气体雪崩过程中光电信号的时间关联

本文报道在有限正比和SQS模式下的光信号和原初雪崩的电信号时间关联的实验结果.表明伴随有限正比雪崩过程有微弱的光发射,光脉冲的半高全宽(FWHM)为4ns;自猝灭流光光脉冲相对于原初雪崩的电信号有几ns的延迟,而且这种延迟的涨落(FWHM)也有几ns.实验还给出了它们随丝电压和猝灭气体浓度的变化情况.     

SQS漂移室的性能研究

本文描述在自猝灭流光(SQS)方式下工作的可调电场漂移室的测量结果. 给出了气体成份为氩和异丁烷各50%时的SQS放电特性曲线, 表明由饱和雪崩方式向SQS方式跳跃时的电荷量约为4.3pC. 测量了单丝计数率坪与气体成份和甄别阈的关系, 室的探测效率、SQS脉冲振幅和漂移时间与漂移距离的关系, 给出了在几种不同条件下的漂移速度. 特别研究了在氩和异丁烷的混合气体中加入少量苯蒸汽对室性能的影响. 利用双室法测量了室的空间分辨率.     

气体雪崩放电的单光子测量时间谱

用单光子时间分辨测量技术,研究了伴随有限正比、自猝灭流光(SQS)和G-M三种放电模式光发射的时间特性.结果表明:SQS相对于原初雪崩有一段时间延迟,约几到十几ns,流光的持续时间在10—30ns范围,且与猝灭气体浓度和工作电压有关;伴随G-M雪崩时的光脉冲持续时间长达约1μs,而有限正比只有4ns.本文还清楚地显示了三种模式雪崩放电过程特征的区别.     

饱和雪崩和自焠灭流光放电模式的研究

为了研究用自焠灭流光(SQS)和饱和雪崩(SA)模式作为气体簇射取样量能器取样方式的可能性,本文报告了对氩气十甲烷等四种混合气体在各种混合比份下从正比区至SQS区的气体放大特性的系统测量结果以及SQS的计数坪曲线.测量结果显示,当焠灭气体含量在50％以上时,可以得到300—400伏的SQS最佳工作区,在这个区域内,SA信号已经几乎全部跃迁为SQS信号,而后者又还没有出现第二次跃迁,这个区域是取样量能器的理想取样工作范围.     

气体探测器雪崩过程的研究

基于汤逊气体放大电子雪崩模型和一定的物理假设,导出描绘气体探测器中正比模式和有限正比模式的一个统一公式.该公式很好地符合实验事实,由此还得到了描述空间电荷作用强弱的参数──等效电容以及表征探测器工作状态的参量──线性度.同时,在假定SQS雪崩中空间电荷起重要作用的情况下,该公式很好地描述了其输出电量随高压的线性关系.     

多步雪崩室高计数率击穿的一种可能解释

多步雪崩室在高计数率下发生气体击穿,可能是氩的亚稳态积累于阳极丝顶部“耗尽区”、达到一定浓度后引起一种电荷增殖过程迅猛发展所致。计算与国外新近实验结果令人满意地一致。     

锆铌合金的特殊准随机结构模型的分子动力学研究

锆合金(如:锆铌(Zr-Nb)合金)的辐照损伤问题是裂变堆结构材料和燃料棒包壳材料设计的关键,而深入理解辐照损伤的物理机制,往往需借助于原子尺度的计算模拟,如:分子动力学和第一性原理等.针对随机置换固溶体合金的模拟,首先需构建能反映合金元素随机分布特征的大尺寸超胞,然而第一性原理计算量大,不宜使用过大(如≥200原子)超胞.通常第一性原理计算使用的是特殊准随机(SQS)超胞,SQS超胞可部分反映合金元素的随机分布特性,但对于特定组分只对应一种构型,这种模型是否能反映真实随机置换固溶体中多种局域构型的统计平均还有待进一步研究验证.分子动力学可在更大的尺度上进行计算模拟,能够通过随机取代(RSS)模型研究更多的合金构型,因此,本文基于RSS超胞模型及SQS扩展超胞模型,运用分子动力学方法对Zr-Nb合金进行了研究.首先通过构型误差分析确定了能真实反映固溶体合金性能统计性的RSS超胞的临界尺寸;然后计算比较了Zr-Nb合金SQS扩展超胞和一系列RSS超胞的晶格常数、形成能和能量—体积关系.研究表明,利用SQS超胞模拟得到的固溶体的晶格常数、形成能和能量体积曲线与一系列RSS超胞的对应统计值接近,因而SQS超胞可用于研究随机置换固溶体合金.     

XeCl放电激光器的简化动力学模型

本文在自由电子玻尔兹曼编码及动力学计算基础上,选取了对XeCl激光动力学起主导作用的反应物及动力学过程,建立了一个简化的动力学模型.采用这个模型计算了不同气体混合比、不同电流密度下荧光及激光强度与气压的关系,这些结果能与X光预电离雪崩自持放电的XeCl激光器的实验结果很好地符合.     

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP雪崩光电二极管响应及电学特性

通过分子束外延生长和开管式Zn扩散方法,制备了低暗电流、宽响应范围的In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP雪崩光电二极管.在0.95倍雪崩击穿电压下,器件暗电流小于10nA;-5V偏压下电容密度低至1.43×10~(-8) F/cm~2.在1 310nm红外光照及30V反向偏置电压下,雪崩光电二极管器件的响应范围为50nW~20mW,响应度达到1.13A/W.得到了电荷层掺杂浓度、倍增区厚度结构参数与击穿电压和贯穿电压的关系:随着电荷层电荷密度的增加,器件贯穿电压线性增加,而击穿电压线性降低;电荷层电荷面密度为4.8×10~(12)cm~(-2)时,随着倍增层厚度的增加,贯穿电压线性增加,击穿电压增加.通过对器件结构优化,雪崩光电二极管探测器实现25V的贯穿电压和57V的击穿电压,且具有低暗电流和宽响应范围等特性.     

