平行电磁场中H-光剥离电子轨道分岔现象的研究

当改变能量、位置或场强等参数时,电磁场中里德堡态的原子、分子和离子等体系将出现分岔现象,从而导致波函数在分岔点附近发散,半经典闭合轨道理论不再适用.本文分析并计算了平行电磁场中H-光剥离电子轨道的分岔现象,并采用统一近似的方法进行定域修正,从而消除了分岔点的奇异性,得到了合理的光剥离电子流的分布.     

基于麦克斯韦电磁场理论的神经元动力学响应与隐藏放电控制

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为了探究电磁场影响下的神经元放电节律转迁,本文在三维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的基础上,引入磁通变量和电场变量,建立了一个五维HR神经元模型(简称EMFN模型).首先,结合Matcont软件分析了EMFN模型的平衡点分布与全局分岔性质,发现并分析了该模型存在的亚临界Hopf分岔、隐藏放电及其周期放电与静息态共存等现象.其次,利用双参数及单参数分岔、ISI分岔和最大Lyapunov指数等工具进行数值仿真,详细分析了EMFN模型存在的伴有混沌及无混沌的加周期分岔结构、混合模式放电和共存模式放电等现象,同时揭示了电场和磁场强度影响其放电节律的转迁规律.最后,利用Washout控制器将EMFN模型的亚临界Hopf分岔转化为超临界Hopf分岔,使其在分岔点附近的拓扑结构发生改变,由此达到消除其隐藏放电的目的.本文的研究结果证实了新建神经元模型具有丰富的放电节律,将影响神经元的信息传递和编码,为完善神经元模型,揭示电磁场对生物神经系统的影响,以及探求一些神经性疾病的致病机理提供了思路.     

激光脉冲对氢负离子在金属面附近光剥离的影响

利用闭合轨道理论和金属面附近氢负离子的双脉冲光剥离截面的计算公式,计算了氢负离子在金属面附近激光脉冲作用下的光剥离截面.计算结果表明:如果脉冲宽度远大于闭合轨道的回归周期时,它对光剥离截面的影响很小;当脉冲宽度小于闭合轨道的周期或者可以和闭合轨道的周期相比较时,光剥离截面的振荡幅度大大地减弱.光剥离截面除了与脉冲宽度有关外,还与双脉冲之间的时间延迟、相位差有关.对于某些相位差, 双脉冲光剥离截面的取值增大; 而对于另外一些相位差, 光剥离截面的取值减小.因此,可以利用脉冲激光来控制氢负离子在表面附近光剥离 关键词： 激光脉冲 光剥离截面 金属面 闭合轨道理论     

氢负离子在磁场和电介质表面附近光剥离的研究

利用闭合轨道理论, 研究了变化的磁场和不同电介质表面对氢负离子光剥离截面的影响, 并推导出了该体系下的光剥离截面公式. 结果发现, 氢负离子的光剥离截面不仅与磁场的强度有关, 而且还与电介质常数有关. 当氢负离子到电介质表面的距离和电介质常数一定时, 体系的光剥离截面中的振荡随磁场的变化而明显变化. 随着磁场强度的 增大, 体系的闭合轨道数目增多, 光剥离截面的振荡越来越复杂. 当氢负离子到电介质表面的距离和磁场强度一定时, 电介质常数的变化对光剥离截面的影响也很重要, 随着电介质常数的增大, 体系的闭合轨道数目增多, 光剥离截面的振荡也变得越来越复杂. 因此, 可以通过改变磁场强度和电解质常数来调整负离子的光剥离截面. 此结果 对于研究负离子体系在表面附近和外场中的光剥离问题具有一定的参考价值.     

非线性动力系统在分岔点处的临界慢化行为

Lyapunov指数是定量描述非线性动力系统轨道稳定性的主要方法之一，同时也是分析系统分岔行为的常用手段.实际应用中，人们通常只关心Lyapunov指数的正负，并以此来判断系统轨道是否稳定，而对于Lyapunov指数为零，即动力学分岔点处系统的行为特征讨论甚少.本文以几类经典的非线性动力系统为例，针对系统在分岔点处的轨道稳定性进行理论和数值分析.研究发现，不同系统在分岔点处其微扰后的轨道均以幂律，而非指数的形式收敛，呈现出经典物理系统在相变临界点处的慢化行为.通过理论分析，我们解析得到分岔点处计算临界指数的一般公式，并通过数值模拟对理论公式的准确性进行了验证.临界慢化是物理系统在相变点处的普遍现象，文中关于非线性系统在分岔点处临界慢化行为的发现将加深人们对于动力学分岔本质的认识，同时也是对现有教材中关于Lyapunov指数相关知识的有益补充.     

