等离子体反常输运性质的量纲分析

反常输运现象是实验室等离子体和空间等离子体中的重要过程．该文运用量纲分析方法研究了无碰撞磁化等离子体的反常输运性质，得出反常电导率、反常扩散系数、反常热导系数和背景物理量之间的明显关系式．结果表明，反常扩散系数具有玻姆扩散系数形式，反常热导系数具有Ｎ_αＴ_α／ｅＢ形式，电导率表达式也符合实验结果．

反常输运与非线性自持磁岛的自洽分析

从沿磁力线的等离子体电流与粒子径向输运相关的新经典ＭＨＤ型的广义欧姆定律出发，提出了分析反常输运与非线性自持磁岛的自洽理论模型，基于该模型导出了反常扩散系数及反常电子热导。结果表明，非线性磁岛链可由磁岛调制的反常输运维持，反过来又通过磁岛短路效应维持反常输运。

剖面不变性与托卡马克放电中的若干反常输运现象

从通常的局部输运模型的角度分析 ,托卡马克等离子体中有相当多的输运现象会被视为“奇怪”的或“反常”的 ,既难于被正确地理解 ,也难于给出统一的描述方式。基于温度剖面不变性的—这里称之为相容热导模型的描述方法 ,在不涉及非局部输运任何具体物理机制的情况下 ,给出了包含非局部效应的热导系数及其与局部反常热导系数的关系。利用这种相容热导模型统一地描述并分析了一些看似奇怪或反常的输运现象。

La_(2-x)Sr_xCuO_4体系正常态的低温反常输运与载流子的局域化

对 L a2 - x Srx Cu O4 系列 (x =0 .0 6～ 0 .2 0 )样品的电阻率和霍尔系数等输运特性进行了系统研究。电阻率随温度变化的实验结果表明 ,对低掺杂样品 ,在正常态区域 (T >Tc) ,随 Sr掺杂量的增加 ,各样品在低温区超导转变温度附近均发生了金属 -绝缘体转变 ,且转变温度 TMI 随掺杂量的增加逐渐降低 ;对于最佳掺杂样品 ,其金属 -绝缘体转变行为变得非常不明显 ,到 x =0 .18时完全消失。对正常态样品的霍尔系数而言 ,随温度的降低逐渐增大 ,且随 Sr掺杂量的增加显示减小。表明载流子浓度随掺杂量的增加而增加。在低掺杂时 ,接近 Tc的温区内霍尔系数 RH迅速增大 ,随着掺杂量的增加 Tc附近霍尔系数的增大变缓。霍尔系数在 Tc附近的增大 ,表明低温区载流子浓度减少。电阻率和霍尔系数在低温区电输运的这种反常行为可从载流子的局域化角度给予初步解释。

ITG模在托卡马克等离子体反常输运中的作用

依据一种基于流体近似理论构建的简化模型,模拟计算了JET装置中的等离子体输运过程,考察讨论了离子温度梯度(ITG)模在反常输运过程的作用.计算结果表明,在低约束状态下离子的密度梯度整体平缓,反常输运由ITG模主导;当辅助加热功率增大到一定阈值后,在等离子体边缘将产生陡峭的密度梯度,这使ITG模在边缘区域受到强烈的抑制.

反常输运现象中的分数阶扩散方程(英文)

根据连续性方程 ,可以得到分形上的标准扩散方程。然而这个标准扩散方程并不能真正描述分形介质中的反常扩散 ,其根源在于分形介质中的扩散具有记忆效应 ,为了得到更普遍的扩散方程 ,通过讨论早期提出的扩散方程的缺陷 ,可以得到分数阶扩散方程 ,并且更具有普遍性。

QGP中夸克反常输运系数的动力论研究

利用考虑了ＱＧＰ集体效应和非贝尔效应所讨论的德拜屏蔽现象以及高温极限下ＱＧＰ中夸克的分布函数和色电势，计算了ＱＧＰ中夸克反常色导率，并分析了反常色导率的的理图像．

混沌调控布朗粒子的反常输运研究及进展

混沌是确定论系统在没有外来随机因素时表现出的随机行为,它在各领域都有着广泛的应用.由于混沌的存在,系统粒子会出现反常输运,且反常输运现象在各种系统中已有深入研究.从吸引域和分岔图着手,系统介绍了十多年来非线性系统中布朗粒子反常输运及其混沌动力学的研究进展,揭示了非线性系统中混沌导致其动力学对系统的初始状态和系统参数敏感依赖,即混沌可以调控粒子的反常输运.从非平衡统计物理方法的角度,阐述反常输运及扩散机制,为开发潜在基于微纳尺寸布朗粒子的反常输运、整流和传感等器件设计提供一定的理论基础,从而具有重要的科学意义和应用价值.

高压Na_2O-SiO_2系输运性质反常的分子模拟

在6000K,0～100GPa范围内,对一系列Na2O-SiO2二元系进行了分子动力学模拟.这些体系包括SiO2、Na2O·10SiO2、Na2O·5SiO2、Na2O·2SiO2、Na2O·SiO2、2Na2O·SiO2.模拟结果显示,在前4个体系中,氧扩散系数随压力变化反常.在Na2O·10SiO2,Na2O·5SiO2,Na2O·2SiO2中,硅的扩散系数随压力变化也出现反常.在这些体系中,20GPa处氧的扩散系数比常压下高出一个数量级.在上述各体系中,氧扩散系数随压力变化的峰值都在20GPa处,以前报导的SiO2体系中氧扩散系数随压力变化的峰值在30GPa处.还观察到,在SiO2体系中,氧扩散系数最大值大致相当于硅-氧配位数以五配位为主;而在Na2O·10SiO2体系中,氧扩散系数最大值大致相当于硅-氧配位数以六配位为主.

