基于缪子离散能量的材料鉴别实验研究

宇宙射线缪子具有穿透力强、对重核材料敏感的特点,近年来被广泛应用于核材料检查等领域.缪子与不同原子序数材料发生的多重库仑散射效果不同,利用这点可以对被测物体进行成像以及材料鉴别,而在该过程中引入缪子的能量信息可以提高材料鉴别的准确度.本文基于原子能院研制的缪子成像装置开展了5种样品的材料鉴别实验,使用离散能量拟合近似连续能量的缪子散射角分布,进而测量出各材料的辐射长度并以此作为特征量进行材料鉴别.实验结果表明,在约1400个有效缪子事例下,Al-Fe和Fe-Pb可以在95%的置信水平下有效区分,该方法相比于不引入缪子能量信息对Pb-W鉴别的准确率提高了18.5%.

基于换电船舶的远洋海岛离散能量优化调度策略研究

考虑到海岛及其周边海域所蕴藏的丰富的可再生能源,在未来,通过实现岛间离散能量的支援调度,将有效保障海岛电能和资源的长期可靠供应,提升远洋资源开发能力,推进远洋海岛的发展和建设。该文提出一种基于换电船舶的岛间能量调度方案,并根据调度方式的差异将其划分为不同模式,在计及换电船舶数目、船舶自身载荷、岛屿服务时间窗等约束条件的基础上,采用改进蚁群算法对不同模式下的最优调度方案进行了搜索。仿真中基于我国南海某群岛实际地理数据,对比分析了不同模式下的船舶配置情况和累计航行距离,说明了所提方法的可行性与合理性,能够实现岛间能源的相互补充和协调支援。

二维半线性波动方程的能量稳定的Galerkin方法超收敛分析

文章研究了一类半线性波动方程的能量稳定的全离散Galerkin方法的超收敛误差估计。首先,分析了数值格式解的唯一性和稳定性。其次,利用矩形网格上双线性元的特殊性质以及插值算子和Ritz算子在H1-范数下的超逼近的估计,得到了超逼近的结果。再次,借助于插值后处理技术得到了H1-范数下的全局超收敛的结果。最后,通过数值实验验证了理论分析的正确性。

四程放大系统时间平顶脉冲的能量离散

针对光学元件参数存在随机误差的多光束高功率固体激光驱动器 ,利用概率与统计的方法模拟计算了 9-6排布四程放大系统输出时间宽度为 1 ns和 1 3 ns的平顶脉冲时主放大器输出的基频光的能量离散情况。计算结果表明 ,当激光脉冲工作在介质的线性放大区时 ,输出脉冲的能量离散度较大 ;而当激光脉冲工作在介质的深度饱和区时 ,输出脉冲的能量离散度较小。利用放大器的这一性质 ,可以通过增加注入能量的方法使激光器工作在深度饱和状态 ,从而减小输出脉冲的能量离散度。

强耦合简并电子气中离子阻止本领和能量离散的数值计算

利用局域场修正的介电函数,研究了注入离子在强耦合简并电子气中的阻止本领和能量离散。数值结果表明在低速和高r_s值情况下,局域场修正使得阻止本领和能量离散明显地增加。

一维Allen-Cahn方程Du Fort-Frankel格式的离散最大化原则和能量稳定性研究

本文研究一维非线性Allen-Cahn方程的保结构Du Fort-Frankel差分法。该格式是显式的且无条件能量稳定。所得的数值解满足离散最大化原则。运用离散最大化原则得到该格式在L2范数下有O(τ2+h2+τ2/h2)的收敛阶。最后,数值算例验证了理论结果。

高功率脉冲激光器能量离散的计算机模拟

用统计方法研究高功率脉冲激光器能量离散问题 ,描述了能量离散度的定义 ,给出了估算打靶成功率的方法。并以 9-5排布为例 ,模拟计算了在输入能量离散和光学元件参数的误差服从正态随机规律时 ,1 ns指数形输入脉冲经四程放大后输出能量的离散度。

求解一维Allen-Cahn方程的保能量耗散Du Fort-Frankel格式

Allen-Cahn方程的保结构算法常常是全隐线性格式或全隐非线性格式。为提高计算效率,本文提出一类显式Du Fort-Frankel格式,所得数值解保持能量耗散定律。最后,数值结果验证了格式的有效性和保能量耗散性,同时在空间网格为h,时间步长τ = h2的情况下,得到数值解具有二阶的收敛精度。

MeV能量离子在生物样品中的能量损失与能量离散

为了研究MeV能量离子在生物样品中的能量损失与能量离散,分别使用1.0,1.8和2.8MeV质子和4.5MeV氦离子分别辐照不同质量厚度的洋葱内表皮膜。当质子穿过该生物样品后,可以利用透射能谱测量透射离子的能量损失和能量离散。实验结果显示,在以上的生物样品中,MeV能量离子的能量损失值和TRIM程序模拟的结果相吻合,但是透射离子的能量离散值却与TRIM程序模拟结果有很大的不同。结合生物样品的结构不均匀的特性,对Bohr能量离散理论进行了修正,并发现修正后的Bohr能量离散理论计算结果与实验值符合得很好。

一种基于能量重心矫正的信号失真度测量系统

以MSP432E401Y单片机为核心器件,设计了一款低成本高精度的信号失真度测量系统,采用能量重心矫正算法提升了精度。该系统由信号调理、信号测量分析与发送、手机APP、显示4部分组成。初步处理后的信号经过自动增益控制以及迟滞比较器后,可以为系统提供与基波同频率的脉冲,以便系统测量频率,设置不同的采样率,减轻栅栏效应影响。快速傅里叶变换(FFT)经过离散频谱的能量重心校正法校正后,对谐波参数的分析精确度明显提高。APP通过蓝牙从单片机接收数据,能够绘制信号波形,并显示谐波的归一化幅值。测试表明,装置对500 Hz~200 k Hz、(10~600)m V信号的频率、5次以内谐波的归一化幅值以及总谐波失真的测量误差绝对值小于1%,测量并显示等功能均在2 s内完成。

