检索结果-内蒙古大学图书馆

冲击波波后辐射效应对Richtmyer-Meshkov不稳定性增长影响的实验研究

物理学报 2021年第20期70卷 157-166页

作者：袁永腾涂绍勇尹传盛李纪伟戴振生杨正华侯立飞詹夏宇晏骥董云松蒲昱东邹士阳杨家敏缪文勇中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

辐射冲击波波后物质具有辐射属性,它通过扰动界面引起的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的增长有别于通常的冲击波.在高功率激光装置上开展冲击波波后辐射效应对界面不稳定性增长影响的实验研究,认识波后辐射对界面增长的影响过程及规律... 详细信息

辐射冲击波波后物质具有辐射属性,它通过扰动界面引起的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的增长有别于通常的冲击波.在高功率激光装置上开展冲击波波后辐射效应对界面不稳定性增长影响的实验研究,认识波后辐射对界面增长的影响过程及规律,有助于提高高能量密度条件下RM不稳定性演化规律的认识水平及预测能力.基于神光Ⅲ原型高功率激光装置,设计并开展了两种激光驱动条件下的界面流体力学不稳定性实验,研究波后辐射效应对界面RM不稳定性增长的影响.实验中在较高功率密度驱动条件下CHBr扰动样品未见明显的扰动增长,结合模拟分析发现较高功率密度条件下辐射前驱波波阵面和冲击波波阵面明显分离,辐射前驱波在冲击波到达扰动界面前烧蚀扰动界面,改变了界面的初始状态,界面不稳定性增长过程中密度梯度的增大和界面Atwood数的减小抑制了界面RM不稳定性的增长.

关键词：辐射冲击波 Richtmyer-Meshkov不稳定性密度梯度尺度烧蚀速度 Atwood数

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强激光场原子电离光电子轨迹干涉全息理论及应用

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物理学报 2022年第23期71卷 37-48页

作者：陶建飞夏勤智廖临谷刘杰刘小井上海科技大学大科学中心上海201210 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京大学物理学院北京100871 中国工程物理研究院研究生院北京100193

隧穿电子在外场的牵引下一个光周期以内返回核附近发生再散射现象是理解强场物理的基本物理图像.再散射电子与直接电离电子波函数发生干涉导致的所谓强场光电子全息在研究强场电离基本原理以及探测超快电子动力学上具有显著的优势.本文... 详细信息

隧穿电子在外场的牵引下一个光周期以内返回核附近发生再散射现象是理解强场物理的基本物理图像.再散射电子与直接电离电子波函数发生干涉导致的所谓强场光电子全息在研究强场电离基本原理以及探测超快电子动力学上具有显著的优势.本文给出了量子轨迹干涉作为光电子全息基本物理背景的图像,合理地引入库仑势的效应,发展了一致性glory再散射理论.将此理论的计算结果与实验以及含时薛定谔方程做对比,得到了很好的定量符合结果.同时,研究了通过库仑glory再散射过程作为时间快门对超短光脉冲进行时间域重构的方法.对强场光电子全息的研究将加深对原子分子超快物理过程的认知,为未来利用或者操控这一过程做出重要贡献.

关键词：隧穿电离光电子全息库仑glory效应双色激光场

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正冲击波后固壁表面颗粒的上升运动

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计算物理 2021年第3期38卷 280-288页

作者：薛社生李守先北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为揭示固壁表面颗粒的冲击波夹卷本质,模拟垂直于固壁表面的正冲击波后单个颗粒的上升运动。假定颗粒初始时刻处于气载状态(因波的反射或碰撞离开壁面),受Saffman升力、气动阻力和重力作用。模型方程为波后定常气流边界层方程和颗粒运... 详细信息

为揭示固壁表面颗粒的冲击波夹卷本质,模拟垂直于固壁表面的正冲击波后单个颗粒的上升运动。假定颗粒初始时刻处于气载状态(因波的反射或碰撞离开壁面),受Saffman升力、气动阻力和重力作用。模型方程为波后定常气流边界层方程和颗粒运动常微分方程,分别用单参数法和四阶龙格库塔法求解。计算颗粒速度与轨迹表明:颗粒的冲击波卷扬动力,源于边界层内强剪切流提供的Saffman力;在所考察的冲击波强度和颗粒尺寸范围内,颗粒的上升高度不依赖于冲击波强度;上升高度按颗粒尺寸变化,即尺寸越大,高度越大。比较分析单颗粒和颗粒层的结果,认为实验中颗粒云内大尺寸颗粒少的原因是由于这些颗粒不易从颗粒层中逸出。部分计算结果与实验结果较为符合,验证了所建模型与假设的合理性。

