四流体模型与m=1内扭曲模稳定性分析

利用描述俘获粒子运动的四流体模型推导出包含俘获粒子效应,离子反磁漂移,有限电阻及反常电子粘滞效应的ｍ＝１的内扭曲模本征方程和色散关系,并在等离子体芯部存在与不存在的高能粒子的两种情况下,讨论了俘获粒子效应和各种耗散效应对内扭曲模的影响。     

新经典MHD效应与内扭曲模本征方程

本文从一简化的新经典ＭＨＤ方程组出发，利用气球模表示及多尺度近似等方法，在ｑ＝１磁面附近的过渡层内导出了包含新经典ＭＨＤ效应的内扭曲模本征方程。与从前相关工作的比较表明，新经典ＭＨＤ效应对通常采用的磁流体或电阻磁流体内扭曲模本征方程，均产生十分重要的修正。     

串级磁镜电子抗磁性漂移气球模

本文利用气球模本征方程，研究了轴对称串级磁镜中电子的抗磁性漂移对离子有限拉莫尔半径致稳气球模的影响，得到了不同电子温度温度情况下的气球模增长率及产生边缘不稳定性的临界β值，并讨论了相应的物理机制。     

四流体模型与托卡马克等离子体中的扰动粒子流

基于俘获粒子极向运动的约束条件，提出了一个简单而有效地描述俘获粒子运动及其对某些不稳定性的影响的四流体模型。作为该模型的应用，推导了各种扰动粒子流和扰动条件下的新经典电导率及包括了惯性效应的更普遍的自举电流表示式，并对役向局域的低极向模数的一类扰动，导出了包含俘获粒子效应的本征模方程。     

氘氚燃烧托卡马克等离子体内扭曲模稳定化分析

本文分析了聚变α粒子对内扭曲模的稳定作用。去稳作用来自等离子体比压值,稳定化效应来自离子反磁漂移及α粒子的零频率稳定化,两种对抗效应均随等离子体参数变化。对一种具体的燃烧等离子体方案,内扭曲模增长率将是等离子体温度的函数。磁轴处α粒子的密度由聚变反应率及α粒子的慢化率确定。以CIT的设计为例,分析了内扭曲模的稳定化区域及激发阈值,这些结果有普遍性意义。     

用可见光谱测量HL—1M等离子体的旋转速度

用ＳＫＤ高分辨光谱仪测量系统测量了ＣⅢ、ＣⅡ、ＯⅡ及Ｈａ等谱线辐射的多勒位移,给出了ＨＬ－１Ｍ托卡马克等离子体旋转速度,结果表明：环向旋转速度ｖψ右到２２ｋｍ·ｓ＾－１,角向旋转速度ｖθ在等离子体内部与电子逆磁漂移方向同向,在ｒ＝２２ｃｍ附近转变为离子逆磁漂移方向,存在极大值９．６ｋｍ·ｓ＾－１,氢弹丸注入时角向旋转反向,在接近孔栏处又变为电子逆磁漂移方向。激光吹气注入杂质时,ｖθ减小。低杂波注入     

HL—1M装置多发弹丸加料实验观测

首次在ＨＬ－１Ｍ装置上投放使用的多发弹丸加料系统，能一次注入多达４粒Φ１．０ｍｍ的氢弹丸，弹丸速度在５００－８００ｍ．ｓ＾－１之间。弹丸注入后，得到离子体密度峰化系数ｎｃ（０）／〈ｎｃ〉＝１．８能量约束时间与喷气加料放电的相比提高３０％以上的实验结果。观察到了弹丸注入等离子体引起弹丸消融物沿磁力线流动的图像变化，电子温度分布和ＭＨＤ行为的演变过程以及新的边缘等离子体特性。     

