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第十七届全国原子与分子物理学术会议

作者：赵曦陈京刘学深严宗朝王兵兵吉林大学原子分子物理研究所长春130012 中国科学院物理研究所光学重点实验室北京100190 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 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 吉林大学原子分子物理研究所长春130012 中国科学院武汉物理与数学研究所武汉430071 Department of Physics University of New Brunswick FrederictonCanada 中国科学院物理研究所光学重点实验室北京100190

载波相位(CEP)是指接收到的载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差,它直接决定了激光场的形状和性质. 如果能够很好的控制和探测CEP,就能够更好的控制分子原子动力学过程[1].目前,短波长的CEP效应研究已经得到了很多结果[2]....

载波相位(CEP)是指接收到的载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差,它直接决定了激光场的形状和性质. 如果能够很好的控制和探测CEP,就能够更好的控制分子原子动力学过程[1].目前,短波长的CEP效应研究已经得到了很多结果[2].然而,多周期长脉冲情况下的CEP效应的观测无论在理论上还是实验上都是一个挑战.在我们的工作中,提供了一种方法,使得无论是高频激光还是低频激光,都可以观察到多周期激光的CEP效应[3].

关键词：

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微喷颗粒与气体混合过程的数值模拟研究

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物理学报 2012年第23期61卷 335-341页

作者：王裴孙海权邵建立秦承森李欣竹北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室绵阳621900

冲击波作用下金属与气体界面将发生微喷混合现象,即金属表面产生的微喷射物质在气体中的输运过程.提出采用散体颗粒分布代替微喷初始状态,基于气体-颗粒两相流模型对微喷混合现象进行了模拟研究.数值模拟给出了微喷混合的动力学演化过程... 详细信息

冲击波作用下金属与气体界面将发生微喷混合现象,即金属表面产生的微喷射物质在气体中的输运过程.提出采用散体颗粒分布代替微喷初始状态,基于气体-颗粒两相流模型对微喷混合现象进行了模拟研究.数值模拟给出了微喷混合的动力学演化过程,分析了初始气体压力和颗粒尺寸因素对混合层的影响规律;在数值模拟中发现了微喷颗粒的气动破碎现象,这可导致颗粒尺度明显减小,成为影响微喷混合演化性质的重要物理因素.本文模拟结果与相关实验结果取得一致,初步表明,气粒两相流模型是模拟微喷混合过程的一种有效方法.

关键词：微喷射两相流冲击混合

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统一坐标系下二维气动方程组的Runge-Kutta间断Galerkin有限元方法

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物理学报 2012年第11期61卷 70-78页

作者：赵国忠蔚喜军包头师范学院数学科学学院包头014030 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

构造了统一坐标系下二维可压缩气动方程组的Runge-Kutta间断Galerkin(RKDG)有限元格式.文中将流体力学方程组和几何守恒律统一求解,所有计算都在固定的网格上进行,在计算过程中不需要网格节点的速度信息.文中对几个数值算例进行了数值模... 详细信息

构造了统一坐标系下二维可压缩气动方程组的Runge-Kutta间断Galerkin(RKDG)有限元格式.文中将流体力学方程组和几何守恒律统一求解,所有计算都在固定的网格上进行,在计算过程中不需要网格节点的速度信息.文中对几个数值算例进行了数值模拟,得到了较好的数值模拟结果.

关键词：统一坐标系 Runge-Kutta间断Galerkin有限元方法二维气动方程组

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极性液膜马达动力学性质的研究

极性液膜马达动力学性质的研究

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第二届全国统计物理与复杂系统学术会议暨第七届海峡两岸统计物理研讨会

作者：刘中强李英骏张广财姜素蓉孔祥木曲阜师范大学物理工程学院曲阜273165中国中国矿业大学(北京)理学院北京100083中国中国矿业大学(北京)理学院北京100083中国北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088中国曲阜师范大学物理工程学院曲阜273165中国