关键词：冲击波颗粒边界层 Saffman力

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皮秒激光驱动的X射线源编码高分辨照相技术

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强激光与粒子束 2022年第12期34卷 31-38页

作者：张天奎单连强于明海卢峰周维民田超谭放闫永宏张锋袁宗强徐秋月王为武邓志刚滕建刘东晓杨雷范伟杨月周凯南粟敬钦吴玉迟丁永坤谷渝秋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京100088

为实现惯性约束聚变(ICF)内爆燃烧停滞阶段过程中最大压缩时刻的冷燃料面密度分布测量,设计了包含字母客体与针孔阵列的照相客体,通过同一发相同视角测量源分布与客体照相技术,首次建立了皮秒激光驱动的高能X射线源编码照相技术。通过... 详细信息

为实现惯性约束聚变(ICF)内爆燃烧停滞阶段过程中最大压缩时刻的冷燃料面密度分布测量,设计了包含字母客体与针孔阵列的照相客体,通过同一发相同视角测量源分布与客体照相技术,首次建立了皮秒激光驱动的高能X射线源编码照相技术。通过星光Ⅲ实验研究,基于W丝阵靶照相的反演图像空间分辨率5.4μm±0.7μm;激光到X射线(50~200 keV)的能量转换效率,W丝阵靶5.4×10^(−4),与传统Au单丝靶的转换效率(4.8×10^(−4))一致。基于源编码照相解决了传统皮秒激光背光照相中空间分辨率与光源亮度不能兼顾的困难,为强背景干扰下提供高信噪比、高分辨率的ICF靶丸压缩背光图像提供了重要照相方式。

关键词：惯性约束聚变皮秒激光背光照相高能X射线空间分辨率

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晶体塑性有限元方法研究辐照对多晶铜力学性能的影响

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计算物理 2022年第1期39卷 6-16页

作者：李宏明李茂生中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

将辐照硬化理论与晶体塑性理论结合,运用ABAQUS有限元分析软件模拟辐照后多晶铜的拉伸过程。分析辐照效应对材料屈服强度、硬化过程、晶体变形等力学性能的影响,研究位错密度的演化及空间分布规律。数值模拟表明:辐照效应提高多晶铜的... 详细信息

将辐照硬化理论与晶体塑性理论结合,运用ABAQUS有限元分析软件模拟辐照后多晶铜的拉伸过程。分析辐照效应对材料屈服强度、硬化过程、晶体变形等力学性能的影响,研究位错密度的演化及空间分布规律。数值模拟表明:辐照效应提高多晶铜的屈服应力,影响不同阶段的硬化和软化现象;辐照剂量增大导致位错密度增殖总体变缓,空间不均匀度增大;晶体的塑性变形及晶体转动也受到辐照的影响,在相同的应变条件下,辐照剂量越大,晶体塑性变形程度越小,塑性变形分布不均匀度变大,同时晶体转动程度及转动角离散度增大。

关键词：晶体塑性有限元辐照效应位错变形

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微型电子回旋共振离子源的全局模型

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物理学报 2022年第14期71卷 163-174页

作者：武文斌彭士香张艾霖周海京马腾昊蒋耀湘李凯崔步坚郭之虞陈佳洱北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 中国科学技术大学近代物理系合肥230026

微型电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)离子源在紧凑型离子注入机、小型中子管、微型离子推进器等领域有着十分广泛的应用.为了深入认识微型ECR离子源的工作机理,本文以北京大学自主研制的一款微型氘离子源作为研究对象,... 详细信息

微型电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)离子源在紧凑型离子注入机、小型中子管、微型离子推进器等领域有着十分广泛的应用.为了深入认识微型ECR离子源的工作机理,本文以北京大学自主研制的一款微型氘离子源作为研究对象,以氢气和氘气放电形成的等离子体为例,发展了一种基于粒子平衡方程的全局模型.研究结果表明,该离子源束流成分与离子源的运行气压和微波功率有着很强的依赖关系.对于氢气放电等离子体,微波功率低于100 W时,离子源可以分别在低气压和高气压情况下获得离子比超过50%的H_(2)^(+)离子束和H_(3)^(+)离子束;当微波功率高于100 W时,可以在很宽的运行气压范围内,获得质子比超过50%的束流.因此,提高微波功率是提高微型离子源质子比的关键.对于氘气放电等离子体,3种离子比例对运行气压和微波功率的依赖关系与氢气放电等离子体的规律基本一致.但是在相同的运行条件下,D^(+)比例比H^(+)比例高10%-25%.也就是说,在微型氘离子源的测试和优化过程中,可以利用氢气代替氘气进行实验,并将质子比测量结果作为相同条件下氘离子比例的下限.