原子轨道方法研究等离子体中He^2＋-H碰撞的电荷转移过程

应用双中心的原子轨道强耦合方法研究了理想等离子体环境中的He^2＋-H碰撞的电荷转移过程，计算了不同德拜半径下随入射粒子能量变化的单电子俘获过程的总截面及态选择截面．计算结果表明：随着德拜半径的变化，等离子体中原子的电子波函数及其能量本征值发生了显著的变化；而且，随着屏蔽效应的增加，发生电荷转移过程的反应通道的个数逐渐减少，因此导致总的单电子俘获截面也逐渐减小．     

电阻性磁流体内扭曲模的离子粘滞性效应

通过进一步分析电阻性磁流体内扭曲模的频率和增长率与离子粘滞性的关系，证明离子粘滞性对电阻性磁流体内扭曲模的稳定作用与磁切量的大小密切相关。通常微扰方法得出的结论，即当离子粘滞率大于某一临界值时该模式被完全稳定，仅当磁剪切量非常小时才正确；当磁剪切变大时，离子 粘滞的稳定效应很快减弱。     

W^71＋离子态—态双电子复合速度系数的计算

基于Ｃｏｗａｎ相对论多组态ＨＦＲ程序，计算了高离化类锂钨离子在０．１－９ｋｅＶ能量范围内，对应于Δｎ＝０．１的态－态双电子复合速率系数。讨论了速率系数随电子温度，复合类型及中间双激发态中俘获电子的主量子数的变化。     

弱相对论电子等离子体的宏观非寻常模稳定性

本文利用宏观冷流体模型及麦克斯韦方程研究了磁约束在圆柱形导体容器内的弱相对论电子等离子体的宏观非寻常模稳定性，寻出了槽纹扰动下（ｋｚ＝０）的普遍本征方程，分析中包含平衡自洽场。在低频扰动情况下，简化了本征方程，并仔细研究了电子等离子体在矩形分布下的稳定性质。     

强激光与等离子体相互作用中受激陷俘电子声波散射及相空间离子涡旋的形成

应用一维相对论电磁粒子模拟程序，研究了线性极化强激光入射到无碰撞密度均匀的次临界密度等离子体中所引起的受激陷俘电子声波散射不稳定性过程.不稳定性的早期行为与是否考虑离子动力学效应无关.当考虑离子动力学效应之后会激发一个随时间增长的离子声波，并且最终由于大振幅电磁孤立子的产生而中断.由于电磁孤立子内的静电场与电磁场所产生的离子加速与俘获效应，导致一个离子涡旋在离子相空间中形成；当电磁孤立子向后加速过程中，若干个离子涡旋结构随之形成.研究发现，离子涡旋结构同样存在于密度不均匀的次临界密度等离子体中.从拓扑的观 关键词： 粒子模拟 受激陷俘电子声波散射 电磁孤立子 离子涡旋     

原子轨道方法研究等离子体中He2+ -H碰撞的电荷转移过程

应用双中心的原子轨道强耦合方法研究了理想等离子体环境中的He2 -H碰撞的电荷转移过程,计算了不同德拜半径下随入射粒子能量变化的单电子俘获过程的总截面及态选择截面.计算结果表明:随着德拜半径的变化,等离子体中原子的电子波函数及其能量本征值发生了显著的变化;而且,随着屏蔽效应的增加,发生电荷转移过程的反应通道的个数逐渐减少,因此导致总的单电子俘获截面也逐渐减小.     

椭圆波束对非均匀手征分层粒子的俘获特性研究

非均匀手征分层粒子的俘获特性研究在化学工程、生物医药、光镊、微纳米加工等领域都有着重要的应用.为了有效地俘获及操控手征分层球形粒子,本文对椭圆高斯波束照射下手征分层球形粒子的辐射俘获力展开研究.从广义米理论出发,将入射椭圆高斯波束用矢量球谐函数展开,根据波束散射理论及电磁场动量守恒定理,得出椭圆高斯波束对手征分层球形粒子辐射俘获力的级数表达式,并对椭圆高斯波束入射分层手征细胞时的轴向及横向俘获力进行了数值模拟,讨论了手征参数、极化状态、束腰宽度、损耗以及最外层厚度对俘获情况的影响.研究表明:手征参数的引入会降低非均匀手征粒子的轴向俘获特性,但是选择合适的极化态入射时,可以有效地实现对非均匀手征粒子的稳定俘获.对于内层损耗小的手征多层球形粒子,当内层折射率大于最外层时,最外层厚度大的非均匀手征粒子在光轴上更容易俘获;反之内层折射率小于最外层时,最外层厚度小的粒子在光轴上有更强的束缚;同时与传统圆高斯波束相比,椭圆高斯波束的强会聚性更容易实现对非均匀手征分层细胞的三维俘获,具有良好的应用前景.     

