相对论核─核碰撞中粒子的横向动量模关联

本文对１．２ＡＧｅＶＡｒ＋ＢａＩ２和２．１ＡＧｅＶＮｅ＋ＮａＦ碰撞的Ｂｅｖａｌａｃ流光室４π实验事件末态粒子的横向运动特征进行了研究。发现末态粒子的横向运动不仅存在方位角关联，而且还存在横向动量模的关联。研究表明；在Ａｒ十ＢａＩ２碰撞实验中，粒子的横向动量模关联比Ｎｅ＋ＮａＦ碰撞实验强。并且，两种碰撞实验中的粒子方位角关联比其各自的横向动量模关联强。

粒子横向动量模的关联对粒子群关联的贡献

提出一种新的唯象集合流事件模拟方法，该模拟方法同时考虑了粒子分布的方位角关联和横向动量模关联。采用粒子群关联函数方法分析了２．１ＡＧｅＶＮｅ＋ＮａＦ碰撞的Ｂｅｖａｌａｃ流光室４π实验数据中粒子横向动量模关联对集合流及高阶集合流关联的贡献。研究表明：少数携带较大横向动量的粒子（或碎片）可以产生集合流效应，但高阶集合流关联确不受其支配，而是多数关联粒子（或碎片）集体贡献的结果。对于这组碰撞实验，粒子分布的方位角关联相对横向动量模关联在粒子群关联中起着主要作用。

EMC效应对束缚核子内夸克横向动量分布的影响

讨论了ＥＭＣ效应对束缚核子内夸克横向动量分布的影响．通过ＥＭＣ效应所显示的深度非弹结构函数的重标度公式，用Ｇｌｕｃｋ等人新近提出的自由核子夸克分布函数，计算了铁核与自由核子内夸克的横向动量分布之比。

粒子横向动量模对高阶集合流关联的贡献

基于文献［１—２］，本文提出了一种检测高阶集合流关联效应的新方法，该方法能够检测少数携带较大横向动量模的关联粒子（或碎片）对高阶集合流关联效应的贡献程度。采用新方法，对Ｂｅ－ｖａｌａｃ流光室２．１ＡＧｅＶＮｅ＋ＮａＦ实验事件的高阶集合流关联进行了研究。研究表明：少数携带较大的横向动量模的关联粒子（或碎片）可以产生集合流效应，但高阶集合流关联效应确不受其支配，而是多数关联粒子（或碎片）集体贡献的结果。

横向动量分布和EMC效应

利用部分子横向动量的分布，完善部分子演化模型，发现完善后的模型能很好地解释轻子散射的ＥＭＣ效应，而且也对２０Ｎｅ核的中微子散射的ＥＭＣ效应给出了较好的解释。

薄铁磁性纳米条带中携带横向轨道角动量的自旋波

自旋波是铁磁材料中有序排列的磁矩受到激发而产生的集体运动。涡旋自旋波携带轨道角动量,它的等相位面呈螺旋状。由于轨道角动量方向平行于波矢量的平均方向,因此涡旋自旋波携带的是纵向轨道角动量。本文报道在铁磁性纳米条带中携带横向轨道角动量的自旋波。我们设置纳米带磁矩的初始方向沿其长轴方向,然后在与长轴垂直的平面内施加摆动的脉冲磁场,通过快速傅里叶变换对动态磁矩进行分析,得到自旋波的本征频谱。随后用反傅里叶变换得到了自旋波的模态,我们还研究了摆动场的角度变化范围、摆动场所在平面的方向以及纳米带厚度对微磁模拟结果的影响,还讨论了两列携带横向轨道角动量的自旋波的干涉现象。

利用光前量子化方法计算电子的广义横向动量分布函数

强子和轻子是目前实验所能观测到的最小微观结构,但根据量子色动力学(QCD),强子内还存在着部分子结构。在理论计算中,从Wigner函数出发可以得到多种分布函数,如横向动量分布函数(TMD)、广义部分子分布函数(GPD)以及广义横向动量分布函数(GTMD)。其中GTMD包含粒子内部部分子的三维动量和位置信息,从GTMD出发通过对横向动量积分和取横向转移动量为零分别得到GPD和TMD。本工作通过引入电子的光前波函数计算出物理电子的GTMD,并以此为出发点得到物理电子的TMD和GPD。一方面通过与微扰论的TMD和GPD的结果对比可以证明我们的计算结果是合理的,同时讨论了GPD中P波和S波的贡献。另一方面给出物理电子的内部部分子分布随横向转移动量、部分子横向动量以及纵向动量分数的变化关系。

