中高Z元素原子、离子的电子碰撞电离与激发截面快速计算方法

中高Z元素的原子数据如碰撞电离和碰撞激发截面在聚变工程、X射线与物质相互作用等工程及研究领域有非常广泛的需求.高能量密度等离子体中存在从基态到激发态的原子和各价态离子,其碰撞电离和碰撞激发截面需要分别计算.本文以73号元素钽(Ta)为例,基于相对论性Dirac-Fock理论和扭曲波模型计算了基态Ta原子到Ta^(72+)离子在入射电子能量范围为1-150 keV的碰撞电离与碰撞激发截面,并与相关实验和理论模型符合较好.通过分析Ta的碰撞电离和碰撞激发截面数据中的规律,给出两种减少计算量的方法:对初态能级进行随机抽样、筛去贡献小的反应道,并对计算量的优化程度和误差做出评估.最终结果可在误差5%内将计算效率提高一个数量级,本文所提方法可推广至其他中高Z元素的计算.

基于Rb-Xe体系核磁共振陀螺仪的Xe极化场测量方法

核磁共振陀螺仪具有小体积、高精度、低功耗等优点,是未来高精度微小型陀螺的主要发展方向之一。原子气室内Xe核自旋的极化是衡量原子气室性能的一个重要参数,直接影响陀螺的角随机游走,因此准确快速地测量极化场有利于研制性能更优的原子气室。为了实现Rb-Xe体系的核磁共振陀螺仪快速、原位测量Xe的极化场,提出了利用Rb电子顺磁共振频移测量Xe极化场的方法。通过激励磁场翻转Xe极化场,推导了估算Xe极化场的简单公式。实验测量了在典型核磁共振陀螺仪装置中,10nT量级的Xe极化场,结果与理论计算相符。表明这种方法能够快速有效地在核磁共振陀螺仪原位测量Xe的极化场。

等离子体环境中正电子与氦原子碰撞电子偶素形成过程理论

正负电子偶素(Positronium,Ps)的形成是正电子-原子碰撞过程中独有的物理过程。为了探究正电子与氦原子散射过程中正负电子偶素形成的问题,应用屏蔽近似模型下的光学势理论方法研究了等离子体环境中正电子-氦原子碰撞的电子偶素形成过程,计算了0~100 eV入射能量区域内总的正负电子偶素形成截面(1s+2s)。在计算等离子体环境中靶原子体系的能级及波函数时,应用屏蔽的氦原子模型势描述了屏蔽效应对粒子间相互作用的影响。电子偶素形成截面计算结果与已有的其他理论、实验结果对比并进行了分析。验证了在中低入射能量下,屏蔽模型下的光学势理论方法对于处理正电子-氦原子散射问题具有有效性。

可视化探究偏振光的特性

借助Matlab编程,绘制不同类型偏振光的传播动态图像和蕴含偏振态的二维平面图;根据椭圆偏振光的特性,导出正椭圆和斜椭圆的关联并通过理论计算得到椭圆偏振光中光矢量E的分量振幅和光强极值的定量关系。利用实验中光强的测量数据绘制相应的椭圆图形。偏振特性的直观化有助于加强对光的偏振态的理解。

依赖动量转移条件下的残留电子屏蔽效应

基于DS3C模型,在残留电子屏蔽理论框架下修改计算程序,同时在截面依赖动量转移几何条件下对He原子的三重微分散射截面进行理论计算,对DS3C模型和3种修正模型进行对比研究,考察了碰撞过程中入射炮弹与出射粒子之间的关联特征,探索了不同理论模型下残留电子屏蔽效应对截面的影响。研究结果表明:残留电子屏蔽效应降低了前散射区域三重微分散射截面的幅度,而对后散射区域的幅度影响相对较小。