关键词：电子回旋共振离子源等离子体模拟离子比中子源

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蒙卡程序计算临界基准题测试检验ENDF/B-Ⅷ.0核数据库

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强激光与粒子束 2022年第2期34卷 63-67页

作者：刘晓波胡泽华中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

采用MCNP程序和ENDF/B-Ⅶ.1,ENDF/B-Ⅷ.0核数据库,对119个模型构成的临界基准题进行了临界计算测试检验。此临界基准题模型包含;U、高浓铀、中浓铀、低浓铀和钚材料的临界实验系统,中子能量覆盖了快中子、中能中子和热中子能谱。采用END... 详细信息

采用MCNP程序和ENDF/B-Ⅶ.1,ENDF/B-Ⅷ.0核数据库,对119个模型构成的临界基准题进行了临界计算测试检验。此临界基准题模型包含;U、高浓铀、中浓铀、低浓铀和钚材料的临界实验系统,中子能量覆盖了快中子、中能中子和热中子能谱。采用ENDF/B-Ⅷ.0核数据库的计算有效增殖因子keff结果与基准实验结果相对偏差的均值和标准差分别为-68.98×10^(-5)和407.88×10^(-5),检验计算keff结果与基准实验结果的偏差与基准实验不确定度比值在1σ(σ为标准不确定度)以内、1σ~3σ区间和大于3σ的数量分别为107,9和3个;将此结果与相同条件下ENDF/B-Ⅶ.1核数据库的计算结果进行了比较,表明ENDF/B-Ⅷ.0核数据库对临界计算更准确,与实验模型结果符合更好。

关键词：蒙卡程序临界基准题核数据 ENDF/B-Ⅷ.0 测试检验

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稀疏线性解法器特征修正并行预条件算法框架

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计算物理 2023年

作者：徐小文莫则尧胡少亮安恒斌北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心计算物理重点实验室

针对实际应用中稀疏线性解法器计算复杂度偏离线性扩展的瓶颈问题，本文提出了特征修正预条件算法统一框架，通过凝练物理特征中影响算法效率的代数特征，结合多层次特征分析，构造特征修正组件。通过几类典型特征修正预条件算法及应用... 详细信息

针对实际应用中稀疏线性解法器计算复杂度偏离线性扩展的瓶颈问题，本文提出了特征修正预条件算法统一框架，通过凝练物理特征中影响算法效率的代数特征，结合多层次特征分析，构造特征修正组件。通过几类典型特征修正预条件算法及应用成效，展示了该框架的有效性。

关键词：稀疏线性代数方程组特征修正迭代方法预条件算法并行算法

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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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基于多项式混沌方法对C-J爆轰参数不确定度的分析

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爆炸与冲击 2023年第10期43卷 126-135页

作者：梁霄王瑞利胡星志陈江涛山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

Chapman-Jougeut理论是预测波后爆轰物理量状态的有力工具,但以往的研究未考虑模型中的不确定因素及其影响。事实上,不确定度会影响数值模拟的预测能力和可靠性。首先,通过剖析爆轰机理,深入挖掘爆轰建模与模拟中的不确定因素。假设PBX-... 详细信息

Chapman-Jougeut理论是预测波后爆轰物理量状态的有力工具,但以往的研究未考虑模型中的不确定因素及其影响。事实上,不确定度会影响数值模拟的预测能力和可靠性。首先,通过剖析爆轰机理,深入挖掘爆轰建模与模拟中的不确定因素。假设PBX-9502的初始密度和爆速服从对数正态分布,结合真实的试验数据,通过参数估计和Anderson-Darling假设检验法标定初始密度和爆速的概率密度函数。Beta分布用以定量刻画没有物理意义的、唯象参数的不确定度,形状参数和支集源于工程经验。Rosenblatt变换将相关的、非Gauss随机变量转化成相互独立的标准正态分布。然后,使用非嵌入多项式混沌研究高维爆轰不确定度传播。具体而言,针对一元多项式混沌,正交多项式通过Gauss-Hilbert空间中的Gram-Schmidt方法导出,六点Gauss求积方法用以计算多项式混沌的系数。使用权重和Gauss求积点的全张量积计算多元多项式混沌。最后,通过多元多项式混沌得到感兴趣量的概率密度函数以及对应的期望、标准差和置信区间等Gauss统计量。研究结果表明:波后压力波动较大,置信区间较宽,与孙承纬的“爆轰压力测量值分散性较大”的结论相吻合。同时感兴趣量的试验结果落入模拟结果的置信区间内,研究结果能增强模型的可靠性和鲁棒性。所用方法可扩展到更加复杂状态方程的爆轰系统。

关键词：非嵌入多项式混沌不确定度量化 Rosenblatt变换 Anderson-Darling检验 Chapman-Jougeut理论

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