共轭Chen混沌系统的分岔分析及基于该系统的超混沌生成研究

分析了一个三维自治混沌系统的Hopf分岔现象,该系统的混沌吸引子属于共轭Chen混沌系统.通过引入一个控制器,基于该混沌系统构建了一个四维自治超混沌系统.该超混沌系统含有一个单参数,在一定的参数范围内呈现超混沌现象.通过Lyapunov指数和分岔分析,随着参数的变化该系统轨道呈现周期轨道、准周期轨道、混沌和超混沌的演化过程. 关键词： 混沌 超混沌生成 Hopf分岔 分岔分析     

H-在矩形腔中的光剥离截面

根据半经典闭合轨道理论研究了矩形腔对氢负离子的光剥离进程的影响,利用反射定律分析矩形腔中与光剥离截面相联系的剥离电子运动的闭合轨道,推导出该体系下的光剥离截面公式,在线性极化光的作用下,研究了腔的尺寸对光剥离截面的影响,并将其与麻志君等用量子力学方法研究的结果进行对比.结果表明:矩形腔的存在及其大小对光剥离截面中由闭合轨道相联系的返回波与波源函数发生干涉引起的振荡有很大影响,且振荡曲线随着矩形腔的尺寸变化明显;当激光极化方向沿着x轴或者y轴时,半经典方法与量子力学方法的结果一致,当激光极化方向沿着Z轴时,由于矩形腔在z轴上对光剥离截面不作用,采用半经典方法光剥离截面与无场的情况相同,但是采用量子力学方法,其结果中却出现振荡,表明半经典方法研究此体系结果更准确.研究结果可对研究负离子光剥离以及外腔中的电子输运问题提供参考.     

氢负离子在电介质球面附近的光剥离研究

利用镜像法结合半经典闭合轨道理论,对氢负离子在电介质球面附近的光剥离进行了研究.首先利用镜像法分析了剥离电子在电介质球内的镜像电荷分布情况,然后给出了体系的哈密顿量.通过求解哈密顿正则方程,找到了剥离电子在电介质球面附近运动时的闭合轨道.借助于半经典闭合轨道理论,推导出了体系的光剥离截面,并且对光剥离截面进行了计算和分析.计算结果表明,氢负离子在电介质球面附近的光剥离截面不仅与入射光子的能量有关,而且还与电介质球面的介电常数有关.对于给定的电介质球面,随着入射光子的能量增加,光剥离截面的振荡振幅减小、振荡频率增加.当入射光子的能量增加到某一临界值时,光剥离截面的振荡结构消失.除此之外,随着电介质球面介电常数的增大,光剥离截面的振荡结构变得更加复杂.当电介质常数增大到无穷大时,体系的光剥离截面和氢负离子在金属球面附近的光剥离截面一致.因此,可以通过改变入射光子的能量及电介质球面的介电常数对氢负离子在电介质球面附近的光剥离截面进行调控研究.研究结果对负离子体系在电介质球面附近的光剥离的实验研究可以提供一定的理论指导和参考价值.     

可兴奋性细胞混沌放电区间的识别机理

在神经起步点记录到加周期分岔过程的生理实验数据，在对此分岔过程中位于周期n爆发 和周期(n+1)爆发之间的混沌的峰峰间期数据检测不稳定的周期轨道时，发现从靠近周期 n爆发的混沌的峰峰间期数据中，可以检测出不稳定的周期n轨道；而从靠近周期(n+1)爆 发的混沌的峰峰间期数据中，不仅可以检测出不稳定的周期(n+1)轨道，还可以检测出不稳 定的周期n轨道.针对该现象，借助于Sherman建议的胰腺β细胞模型，从非线性动力 学角度给出了理论解释.指明了由鞍结分岔和倍周期分岔分别产生第一类阵发和第三类阵发 为出现该 关键词： 峰峰间期 不稳定的周期轨道 鞍结分岔 倍周期分岔     