重复脉冲强流电子束源长时间稳定运行实验研究

简要阐述了脉冲变压器型重复脉冲强流电子束加速器CHP01的组成、主要特点及工作原理,利用设计的重复脉冲强流电子束源进行了长时间运行实验研究,实验结果达到在100Hz重复频率下连续运行5s,脉冲变压器能稳定输出电压1.15MV,强流束二极管输出电压超过800kV、束流7kA、脉冲宽度45ns,阴极电子发射密度超过10kA/cm2,且运行稳定可靠。利用该电子束源进行了X波段类周期慢波结构微波器件实验研究,在50Hz重复频率下连续运行5s,输出微波功率超过1GW,脉冲宽度大于25ns。

重复频率强流电子束二极管实验研究

采用静电场模拟对二极管结构及导引磁场位形分布进行了优化设计,利用设计的二极管在高压脉冲发生器上进行了重复频率运行实验研究,给出了相应测试波形,并对不同材料阴极、不同真空度情况下二极管的发射特性进行了比较。在二极管真空度满足一定要求(p<0.01Pa)条件下以在重复频率方式运行时,不论是石墨阴极还是金属阴极,输出电子束流都比较稳定。设计的二极管电子束电压超过500kV,电流约5kA,脉冲宽度40ns,重复频率100Hz。

粗细端截面比对阶梯形变幅杆谐振频率的影响

文章研究了粗细端截面比对阶梯形变幅杆谐振频率的影响.通过对粗细端等长和不等长阶梯形变幅杆谐振 频率的测量,找出了两组变幅杆谐振频率的降低系数β随粗细端面积比N2的对数lnN2的变化规律,分析了不同 阶数振动的频率变化特点,为阶梯形变幅杆的研究和具体设计提供了一定依据。

Cs(6P)+(Ne,N_2)碰撞能量转移

在气体样品池条件下,研究了Cs(6P3/2)+(Ne,N2)碰撞能量转移过程。用调频半导体激光器激发Cs原子至Cs(6P3/2)态,在不同的Ne或N2气压下,测量了直接6P3/2→6S1/2荧光和转移6P1/2→6S1/2荧光,对于6P3/2与Ne的碰撞,电子态能量仅能转移为Ne原子的平动能。在与N2的碰撞中,向分子振转态的转移是重要的。利用速率方程分析,可以得到碰撞转移速率系数,对于Ne,6PJ精细结构碰撞转移速率系数为1·45×10-12cm3·s-1。对于N2,测量6P+Ne和6P+N2二种情况下荧光的相对强度比,确定精细结构速率系数为1·64×10-12cm3·s-1,6P态猝灭速率系数为4·88×10-12cm3·s-1。

粘性气体中粘性液体射流分裂与雾化机理研究

采用线性稳定性分析的方法对粘性气体中的粘性液体射流的分裂与雾化机理进行了分析,数值计算表明:液体射流分裂与雾化过程中存在一临界气体韦伯数We2c=1,We2<We2c对应的是射流分裂过程,We2>We2c对应的是射流雾化过程,射流分裂过程和雾化过程的机理有所不同。当We2<1时,We2对射流分裂过程具有稳定性的作用;当We2>1时,We2对射流雾化过程起着不稳定性的作用。液体Reynolds数Re1在整个射流过程中始终起着不稳定性的作用,气体Reynolds数Re2的作用却相反。气液密度比Q,即气动力在整个射流分裂与雾化过程中始终起着不稳定性的作用。

复合阴极材料发射特性分析

基于对爆炸发射点火机制的分析,提出了介质增强场致爆炸发射的设想,研制并实验研究了金属-介质复合阴极的电子发射特性;同时,基于对表面闪络爆炸发射机制的分析,研制出了石墨-碳纤维复合阴极并进行了初步实验研究。研究结果表明,金属-介质复合阴极与石墨-碳纤维复合阴极电子发射密度均超过17 kA/cm2,使用寿命预计超过105次。

