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第八届全国流体力学学术会议

作者：田保林张又升李新亮北京应用物理与计算数学研究所中国科学院力学研究所LHD国家重点实验室

在可压缩湍流的直接数值模拟(DNS)软件OPENCFD基础上,通过进行RT不稳定性数值模拟的适应性改进,形成了适合可压缩RT不稳定性和后期湍流混合的DNS软件,直接数值模拟了可压缩RT不稳定性引起的湍流混合问题。大量直接数值模拟结果表明,RT... 详细信息

在可压缩湍流的直接数值模拟(DNS)软件OPENCFD基础上,通过进行RT不稳定性数值模拟的适应性改进,形成了适合可压缩RT不稳定性和后期湍流混合的DNS软件,直接数值模拟了可压缩RT不稳定性引起的湍流混合问题。大量直接数值模拟结果表明,RT不稳定性后期的湍流混合发展和初始扰动密切相关,包括初始扰动模态、密度比、加速历史等等。利用DNS结果,对比了二维不稳定性和三维不稳定性发展的异同,三维RT不稳定性发展要快于二维结果。同时,还分析了混合区宽度、分子混合程度的演化情况。多模态和随机模态扰动,后期混合区宽度的发展要慢于单模态情形。而且,在某些特定情况下,混合区宽度并不满足常用的二次律形式。

关键词：直接数值模拟湍流混合 Raylegh-Taylor不稳定性

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原子势对光电子发射谱的影响

原子势对光电子发射谱的影响

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第五届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：田原野李苏宇魏珊珊郭福明曾思良陈基根杨玉军吉林大学原子与分子物理研究所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应用物理与计算数学研究所高能量密度物性数据中心台州学院物理与电子工程学院物理与材料工程系

随着超短强激光脉冲技术的快速发展,人们对激光与物质的相互作用规律的研究逐步深入,已经观察到了某些高阶非线性效应,包括阈上电离(ATI),高次谐波发射(HHG),非序列双电子电离等强场物理现象[1-4]。其中一个典型的非微扰物理现象就是AT... 详细信息

随着超短强激光脉冲技术的快速发展,人们对激光与物质的相互作用规律的研究逐步深入,已经观察到了某些高阶非线性效应,包括阈上电离(ATI),高次谐波发射(HHG),非序列双电子电离等强场物理现象[1-4]。其中一个典型的非微扰物理现象就是ATI。实验上,人们可以利用ATI光电子谱来测量入射激光脉冲的载波包络相位[5],也可以用来探测原子分子结构[6]。我们通过数值求解一维和三维含时薛定谔方程,系统的分析了原子势对阈上电离的影

关键词：原子势光电子发射谱阈上电离

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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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Sm原子能级、光激发过程的MCDF理论研究

Sm原子能级、光激发过程的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：周福阳屈一至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

镧系元素具有非常复杂的电子结构,它的光谱在工业技术、天文学等领域上都有十分重要的应用。钐（Sm）原子位于镧系元素的中间位置,基组态为[Xe]4f6s,未满的4f壳层导致它的电子结构非常复杂,电子关联效应强,使得理论研究十分困难。目前... 详细信息

镧系元素具有非常复杂的电子结构,它的光谱在工业技术、天文学等领域上都有十分重要的应用。钐（Sm）原子位于镧系元素的中间位置,基组态为[Xe]4f6s,未满的4f壳层导致它的电子结构非常复杂,电子关联效应强,使得理论研究十分困难。目前对Sm原子能级、光激发过程的理论研究已有***[1]、***[2]等人的工作,但是结果与实验值有一定的差距。本文工作采用多组Dirac-Fock（MCDF）[3]方法,计算Sm原子基态和低激发态的能级和光跃迁过程。

关键词：原子能级光激发激发态电子关联效应理论研究

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机载光学平台气动光学平均流场效应

机载光学平台气动光学平均流场效应

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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：董航徐明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621999

模拟计算了机载光学平台整流罩附近的流场,定量分析了平均流场气动光学效应,以及气动光学平均流场效应引起的波前相位的性质,指出平均流场气动光学效应引起的波前像差均方根及波前像差的性质随光束传输方向改变有非常明显的变化,波前像... 详细信息

模拟计算了机载光学平台整流罩附近的流场,定量分析了平均流场气动光学效应,以及气动光学平均流场效应引起的波前相位的性质,指出平均流场气动光学效应引起的波前像差均方根及波前像差的性质随光束传输方向改变有非常明显的变化,波前像差主要是低阶项.根据气动光学效应定义了平均流场厚度,提出了根据平均流场厚度和飞机速度,判断气动光学平均流场效应特征时间的粗估公式,通过数值模拟验证了粗估公式的可靠性,并对于气动光学平均流场效应的时间特性随马赫数的变化给出了定量分析.

关键词：机载激光气动光学效应平均流场效应波前像差时间特性

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高能光纤激光器泵浦耦合结构设计研究

高能光纤激光器泵浦耦合结构设计研究

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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：刘勤勇王小军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

为了提高光纤激光器的输出功率,在改进信号光纤掺杂、结构的同时,也需要设计与之相匹配的泵浦耦合结构.一方面为了提供足够的泵浦功率,需要改进泵浦耦合结构来提高泵浦耦合效率,另一方面要避免过多的功率沉积造成的局部升温过高.这种局... 详细信息

为了提高光纤激光器的输出功率,在改进信号光纤掺杂、结构的同时,也需要设计与之相匹配的泵浦耦合结构.一方面为了提供足够的泵浦功率,需要改进泵浦耦合结构来提高泵浦耦合效率,另一方面要避免过多的功率沉积造成的局部升温过高.这种局部升温在大功率光纤泵浦耦合结构中甚至会导致光纤损坏.因此,随着光纤激光器的发展,光纤激光器的泵浦耦合方法也从最开始的端泵逐步发展出侧泵、分布式泵浦等结构.本文主要使用光线追迹和光束传播方法(Beam Propagation Method,BPM)分析大功率光纤激光锥形光纤泵浦耦合的规律,并提出适用于大功率光纤激光的泵浦耦合结构.