脉冲注入型感应耦合式无线能量传输系统拓扑设计研究

在大部分的感应耦合式无线能量传输系统中,为了产生一定频率的谐振电流,逆变器拓扑的开关管工作频率必须与谐振频率相同。但采用高频率高品质因数的谐振网络会使得逆变器开关损耗增加,进而导致系统整体传输效率下降。提出一种脉冲注入型感应耦合式无线能量传输系统拓扑,不仅使得开关频率能够远低于谐振频率,并且将注入能量的大小与开关频率、谐振网络以及负载状况彻底解耦,完全实现离散能量注入功能。在提出的拓扑基础上,叙述了电路的工作模态,建立了描述系统状态变化的微分方程模型,并给出了电路关键参数的设计原则。通过仿真和实验,验证了所提拓扑的可行性和有效性。

曲面处理的曲率域能量优化方法研究

鉴于曲率在几何处理中的重要性,提出了一种基于曲率域的三维几何处理方法,提供了便于曲面形状编辑、过滤及合成的几何工具。对于给定曲面,估计其主曲率,过滤和编辑其曲率分布,完成曲面空间域到曲率域的映射。采用能量优化处理方法对非线性最小二乘曲面问题进行求解,获得最优匹配于期望曲率的曲面,同时保持原始曲面形状的重要几何属性及特征。实例证明,该方法实用性好,对各向异性光顺、特征增强、多尺度曲率编辑的处理效果理想。

基于能量优化的数据参数化方法

构造一条通过一组给定数据点的参数样条曲线的关键之一是选取节点。本文提出了一种基于离散能量模型的确定节点参数的新方法,该方法首先通过极小化离散能量模型的目标函数确定参数样条曲线在节点处的最佳切向角,然后以最佳切向角为参变量来计算节点参数。该方法所得到的方程为线性方程,便于求解。本文最后通过实例对新方法与累加弦长方法、向心参数化方法、修正弦长参数化方法以及ZCM方法进行了比较。

基于能量分析的数字水印算法

为使数字水印在信息安全和版权保护中起到更好的作用,本文提出一种基于小波变换的数字水印算法。该算法将载体图像经小波分解后,选择第三级细节子图块中能量最大的块嵌入的水印,从而保证嵌入的水印具有良好的不可见性、鲁棒性和透明性。最后,运用Matlab7.0软件进行实验仿真,结果表明应用本算法实现的水印图像具有很好的不可见性,并对图像进行各种退化处理后,通过比较其NC相似值,说明嵌入水印后的图像具有良好的鲁棒性和透明性。

Cahn-Hilliard方程的自适应间断有限体积元法

Cahn-Hilliard方程是一类重要的四阶非线性扩散方程,具有丰富的物理背景和深刻的研究价值,但方程的非线性势项f(u)的存在以及小参数ε导致的强刚性会给数值模拟带来诸多挑战,因此设计高效、准确的数值方案满足方程离散能量定律是非常重要的.间断有限体积元方法(DFVEM)采用低阶元,具有精度高、操作简单、适合工程应用的网格自适应等优点.该文对Cahn-Hilliard方程利用DFVEM结合全隐格式进行求解,证明了全离散格式质量守恒和能量耗散的重要理论结果.数值实验提出一种自适应时间步进策略,验证了方法的有效性.

一个类似Burgers方程的数值解

研究了一个类似Burgers方程的初边值问题的有限差分方法.基于Crank-Nicolson方法,建立了一个两层线性化隐式差分格式,讨论了差分格式的可解性.利用离散能量估计方法证明了差分解在最大模意义下关于时间和空间的二阶收敛性,并用数值算例验证了理论分析结果.

求解Black-Scholes方程的精度紧致有限差分格式

针对单个Black-Scholes方程提出一种具有空间四阶精度的紧致有限差分格式,利用离散能量法分析了其稳定性和收敛性,并通过数值算例结果证实了理论分析.

地震分频技术在羊三木潜山储层预测中的应用

以羊三木潜山储层为预测对象,在地震分频技术原理和技术特点基础上,采用长短时窗相结合的频谱分解算法,既利于准确刻画薄层,又可保证信号真实性。通过结合前期的地质资料,应用基于长短时窗相结合频谱分解算法的地震分频技术,分析了羊三木潜山储层不同时期的沉积相类型,对不同类型的单频地震响应赋予了更详实的地质意义,更加便于进行识别储层。

无引导磁场同轴谐振腔横向虚阴极振荡器

本文提出了无引导磁场同轴谐振腔横向虚阴极振荡器的新物理模型，用ＰＩＣ模拟方法研究了它的特点，定义了产生稳定振荡的起振电流新概念，得到了振荡频率与注入电流密度的关系，对比分析了电子注从内导体注入与从外导体注入的情况，首次研究了虚阴极振荡器电子注能量离散的影响．结果表明，这种新物理模型具有重要的应用前景．

Maxwell方程组的多辛算法

Maxwell方程在线性、各向同性、均匀、无源的介质中具有自然的多辛结构,可以表示为多辛Hamilton系统。Maxwell方程的多辛算法即对Maxwell方程在时间、空间同时进行保辛离散得到相应的差分格式。文中给出了5种麦克斯韦方程的多辛算法,分析并比较了这5种方法的数值色散特性。数值计算结果表明这些算法能很好地保持Maxwell方程的离散全局能量守恒特性。