近物所量子多体动力学实验研究反应谱仪

介绍利用反应显微成像谱仪实验研究高电荷态离子与原子分子碰撞动力学的技术 ,讨论了实验测量反应末态全部离子和电子动量矢量 ,得到反应末态动量空间的全部信息 ,从而反演碰撞反应动力学过程的路线。描述了在近物所开展量子多体动力学实验研究的计划。

四苯基卟啉类化合物电子光谱和三阶非线性光学性质的理论研究

在B3LYP／6—31＋G＋水平计算四个5，10，15，20-四苯基卟啉类化合物的电子光谱和三阶非线性光学性质．结果表明，电子的最大吸收波长在580nm左右，属于可见光区，源于卟啉内HOMO到LUMO的π→π＊的电子跃迁．供电子基团的引入将增加电子云密度，致使三阶非线性光学性质增大．吸电子基的引入使卟啉环上的电子云密度减小，导致三阶非线性光学性质减小．合双键或三键的吸电子基团使电子云密度增大，致使三阶非线性光学性质增大．

全电子注塑机的合模控制及锁模力的研究

根据连杆机构的运动学原理,推导出全电子注塑机动模板位移与电机位移及动模板速度与电机速度的关系公式,并采用Metlab软件拟合出位移和速度关系曲线,通过这些曲线可以有效地监控全电子注塑机动模板的位置和速度变化,为用户设置模具保护功能提供理论依据。采用粘贴式电阻应变片法对锁模力进行测试,得出了动模板初始位移与锁模力大小的关系公式,保证了注塑过程中锁模力的稳定性。

类镍金离子的双电子复合速率系数

在自旋轨道劈裂阵模型下，理论计算在０．０２ｋｅＶ≤Ｔ≤１０ｋｅＶ范围内，类镍金Ａｕ５１＋的 ３ｄ９ ｎｌｎｌ（ｎ’＝ ４，５，６； ｌ＝ｓ，Ｐ，ｄ，ｆ）双电子复合速率系数，并分析了影响双电子复合速率系数的主要因素。

B^(3+)+He碰撞过程中电子捕获几率的计算

利用分子轨道展开方法对B3+离子和He原子的碰撞势能进行了计算并与实验值做了比较,在确认了所使用的参数完全准确可靠的情况下。

高电荷态离子与表面相互作用

论述了高电荷态离子与表面相互作用的过程 ,说明了发射电子、发射光子、负离子、中性粒子、正离子的散射和发射的物理机理以及应用前景 .

类镍离子的电子碰撞强度和速率系数

用准相对论扭曲波方法系统的计算了Ｐｂ，Ａｕ，Ｂａ，Ｍｏ，Ｇｅ类镍离子组态能级之间的电子碰撞激发强度Ω（ｎｌ－ｎ′ｌ′），３≤ｎ≤７，４≤ｎ′≤７，同时给出了高能极限的碰撞强度和外推到阈值的碰撞强度。用最小二乘样条方法拟合了全能域碰撞强度及热平均速率系数。对于一个激发过程。

D+CD_4→CD_3+D_2反应的量子含时动力学研究

运用半刚体振动转子靶 (semirigidvibratingrotortarget)模型 ,利用含时波包法 (TDWPmethod) ,对反应D +CD4→CD3 +D2 进行了量子含时动力学研究与计算。反应几率随平动能的变化图象 ,呈现出显著的量子共振特性。并通过对v =0时 ,j=0 ,1,2的反应几率以及 j=0时 ,v =0 ,1的反应几率的计算 ,对该反应的空间效应进行了研究与分析。

两种不同算法重现高功率激光束的相位

介绍了两种不同的波前重构算法及基本原理，并给出了实用的重构算法公式。通过用哈特曼小孔阵列板代替传统的哈特曼－沙克传感器的方法，对“星光Ⅱ” １０Ｗ高功率激光器的波前相位进行了测量和重构，并对两种算法重构的相位进行了比较，得到了一致而令人满意的结果。