H~-在矩形腔中的光剥离截面（英文）

根据半经典闭合轨道理论研究了矩形腔对氢负离子的光剥离进程的影响,利用反射定律分析矩形腔中与光剥离截面相联系的剥离电子运动的闭合轨道,推导出该体系下的光剥离截面公式,在线性极化光的作用下,研究了腔的尺寸对光剥离截面的影响,并将其与麻志君等用量子力学方法研究的结果进行对比.结果表明:矩形腔的存在及其大小对光剥离截面中由闭合轨道相联系的返回波与波源函数发生干涉引起的振荡有很大影响,且振荡曲线随着矩形腔的尺寸变化明显;当激光极化方向沿着x轴或者y轴时,半经典方法与量子力学方法的结果一致,当激光极化方向沿着z轴时,由于矩形腔在z轴上对光剥离截面不作用,采用半经典方法光剥离截面与无场的情况相同,但是采用量子力学方法,其结果中却出现振荡,表明半经典方法研究此体系结果更准确.研究结果可对研究负离子光剥离以及外腔中的电子输运问题提供参考.     

非线性传送带系统的复杂分岔

讨论了一类单自由度非线性传送带系统. 首先通过分段光滑动力系统理论得出系统滑动区域的解析分析和平衡点存在性条件; 其次利用数值方法, 对系统几种类型的周期轨道进行单参数和双参数延拓, 得到系统的余维一滑动分岔曲线和若干余维二滑动分岔点, 以及系统在参数空间中的全局分岔图. 通过对系统分岔行为的研究, 反映出传送带速度和摩擦力振幅对系统动力学行为有较大影响, 揭示了非线性传送带系统的复杂动力学现象. 关键词： 传送带系统 滑动分岔 周期运动     

氢负离子在微腔中的光剥离研究

利用闭合轨道理论,研究了氢负离子在金属面和弹性界面组成的微腔中的光剥离截面.结果表明,微腔的上下表面对氢负离子的光剥离截面产生很大影响.若固定金属面与氢负离子之间的距离不变,当弹性界面与氢负离子之间的距离很大时,弹性界面对氢负离子光剥离截面的影响很小,光剥离截面的振荡幅度和振荡频率与只有金属面时的情况类似.随着弹性界面和氢负离子之间距离的不断减小,光剥离截面的振荡幅度增大,振荡频率减小.若保持氢负离子和弹性界面之间的距离不变,随着金属面和氢负离子之间距离d₀的不断增大, 关键词： 光剥离截面 闭合轨道理论 微腔     

外电场中Li原子回归谱的分岔效应

半经典闭合轨道在外场和激光参数的某些值附近发生分岔，导致波函数的发散，使原有的半经典闭合轨道理论失效-计算了高激发的Li原子在标度能量为ε=-2-94，标度电场在135 -86-1/4<160-11范围内光吸收谱的Fourier变换，分析了轨道分岔现 象及其影 响，并采用了一种适用于不同能域的统一近似方法修正了分岔点附近波函数-计算中考虑了 原子实多重散射组合回归效应，并把所得回归谱与用标准半经典闭合轨道理论对Li原子及H 原子的计算结果相比较，证明了轨道分岔效应的重要性- 关键词： 分岔 统一近似 半经典闭合轨道理论 回归谱     

氢负离子在磁场和金属面附近电子通量分布的研究

利用半经典开轨道理论, 研究了磁场和金属面附近氢负离子的剥离电子通量分布, 并揭示了电子通量分布中的振荡结构与经典轨道之间的关系.固定离子到金属面的距离, 研究了不同的磁场强度对电子通量分布的影响. 结果表明, 由于与电子通量分布相联系的剥离电子的经典轨迹增加, 随着磁场强度的增加, 通量分布变得复杂. 此外发现剥离电子的能量变化也会影响电子通量分布. 因此可以通过改变磁场强度大小和剥离电子的能量来调控剥离电子通量分布和干涉图样. 研究结果对于理解负离子在外场、表面附近的电子流通量和剥离电子干涉图样问题以及将来实验研究负离子的光剥离显微问题都可以提供一定的参考. 关键词： 开轨道理论 电子通量 金属面 磁场     

