算了O3+与氦原子随入射离子能量变化的各种反应过程截面,特别是单电子丢失、双电子丢失的总截面,以及转移电离截面与单俘获截面的比值,并与实验进行了比较,发现单双电子丢失截面与实验符合得很好,但在大于200keV/u的能区,转移电离截面与单俘获截面的比值与实验有较大的差距,这表明独立电子模型需要进一步改进.

关键词：重粒子碰撞过程微正则分布经典径迹蒙特卡罗方法

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Si^(2+)离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

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物理学报 2005年第7期54卷 3206-3212页

作者：刘春雷何斌宁烨颜君王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转... 详细信息

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量“鞍点”电离机理的可能性.

关键词：电离过程原子碰撞经典径迹蒙特卡罗方法能量变化微分截面入射离子反应过程碰撞电离计算结果平均能量电子转移离子能量分布研究电子能量总截面氢原子软碰撞连续态可能性电子数机理一阶二阶相遇鞍点

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一种新的光子多普勒速度频谱分析方法

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物理学报 2016年第10期65卷 185-191页

作者：孙海权王裴陈大伟马东军北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用... 详细信息

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用该方法,对一些典型状态下喷射混合速度频谱开展分析,获得了不同冲击压力、气体条件下颗粒度数据,证实了气体环境下喷射颗粒的气动破碎现象,以及破碎后尺度与初始条件的依赖性,为喷射混合物理规律研究提供了重要依据.

关键词：喷射混合光子多普勒速度计速度频谱等效颗粒度

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含温有界原子模型下电子与离子碰撞激发和电离截面的理论研究

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物理学报 2005年第10期54卷 4673-4679页

作者：田明锋孟续军朱希睿姜旻昊王志刚北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京8009信箱100088

采用扭曲波玻恩交换近似方法,在自由原子模型下计算了电子与离子碰撞激发、电离截面,计算值与实验一致;在含温有界平均原子模型下,系统研究了不同温度、密度等离子体中离子的电子碰撞直接电离截面,发现由于温度、密度效应导致离子的能... 详细信息

采用扭曲波玻恩交换近似方法,在自由原子模型下计算了电子与离子碰撞激发、电离截面,计算值与实验一致;在含温有界平均原子模型下,系统研究了不同温度、密度等离子体中离子的电子碰撞直接电离截面,发现由于温度、密度效应导致离子的能级漂移,引起等离子体中离子的碰撞电离截面比自由原子情形发生较大变化.

关键词：平均原子模型扭曲波波恩交换近似电离截面等离子体电子碰撞碰撞激发理论研究有界密度效应近似方法

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多尺度模拟中网格守恒重映算法(英文)

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计算物理 2009年第6期26卷 791-798页

作者：徐云蔚喜军陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

针对耦合微观分子动力学(MD)和宏观有限元方法(FE)的多尺度模拟,提出一类新的基于贡献单元法的网格守恒重映算法.由于物理量是由有限元节点以及相应区域的原子信息通过积分重构得到的,对结构和非结构网格都能适用.对于未知量定义在顶点... 详细信息

针对耦合微观分子动力学(MD)和宏观有限元方法(FE)的多尺度模拟,提出一类新的基于贡献单元法的网格守恒重映算法.由于物理量是由有限元节点以及相应区域的原子信息通过积分重构得到的,对结构和非结构网格都能适用.对于未知量定义在顶点的情形,引入辅助网格.数值例子验证了算法的准确性和有效性.

关键词：守恒重映多尺度模拟有限元方法分子动力学计算

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自适应坐标变换方法(英文)

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计算物理 2005年第1期22卷 7-12页

作者：袁光伟沈隆钧沈智军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

　提出求解流体力学Euler方程的自适应坐标变换方法,它们保持网格夹角近似不变、保持物质界面为Lagrange描述,且使得网格速度与流体速度的差在最小二乘意义下达到极小.所提出的新坐标系能自适应于流体流场的若干重要特性.

关键词：近似流体力学坐标变换 Euler方程求解自适应夹角网格最小二乘界面

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冲击作用下纳米孔洞动力学行为的多尺度方法模拟研究

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物理学报 2008年第10期57卷 6437-6443页

作者：陈军徐云陈栋泉孙锦山北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100083

本文利用多尺度方法研究了包含孔洞金属材料在冲击加载条件下的动力学行为.该多尺度方法结合了分子动力学和有限元方法,分子动力学方法运用于局部缺陷区域,而有限元方法运用于整个模型区域,两种方法之间使用桥尺度函数进行连接.计算结... 详细信息

本文利用多尺度方法研究了包含孔洞金属材料在冲击加载条件下的动力学行为.该多尺度方法结合了分子动力学和有限元方法,分子动力学方法运用于局部缺陷区域,而有限元方法运用于整个模型区域,两种方法之间使用桥尺度函数进行连接.计算结果既包括了系统宏观的物理信息,如应变场、应力场、温度场等,也得到了微观原子的物理信息,如原子能量和位置坐标等.结合以上的模拟结果,发现孔洞的坍塌与材料屈服强度和冲击强度有关,而孔洞坍塌和坍塌过程中对微喷射原子的压缩过程是形成局部热点的主要原因.同时也发现孔洞坍塌形成的位错和局部热点可以导致局部绝热剪切带更容易形成.

关键词：微孔洞热点冲击加载多尺度方法

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