带电粒子输运的两群模型:回顾与总结

本工作系统地总结了到目前为止带电粒子输运的两群模型已经取得的进展,包括该模型的基本思想和概念,主要的数学公式和数值方法以及这个模型的各种应用。叙述了这个模型如何从描述中能电子输运中产生,逐步扩展到研究轻离子输运,任意质量的离子输运,原子级联碰撞和包括研究溅射在内的粒子表面发射而成为广泛有效的精确的带电粒子输运理论的发展过程。总计15个图给出了两群模型与已有的实验测量结果和其他理论资料所作的广泛比较,表明带电粒子输运的两群模型是一个功能很强并富有潜力的统一带电粒子输运理论。一些尚未解决的带电粒子输运问题也将在本工作末提到。

带电粒子输运双群模型中的直向前近似及其可能的应用

在粒子输运双群模型中，引入直向前近似，计算了双群模型中的直向前粒子输运．通过计算，检验了该近似的可用性。

外加电场作用下的壁面约束衰亡等离子体中带电粒子非平衡输运特性

以光致电离等离子体中的带电粒子输运为主要研究背景,从理论上分析了位于两平行极板间的等离子体在外加直流电场作用下的带电粒子非平衡输运特性,给出了不同等离子体初始参数分布条件下电子对外加直流电场的瞬态响应特性,包括瞬态响应过程中的电子损失量和振荡频率的理论表达式,以及对离子引出通量和引出时间产生电子温度效应的临界电子数密度的表达式.粒子模拟结果与理论分析结果吻合良好.在此基础上进行了外加直流电场叠加射频电场作用下的离子引出过程一维粒子模拟.计算结果表明:在有射频电场存在的情况下,离子引出过程存在明显的共振现象,且在共振频率处离子引出通量显著提高;在本文所研究的特定工况下,发生射频共振时的离子引出时间缩短到了单纯采用外加直流电场时的5.8%.进一步的分析表明,外加射频电场一方面加热了电子,提高了离子稀疏波的传播速度;另一方面则加剧了电子振荡,增大了电子损失,抬高了等离子体电势,从而最终提高了离子引出通量、缩短了离子引出时间.

带电粒子束在非线性周期场中的传输

本文研究带电粒子束在非线性周期场中的传输。利用映射方法得到了与非线性周期场匹配的束流发射相图。这种束的发射相图的变化和包络线都是周期性的,且其周期等于场的周期。

解FOKKER-PLANCK-LANDAU方程的谱方法

利用谱方法和FFT技术对等离子体中带电粒子输运Fokker-Planck-Landau方程进行数值求解,研究空间均匀条件下粒子相空间分布函数随时间的演化.数值计算表明,所用计算格式能够很好地满足粒子数、动量和能量守恒要求,FFT技术的采用也使得运算工作量大为降低.

国际著名辐射物理专家罗正明

罗正明,55岁,1963年毕业于清华大学工程物理学系,现为四川联合大学辐射物理研究中心主任、研究员、博士生导师。他从事带电粒子输运理沦及其应用研究工作,取得多项具有国际先进水平的重大成果。特别是首创了解析计算方法——“两群模型”理论。