最新实验表明悬浮极性液膜仅在交叉电场的驱动下就可以实现多种模式的可控电流体流动(转动或振动),相应实验设备被称为"液膜马达"。它们在基础研究和工程应用方面具有广阔的应用前景,但是其动力学机理不详。我们假设外电场中... 详细信息

最新实验表明悬浮极性液膜仅在交叉电场的驱动下就可以实现多种模式的可控电流体流动(转动或振动),相应实验设备被称为"液膜马达"。它们在基础研究和工程应用方面具有广阔的应用前景,但是其动力学机理不详。我们假设外电场中的悬浮水膜为带有等效电偶极矩的塑性流体,成功构建了能够描述直流水膜马达和交流水膜马达运动特征的含时动力学模型[1,2],解析地给出了液膜转动角(线)速度随时空演化的规律,系统地解释了直流水膜马达和交流水膜马达的主要实验结果,并预言了交流水膜马达振动时的主要动力学特征。

关键词：电流体流动悬浮液膜极性液体

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三色激光控制量子路径生成短于30阿秒的孤立脉冲

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物理学报 2012年第12期61卷 182-187页

作者：陈基根曾思良杨玉军程超台州学院物理与电子工程学院物理与材料工程系台州318000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 吉林大学原子与分子物理研究所长春130012

采用多周期的800 nm钛宝石激光组合1600 nm中红外脉冲辐照氦离子产生高次谐波发射功率谱.相对于单色场情形,谐波谱出现明显的双平台结构,且在第二平台区出现了光滑的连续辐射谱,其转化效率相对于第一平台低了约两个数量级.通过附加脉宽... 详细信息

采用多周期的800 nm钛宝石激光组合1600 nm中红外脉冲辐照氦离子产生高次谐波发射功率谱.相对于单色场情形,谐波谱出现明显的双平台结构,且在第二平台区出现了光滑的连续辐射谱,其转化效率相对于第一平台低了约两个数量级.通过附加脉宽为1 fs的27次谐波脉冲到双色激光场的特定时域,可以控制电子电离在半个光学周期内迅速提升,获得了由单一短量子路径贡献的连续辐射谱,使得第二平台区谐波的转化效率相对于组合场情形增强4个数量级,且连续谱的频谱范围从第二平台区扩展到第一平台区,叠加该连续谱190次到285次谐波生成了脉宽为29 as的强、短孤立脉冲.

关键词：组合激光谐波脉冲阿秒脉冲

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相对论质量修正效应对超高次谐波的影响

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物理学报 2012年第17期61卷 206-211页

作者：郭福明陈基根杨玉军曾思良吉林大学原子与分子物理研究所长春130012 台州学院物理与电子工程学院物理与材料工程系台州318000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

通过分别求解含时狄拉克方程和含时薛定谔方程,研究了一维模型原子在相对论超强激光脉冲作用下的超高次谐波发射过程.研究结果表明:在弱场强条件下,相对论的模拟结果可以退化到非相对论的结果;随着场强的增强,可以逐渐观察到明显的相对... 详细信息

通过分别求解含时狄拉克方程和含时薛定谔方程,研究了一维模型原子在相对论超强激光脉冲作用下的超高次谐波发射过程.研究结果表明:在弱场强条件下,相对论的模拟结果可以退化到非相对论的结果;随着场强的增强,可以逐渐观察到明显的相对论质量修正效应.此外,根据发展的相对论的"三步"模型并结合小波时频分析方法,分析了谐波平台的截止位置和发射效率.