平均横向动量随多重散射数的变化

基于色玻璃凝聚理论建立了唯象模型,利用该模型研究了高能质子-质子(铅核)碰撞过程中产生带电强子的平均横向动量,通过对ALICE合作组最新实验数据的χ~2分析获取了唯象模型的参数值,并在此基础上计算得到了不同碰撞能量下带电强子平均横向动量随多重散射数变化的曲线。通过与实验数据比较发现:对于质子-质子碰撞过程,理论值与实验数据符合得很好;而对于质子-铅核碰撞过程,即使在多重散射数较小时,理论值与实验数据仍有一定的偏差。

强激光场原子电离过程中库仑势对光电子横向动量分布的影响研究

本文研究了强激光场原子电离过程中,库仑势对光电子横向动量分布的影响.通过深入考察强场物理过程的三步模型并且结合所研究问题的特点,使用一种新的简化强场轨道概念,发展了一个解析的(隐式)包含库仑效应的电子运动模型.进而使用此模型研究了光电子横向动量分布在库仑势和激光场联合作用下的演化.研究发现,横向动量分布在库仑势的作用下与初始高斯分布相比非常明显地变窄.深入研究解析(隐式)模型发现,库仑势的作用导致电子横向动量在一类特殊的电子轨道附近发生聚集,这对应隧穿电子的偏折函数(Deflection Function)中存在的一种鞍点结构,这种结构对应着最终电子横向动量分布上奇异结构的出现,即尖峰结构.从物理过程中来说,当隧穿电子返回原子核附近时,鞍点附近的轨道会受到原子核的吸引作用对其横向动量进行补偿使得其向鞍点对应值靠拢,因而最后在动量分布中形成尖峰结构.这里的研究将有助于对强场过程中库仑势的影响进行一定的操控.

部分子相互作用与(S_(NN))^(1/2)=130GeV Au-Au碰撞中两粒子的横向动量关联(英文)

采用蒙特卡罗模型AMPT 究了(S_(NN))^(1/2)=130GeV Au+Au碰撞中部分子相互作用对两粒子横向动量关联的影响,结果表明部分子相互作用对两粒子的横向动量关联有重要的贡献．还计算了AMPT模型中(S_(NN))^(1/2)=130GeV Au+Au碰撞的两粒子横向动量关联与碰撞对心性的依赖关系并与来自STAR的实验数据进行了比较,发现AMPT的理论预言很好地符合实验数据．

轨道角动量指向可控的紧聚焦时空波包(特邀)

利用Debye积分,研究了三个相互正交的轨道角动量(包括两个正交的横向轨道角动量以及一个纵向轨道角动量)光场在紧聚焦条件下的复杂耦合现象,并演示了焦场中相位奇点在三维时空间中的演化。此外,还研究了具有不同拓扑荷数的纵向轨道角动量对聚焦波包整体轨道角动量指向的影响。数值结果表明,聚焦波包的整体轨道角动量指向可由纵向轨道角动量的拓扑荷数进行调控,进而实现紧聚焦时空波包的轨道角动量指向可控。这种角动量指向可控的时空波包在光学微操作、微纳加工、自旋-轨道耦合以及量子通信等领域具有潜在的应用价值。

携带横向轨道角动量的时空局域波包的传输特性(特邀)

光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中,或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同,时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响,造成波包在时空域内的展宽,并且时空光涡旋波包携带的横向OAM也会在传播过程中分裂。这两点限制了横向OAM在其他研究领域的应用。本文引入并研究了携带横向OAM的三维时空局域波包,此波包可以同时克服衍射与色散效应造成的时空域三维变化。在传播过程中,该时空局域波包的时空域分布不变,且在遇到障碍物后也能快速重新恢复到原有的状态,具有传播不变以及自恢复的特性。本文对时空局域波包的传播过程以及经过障碍物后的恢复过程进行了数值模拟仿真,证实了其传播不变特性和自恢复特性。这种携带横向OAM的三维时空局域波包为横向OAM未来的利用提供了新的机遇,有望应用于光通信、量子光学、光学成像等领域。