关键词：光纤激光器泵浦耦合结构设计理念光线追迹法光束传播法

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超重核性质与合成机制的理论研究

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原子核物理评论 2014年第3期31卷 253-272页

作者：李璐璐吕炳楠王楠温凯夏铖君张振华赵杰赵恩广周善贵北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国科学院理论物理研究所理论物理国家重点实验室北京100190 深圳大学物理科学与技术学院广东深圳518060 中国科学院大学物理学院北京100049 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 华北电力大学数理系北京102206 兰州重离子加速器国家实验室原子核理论中心兰州730000 华中师范大学核物质科学协同创新中心武汉430079

探索原子核的电荷与质量极限,合成长寿命超重核是当前原子核物理研究的重要前沿问题之一。本文综述了我们近几年在超重原子核结构性质与合成机制方面取得的理论研究进展。在结构性质方面,利用处理对关联的粒子数守恒方法,基于推转壳模型... 详细信息

探索原子核的电荷与质量极限,合成长寿命超重核是当前原子核物理研究的重要前沿问题之一。本文综述了我们近几年在超重原子核结构性质与合成机制方面取得的理论研究进展。在结构性质方面,利用处理对关联的粒子数守恒方法,基于推转壳模型,系统研究了锕系核与超镄核低激发谱,发展了多维形状约束的协变密度泛函理论并用于研究锕系核势能面和裂变位垒以及N=150同中子素中的非轴对称八极关联等。在超重核合成机制方面,系统研究了利用重离子熔合反应合成超重核的三步过程,包括俘获过程——提出了一个位垒穿透概率新公式、熔合过程——提出了一个基于动力学形变势能面的双核模型、存活过程——系统研究了激发态超重复合核存活概率等。系统研究了合成超重核的热熔合反应,得到的熔合蒸发截面与实验符合,并预言了合成119和120号超重元素的生成截面。

关键词：超重核粒子数守恒方法推转壳模型协变密度泛函理论重离子熔合反应双核模型

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封闭管道中气体热晕对激光传输的影响

封闭管道中气体热晕对激光传输的影响

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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：喻华华胡鹏安建祝张飞舟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621999

内光路的热晕效应显著影响远场光束质量,在高能激光系统中必须加以考虑.在已经建立的激光内通道传输气体热晕效应物理模型基础上,本文研究了封闭管道中不同能量吸收和管道结构导致的气体热晕对激光传输的影响.运用计算流体力学方法,数... 详细信息

内光路的热晕效应显著影响远场光束质量,在高能激光系统中必须加以考虑.在已经建立的激光内通道传输气体热晕效应物理模型基础上,本文研究了封闭管道中不同能量吸收和管道结构导致的气体热晕对激光传输的影响.运用计算流体力学方法,数值模拟分析了气体吸收激光能量所产生的自然对流过程,对比了不同能量吸收和管道结构(Z型和U型)的气体温度分布、附加相差、远场光束质量和质心漂移等.通过对数值模拟结果的分析,分辨出了热传导和热对流这两种气体传热机制的转换时间,显著影响远场光束质量和质心漂移.此外,减少激光能量吸收,光束质量得到明显改善,两种传热机制的转换时间也出现延迟.因此,在实际的高能激光系统中,控制激光能量的吸收非常重要.不同的管道结构拥有不同的光路,这将改变附加相差的分布,进而影响远场光束质量.Z型管道中两段水平管道的附加相差相同(叠加效应),而U型管道则相反(补偿效应).U型管道中的激光远场光斑质心漂移得到极大抑制,同时光束质量也获得明显改善.

关键词：激光传输气体热晕封闭管道光束质量

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可压缩湍流边界层平均场的多层结构对称性

可压缩湍流边界层平均场的多层结构对称性

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第八届全国流体力学学术会议

作者：吴斌毕卫涛张又升佘振苏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和计算数学研究所

应用佘振苏等近期创建的壁湍流结构系综理论(SED)研究了零压力梯度超音速平板湍流边界层平均场的多层结构特性。通过分析不同马赫数、雷诺数和壁面温度的可压缩湍流边界层(CTBL)的直接数值模拟数据,证明了在CTBL中,速度和温度混合长存在... 详细信息

应用佘振苏等近期创建的壁湍流结构系综理论(SED)研究了零压力梯度超音速平板湍流边界层平均场的多层结构特性。通过分析不同马赫数、雷诺数和壁面温度的可压缩湍流边界层(CTBL)的直接数值模拟数据,证明了在CTBL中,速度和温度混合长存在SED理论所预言的多层结构对称性。基于该多层结构对称性给出了速度和温度混合长的解析表达式,获得了对CTBL平均速度和平均温度剖面的误差小于1%的理论预测。测量了速度和温度混合长的多层结构参数,分析了其随马赫数、雷诺数和壁面温度的变化。结果表明,多层结构参数能够有效刻画CTBL的马赫数效应、壁面温度效应以及近壁雷诺数效应等,具有显著的物理意义。

关键词：可压缩湍流边界层平均场多层结构混合长

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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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