托卡马克离子温度梯度湍流输运同位素定标修正中杂质的影响

托卡马克实验发现,在不同参数条件下,等离子体能量约束经验定标律会有或大或小的修正.为解释这种修正现象发生的原因,应用回旋动理学方法,对含重(钨)杂质等离子体离子温度梯度(ITG)(包括杂质模)湍流输运的同位素效应进行了数值研究.结果表明钨杂质效应极大地修改了同位素定标律和有效电荷效应.随着杂质离子电荷数Z和电荷集中度f_z的变化,同位素定标律在较大范围内变化. ITG模最大增长率定标大约为M_i^(-0.48→-0.12),杂质模的定标为M_i^(-0.46→-0.3),其中, M_i表示主离子质量数.在ITG模湍流中,有效电荷数越大,关于M_i的拟合指数偏离-0.5越远,表现为同位素质量依赖减弱.在两种模中,杂质电荷集中度越大,同位素质量依赖越弱.研究了杂质效应使定标关系发生偏离的原因,证实杂质种类、杂质电荷数和杂质浓度的不同,是引起同位素质量依赖发生改变的重要原因.结果证实并解释了不同参数条件下托卡马克同位素定标的差异性.研究成果可以为ITER实验安排及杂质相关输运实验中选择装置材料、工作气体和设置其他参数提供理论参考.

基于分形的土壤水分输运机制与模型研究

通过对土壤中水分输运的物理机制的分析,利用分数布朗运动(FBM)解释了土壤内水分输运的物理机制,得出土壤内水分输运的定量数理解析模型,模型的解析解是具有分形特征的列维(Lévy)分布。用实例验证了土壤内水分的反常输运特征,揭示了土壤水分运动的内在机制,研究结果具有实际可应用性。

抛石输运行为的连续时间随机行走模型应用

文章研究河道抛石的反常输运行为,应用连续时间随机行走模型,模拟抛石在河床上的运动行为。通过等待时间和跳跃步长的分布形式反映河床结构的异质性,从粒子随机运动角度解释了抛石在河道中反常输运的物理机理。应用蒙特卡罗模拟方法,直观展示了抛石输运过程中粒子在不同时刻下的空间分布情况。模型构建了单个粒子运动行为和宏观抛石输运现象之间的联系,对比实验结果验证了模型捕捉抛石反常输运现象的有效性,理论结果与实验高度吻合。分析结果表明,抛石运动过程中等待时间和跳跃步长的“宽”分布是导致抛石产生反常输运现象的主要原因。

考虑对流和扩散两种动力学起源的连续时间随机行走模型

本文建立了考虑两种动力学起源的连续时间随机行走模型,特别是在模型中明确区分了对流和扩散两种因素对粒子输运过程的影响.通过改变各因素的相对权重,描述了从正常输运到反常输运的过渡,并建立了相应的输运方程.该模型成功描述了复杂孔隙介质中溶质输运过程随着Péclet数的变化而经历的定性改变.

非线性尘埃—漂移波的复杂结构

采用流体模型 ,研究尘埃等离子体中的非线性尘埃—漂移波 .极低频的尘埃—静电漂移波 ,通过非线性互相作用 ,形成局域的涡旋结构 .研究发现 ,涡旋强度与等离子体中尘埃含量和离子—电子温度比有密切的关系 .等离子体中形成的大量涡旋横越磁场运动 。

受控核聚变研究现状——开发核聚变能源 造福子孙后代

1991年4月21日,江泽民同志在成都作有关“科学技术是第一生产力”的报告之前,专程视察了我国最大的受控核聚变研究基地——核工业西南物理院——并挥毫题词“开发核聚变能源,造福子孙后代”,勉励我国研究人员在这个重大的科研领域上要作出中国的一份贡献.

HL—2A扫频微波反射系统设计

给出了用于HL— 2A托卡马克等离子体电子密度分布测量的扫频微波反射仪的设计方案 ;在两台微波信号源频率固定的情况下 。

莱维噪声诱发的速度双模分布(英文)

研究了非线性阻尼驱动的惯性莱维飞行在自由势场中的反常输运。通过引入依赖于速度的非线性阻尼,长程跳跃的莱维粒子被束缚,粒子的动力学行为由发散收敛为与时间呈正比的正常扩散。观察到在自由势场中莱维飞行的速度的定态概率分布呈双模分布形式,更为重要的是,观察到双模形式与莱维系数及非线性阻尼系数相关。

验证de Hoog算法数值求解亚扩散方程的有效性

反常输运现象广泛存在于生物和地质系统中.基于连续时间随机行走理论可以得到相应的反常输运方程,由于引入了分数阶算子,这些方程往往难以精确求解.de Hoog算法是一种数值Laplace逆变换算法.可以利用它可以来数值求解反常输运方程.反常输运中的亚扩散过程具有相对简单的方程,并在某些条件下可以精确求解,比较了这些精确解与通过de Hoog算法得到的数值解,验证了de Hoog算法的有效性,为使用该算法研究亚扩散和其它反常输运过程提供了更多的依据.