圆偏振涡旋光致非轴向自旋和轨道运动研究

为了实现粒子的非轴向旋转操控,对圆偏振涡旋光的光致旋转特性进行了研究。理论上,利用T矩阵理论,计算光场作用于微粒的光力和力矩,分析圆偏振涡旋光场中自旋角动量和轨道角动量的取向对非轴向旋转效应的影响。研究结果表明:当轨道角动量和自旋角动量的方向相同时,粒子除受轨道矩和轴向自旋矩作用外,还受一个可观的横向自旋矩作用,可以诱导粒子同时做轨道和非轴向自旋运动;当轨道角动量和自旋角动量方向相反,则粒子受到的横向自旋矩难以驱动其做非轴向自旋运动。实验上,利用全息光镊系统捕获微米尺度的粒子,观察到粒子做轨道运动时的非轴向自旋现象,对理论研究结果进行了初步验证。

梯形复式断面均匀流水力计算

对由主槽、斜边坡以及边滩三部分组成的梯形复式断面渠道均匀流的水力计算进行了研究,采用表观切应力表示各子断面间的横向动量交换,结合各部分力的平衡关系式,推导出了主槽、斜边坡和边滩平均流速的计算公式.采用UK-FCF的实验数据对公式进行了验证,滩槽相对水深为0.057～0.4的7组工况计算值与实测值的比较表明,不考虑表观切应力的计算值与实测值的一致性都较差.比较而言,斜边坡部分平均流速在水深较小时计算值大于实测值,在水深较大时计算值小于或接近实测值,表观切应力对边滩部分平均流速的影响不明显,而主槽部分若不考虑表观切应力的影响,则计算值与实测值差别较大.运用三段式模型与刘沛清等提出的两段式模型分别进行了有边坡梯形断面复式渠道的水力计算,结果表明对于有边坡段的梯形断面渠道(河道),三段式模型更加有效.最后,将计算的表观切应力与实测表观切应力进行了比较,两者的一致性表明采用的动量输运系数是合适的.

曲线坐标系下平面二维浅水模型的修正与应用

借鉴有关弯道水流流速分布的研究成果,计入弯道环流引起的横向的动量交换,对曲线坐标系平面二维浅水方程做了修正;采用边界处正交的曲线网格生成技术,处理复杂的计算区域边界。采用修正后的模型对90°弯道水流进行了数值模拟,并与原模型的计算结果及实测资料进行了比较,结果表明该模型能够有效地模拟流线弯曲的复杂水流的水力特性。

弯道水流数值模拟研究

采用边界拟合坐标技术,生成边界处正交的曲线网格,在曲线坐标系中进行弯道水流数值计算。借鉴现有关于弯道水流流速分布的研究成果,对曲线坐标系平面二维浅水方程作了修正,修正后的方程组能够计入弯道环流引起的横向的动量交换,即考虑了二次流对流线弯曲的复杂水力特性的影响。通过连续弯道实例计算,验证了该模型的可靠性和实用性。

弯道水流二维浅水模型的修正研究

借鉴有关弯道水流流速分布的研究成果,计入深度平均流速与真实流流速分布差值引起的扩散效应,在正交曲线坐标系下建立了平面二维浅水模型。采用以标准k-ε模型为基础的曲率效应修正紊流模型模拟紊动应力项,在一定程度上考虑了流线弯曲水流紊动应力的各向异性。应用控制体积法和交错网格法离散方程,并用SIMPLEC算法求解离散方程;同时采用修正后的模型对90o弯道水流进行了数值模拟,并与原模型的计算结果及实测资料进行了比较,结果表明该模型能够有效地模拟流线弯曲水流的水力特性。

田市抽水站进水前池水力特性数值模拟

借鉴有关弯道水流流速分布的研究成果,计入弯道环流引起的横向动量交换,对曲线坐标系平面二维浅水方程做了修正;采用边界处正交的曲线网格生成技术,处理复杂的计算区域边界。采用修正后的模型对田市抽水站进水前池改造前后的水流流态作模拟分析,来验证改造设计方案的合理性。

在深度非弹中介子与双夸克态对R((σ_L)/(σ_T))的贡献

本文利用亚夸克模型导出的夸克层次核子的结构函数,同时考虑到小横向动量介子产生过程和双夸克态效应的贡献,计算了R(σ_L/σ_T)的值,其结果与实验相符甚好。

热污染带分析研究

在分析热污染带掺混段混合机制的基础上,提出对近区复杂的、难以定量分析的掺混作用,用等效的从某一虚源开始的扩散作用来描述,并用虚源的位移长度来衡量掺混的效应.建立了虚源位移长度和横向扩散系数的求解方法以及位移长度与水力因子之间的复相关关系.