气体取样簇射计数器中的电荷分配定位

本文从实用出发给出了电荷分配定位的计算公式,并将它们应用于在SQS放电模式下工作的不同长度短丝(最小丝电阻425Ω)的电荷分配定位测量中,得到对425Ω短丝的定位偏差为1.1%.比较了双管并联与单管情况下电荷分配定位的精度.分析了在簇射"轴心"定位中应用电荷分配法所可能出现的误差.     

密立根油滴实验的不确定度分析

密立根油滴实验中,油滴携带电荷量越多,通常测量误差越大.从不确定度的计算出发,利用数值模拟,定量分析了如何在保证测量精度的情况下尽可能测量多个不同电荷量的油滴.我们的结果对于准确测量提供了理论依据.     

宇宙空间的次级反质子流强的计算

利用最近的实验结果, 计算了宇宙线与星际物质碰撞产生的反质子流强. 把这计算结果与Golden等人的实验结果比较指出: 在宇宙空间中很可能存在原初反质子.     

大含量氟利昂气体下的电阻板室特性

制作一种有效面积为490mm×490mm玻璃电极双层电阻板室的实验模型.采用大含量氟利昂气体,用宇宙线测量该探测器的探测效率,输出电荷,时间分辨.测量结果显示:对最小电离粒子的探测效率可达到95%以上,效率坪达到2kV,平均噪声计数率小于0.2Hz/cm2.当探测器进入饱和雪崩区,探测器的时间分辨最小.文中给出了有关性能模拟和计算结果.对流光模式下的性能也进行了初步的测试,获得了有价值的实验数据.     

用电子散射对S核和Si核同位素的进一步研究

用相对论平均场计算了^26,28,30,32S和^22,24,26,28Si的结合能, 均方根半径, 质子皮厚度, 单粒子能级等. 两套参数TM2和NL-SH的计算结果与实验值比较符合. 用平均场与相对论Eikonal近似结合计算出³²S和²⁸Si的形状因子和微分截面的结果, 与实验值也符合得较好. 进一步研究了S和Si的同位素链的基本性质和电子散射, 讨论了电子散射的电荷形状因子对电荷密度变化的敏感性. 电荷形状因子在下一代电子--不稳定原子核对撞机上可以测量, 这将能精确测量不稳定核的电荷半径和电荷密度分布, 本文计算的结果可供未来实验参考.     

利用高分辨同步辐射衍射研究氨苄青霉素三水合物的电荷密度分布:密度泛函理论和多极模型之间的相关性

实验研究了氨苄青霉素三水合物的电荷密度分布,并与用密度泛函理论的量子计算结果进行比较.计算了电荷导出性质,Mulliken原子电荷,偶极矩和分子静电势.另外用多极分析对实验总体参数的进行细化.用多极处理获得的结构因子构建了傅立叶图.同时讨论电荷分布的拓扑性质,分析了（3,-1）临界点的特性.     

基于同位素链核电荷半径的新关系

系统研究了2013年发表的核电荷半径数据库中的实验值,基于这个数据库中大量的同位素链核电核半径实验值,对相邻3个同位素核电荷半径之间的关系进行分析,进而得到一个新的核电荷半径关系:一个原子核的电荷半径等于其左右相邻的两个同位素核电荷半径之和的一半.运用该关系对质量数A?20(质子数Z?10和中子数N?10)的核电荷半径进行拟合,结果发现核电荷半径的理论值与实验值符合得较好,均方根偏差(RMSD)仅为0.00471 fm;对质量数A?54的核电荷半径进行拟合时,得到理论值和实验值的RMSD仅为0.00337 fm.同时还添加了奇偶摆动修正来提高核电荷半径的精确度.此外,利用这个新的核电荷关系,结合1999年和2004年发表的数据库对一些核电荷半径进行预言,得到核电荷半径的预言值与2013年发表的数据库中的实验值符合得较好;基于CR2013数据库得到的预言值与近几年新测得的核电荷半径的实验值也较接近.研究结果表明新的核电荷半径关系对电荷半径的描述和预言具有一定的精确性和可靠性.     

不同算法原子电荷下的~1J_(CH)理论计算

用一种计算直接键连原子核自旋耦合常数的半经验公式,结合量子化学计算得到的32种有机分子稳定几何构型的7种不同算法下的原子电荷,探究原子电荷算法的不同对1JCH理论计算的影响,拟合出基于7种原子电荷的耦合常数计算公式,并利用拟合公式对5种分子进行了检验.计算结果表明拟合的32种分子及检验的5种分子的耦合常数的计算值均与实验值较好的符合,拟合得到的基于7种原子电荷的计算公式均可以对其他分子体系的耦合常数进行预测.另外,计算结果同样显示原子电荷算法的不同对1JCH理论计算值有一定的影响却不显著,其中基于电荷均衡方法电荷(QEq)得出的耦合常数计算值与实验值的偏差较其它6种原子电荷的小,结果更可靠.     

低能高电荷态氩离子与氩原子碰撞反应截面研究

使用位置灵敏技术和飞行时间方法研究了低能高电荷态氩离子与氩原子的碰撞反应,给出了实验测量得到的入射离子电荷交换截面和转移电荷截面,研究了反应截面与不同电荷态参教的关系,并与修正后的分子过垒模型计算结果进行了比较。     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.