氢负离子在梯度电场中光剥离的波包动力学研究

利用含时微扰论和闭合轨道理论相结合的方法, 给出了氢负离子在梯度电场中自关联函数的计算公式, 并且对体系的自关联函数进行了计算和分析. 重点探讨了激光脉冲的宽度、梯度电场中背景电场强度及电场梯度对氢负离子体系的自关联函数的影响. 研究结果表明, 当激光脉冲的脉冲宽度较短, 远小于剥离电子的闭合轨道的周期时, 量子波包的回归现象显著, 自关联函数中会出现一系列比较明显的回归峰, 这是由于沿闭合轨道返回的电子波包和出射的电子波包之间产生干涉形成的. 但是随着激光脉冲宽度的增加, 量子波包的回归现象减弱. 当脉冲宽度和闭合轨道的周期相差不是很大时, 自关联函数中的回归峰逐渐变宽, 振荡渐趋平缓, 相邻的峰之间发生相互干涉, 从而导致对应关系消失. 除此之外, 我们还发现梯度电场中背景电场强度和电场梯度对体系的自关联函数也会发生显著的影响. 随着背景电场强度和电场梯度的增加, 剥离电子的闭合轨道的周期变短, 自关联函数中回归峰的个数逐渐增加, 量子回归现象增强. 因此, 我们可以通过改变脉冲的宽度、外加电场强度的大小对氢负离子发生光剥离的自关联函数进行调控. 我们的结果对于实验研究原子或离子体系在外场中的波包动力学性质可以提供一定的参考价值.     

一类具有两个边界的分段光滑系统中边界碰撞分岔现象及混沌

以不连续运行模式下的电流反馈型Buck-Boost变换器为例，导出了一类具有三段形式的分段光滑迭代映射方程，数值仿真得到了输入电压变化时的分岔图.结果表明，发生分岔时映射雅可比矩阵的特征值以不连续的方式跳跃出复平面上的单位圆，而且映射总有某个或某些轨道点位于相平面中不同区域的边界上，即映射随输入电压的变化会发生边界碰撞分岔现象，如由周期态到周期态以及由周期态到混沌态的分岔. 关键词： 分段光滑系统 边界碰撞分岔 混沌     

强外场中H-光剥离截面的分析

给出了H-在任意夹角的强电场和磁场中光剥离截面的量子解约化到闭合轨道解的形式,并将其计算结果与量子解的结果进行了比较.     

一类可变禁区的不连续系统的加周期分岔

研究了一类可变禁区不连续系统的加周期分岔行为, 发现由可变禁区导致不同类型的加周期分岔. 研究表明, 系统的迭代轨道和禁区的上下两个边界均可发生边界碰撞, 从而产生加周期分岔. 基于边界碰撞分岔理论, 定义基本的迭代单元, 解析推导出了相应的分岔曲线, 在全参数空间中给出了不同加周期所出现的范围. 与数值模拟结果比较, 理论分析结果与数值结果高度一致.     

量子计算正三角形腔内的氢负离子光剥离截面

用传统量子力学方法研究了横截面为正三角形的腔内氢负离子光剥离, 得到了光剥离截面随能量变化的解析表达公式. 该公式还给出了剥离截面的阈值行为. 进一步研究发现, 当氢负离子处于正三角形一角附近时, 用量子力学方法得到的结果与氢负离子处于60°角域内时使用闭合轨道理论得到的结果一致.     

氢负离子在均匀电场和金属面附近的光剥离研究

利用闭合轨道理论,计算了氢负离子在均匀电场和金属面附近的光剥离截面.结果表明,在均匀电场的基础上加上金属面之后,在电离阈附近氢负离子的光剥离截面发生了很大的变化,和仅有均匀电场存在时的光剥离截面相比,截面的振荡幅度增大,振荡频率减小.并且在电场强度相同时,随着金属面与氢负离子距离的不断增大,光剥离截面振荡的幅度不断减小,振荡的频率不断增大,当金属面和氢负离子的距离增大到一定值时,金属面的影响消失,氢负离子的光剥离截面趋近于只有电场存在时的情况.这一结果对于研究负离子体系在界面附近的光剥离问题具有一定的参考价值.