关键词：高次谐波相对论质量修正效应含时Dirac方程

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太赫兹量子级联激光器光束特性分析

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计算物理 2012年第1期29卷 127-132页

作者：王健吴卫东章小丽段素青北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室光信息科学与技术研究所北京100044 中国工程物理研究院激光聚变中心绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

用有限元法计算太赫兹量子级联激光器激光模式的阈值增益.结果表明:接触层厚度和掺杂浓度对阈值增益的影响远远大于波导宽度和激射波长;接触层厚度较小(大)和掺杂浓度较低(高)时,TM1(TM0)模的阈值增益较小.在此基础上,用矢量衍射理论分... 详细信息

用有限元法计算太赫兹量子级联激光器激光模式的阈值增益.结果表明:接触层厚度和掺杂浓度对阈值增益的影响远远大于波导宽度和激射波长;接触层厚度较小(大)和掺杂浓度较低(高)时,TM1(TM0)模的阈值增益较小.在此基础上,用矢量衍射理论分析岀射光束的远场特性,得到光束的远场光斑基本是椭圆;x方向的远场散射角随波导宽度或激射波长的增加分别线性减小或增加,尽管对应的接触层厚度和掺杂浓度不同,但TM0和TM1模x方向的远场散射角相同;另外,还得到y方向远场散射角不受波导宽度或少受激射波长的影响.在阈值增益和光束质量方面,TM1模都优于TM0模.

关键词：太赫兹量子级联激光器波导阈值增益光束特性

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玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响

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物理学报 2012年第22期61卷 100-105页

作者：赵文垒豆福全王建忠北京理工大学物理学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 北京大学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京100084

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响.满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流.弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方... 详细信息

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响.满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流.弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方向相反的稳定周期驱动力,以各自恒定的加速度沿相反方向运动.波包在动量空间的扩散表现为两个稳定的沿相反方向运动的峰.非线性相互作用的增强使得正方向运动的冷原子减少,负方向运动的冷原子增加,从而系统的动量流减弱甚至反转.当非线性相互作用足够强时,动量空间中的波包只有一个稳定的峰,且峰值对应的动量不随时间变化.此时冷原子受的周期驱动力为零,定向的动量流消失.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚量子共振棘流

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辐射流体扩散计算中的一种非负性修正算法

辐射流体扩散计算中的一种非负性修正算法

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第十五届全国激波与激波管学术会议

作者：常利娜袁光伟北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室

文中给出了扩散方程九点格式的一种非负性修正算法,该算法通过调整扩散矩阵的系数,保证了数值解满足离散极值原理。这一修正算法适用于包括九点格式在内的一般的扩散方程离散格式。数值结果表明,对出负的九点格式采用修正算法后,数值结... 详细信息

文中给出了扩散方程九点格式的一种非负性修正算法,该算法通过调整扩散矩阵的系数,保证了数值解满足离散极值原理。这一修正算法适用于包括九点格式在内的一般的扩散方程离散格式。数值结果表明,对出负的九点格式采用修正算法后,数值结果满足非负性条件。

关键词：辐射流体扩散九点格式非负性修正

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一种基于混合网格模型的多流体ALE方法

一种基于混合网格模型的多流体ALE方法

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第七届全国流体力学学术会议

作者：田保林王双虎申卫东北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5... 详细信息

可压缩多介质流动和多相流问题在天体物理,惯性约束聚变(ICF)等很多科学与工程领域有着广泛的应用背景,由于存在强间断,大变形以及多相混合等复杂流动特征,如何对其有效模拟一直流体力学数值方法研究的一个挑战性课题。本文发展了一种5方程形式的基于混合网格模型的多流体ALE方法。方法分为拉氏步和重分重映步,其中拉氏步为一种多流体中心型拉氏格式,每个网格可以包含有多种流体,重映步计算采用了对流重映算法。混合网格封闭模型是本文方法的一个关键所在,这里我们根据压力平衡条件和等熵压缩假设,构造了一种混合网格封闭模型,从而可以有效计算拉氏混合网格计算中不同流体的体积组份变化关系,并能够充分考虑不同流体的可压缩性。本文发展的基于混合网格模型的多流体ALE方法,不但能够有效计算多介质大变形问题,还能够计算可压缩多相流问题,一系列数值算例显示了其有效性。

关键词：混合网格模型多流体ALE方法多介质和多相流

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