MyM′1－yFClxBr1－x：Sm2＋的电子跃迁过程和光谱烧孔效率

通过测量无机光谱烧孔系列材料ＭｙＭ′１－ｙＦＣｌｘＢｒ１－ｘ：Ｓｍ２＋（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）中４ｆ５ｄ带的激发光谱随组分ｘ和ｙ的变化，５ＤＪ—７Ｆ０（Ｊ＝２，１，０）跃迁的荧光衰减随组分与温度的变化，对其烧孔的电子跃迁过程及其对烧孔效率的影响进行了研究．得出结论：在此系列材料中，随着Ｂｒ含量和小半径的碱土离子的增加，Ｓｍ２＋的４ｆ５ｄ带与５ＤＪ能级更加接近，使７Ｆ０—５ＤＪ的电子跃迁几率增大，烧孔效率提高     

反常耗散对俘获粒子模的影响

本文分析了随机磁场和静电湍流引起的反常耗散效应对耗散俘获粒子模的影响。结果表明,这种反常耗散效应可以抑制耗散俘获电子不稳定性和耗散俘获离子不稳定性。这为PLT的实验结果提供了一种可能的解释。     

高能俘获粒子对内扭曲模的稳定效应

用Greene,Johnson和Weimer的方法重新推导了各向异性托卡马克等离子体中的Grad-Shafranov平衡方程。从广义能量原理分析了各向异性高能粒子分量对托卡马克等离子体内扭曲模的稳定作用,并以能量慢化分布和压力随方位角变化基本呈方形的两种高能粒子分布为例仔细计算了此作用,找出了迴转点在强场一侧的高能俘获粒子对托卡马克等离子体内扭曲模的稳定窗口,并深入讨论了它与各物理参数的依赖关系。 关键词：     

含温有界原子模型下电子与离子碰撞激发和电离截面的理论研究

采用扭曲波玻恩交换近似方法，在自由原子模型下计算了电子与离子碰撞激发、电离截面，计算值与实验一致；在含温有界平均原子模型下，系统研究了不同温度、密度等离子体中离子的电子碰撞直接电离截面，发现由于温度、密度效应导致离子的能级漂移，引起等离子体中离子的碰撞电离截面比自由原子情形发生较大变化. 关键词： 平均原子模型 扭曲波波恩交换近似 电离截面     

W~（71＋）离子态─态双电子复合速率系数的计算

基于Ｃｏｗａｎ相对论多组态ＨＦＲ程序，计算了高离化类锂钨（Ｗ７１＋）离子在０．１～９ｋｅＶ能量范围内，对应于△ｎ＝０，１的态─态双电子复合速率系数。讨论了速率系数随电子温度，复合类型及中间双激发态中俘获电子的主量子数的变化。     

离子推力器放电腔数值模拟

 为更好地理解放电腔内等离子体物理机制,对Kaufman型离子推力器放电腔进行了数值研究,其中初始电子采用粒子模拟的方法处理,二次电子和离子采用漂移-扩散流体近似描述。模拟结果与已有实验测量数据进行对比表明：所采用计算方法适用于放电腔内等离子体流动规律的数值研究;模拟得到的稳态下等离子体分布及变化规律与实验测量数据相吻合;磁场的设计对初始电子起到显著的约束作用,有效地提高了其与工质气体的电离碰撞几率;二次电子的精确描述还需在流体方程中耦合磁场效应。