等离子体粒子模拟中的一种碰撞模型

在等离子体粒子模拟程序中 ,采用一种三维 β粒子云 (这里 β是粒子云的电量和质量相对于真实粒子相应量的比率 )来补偿有限大小粒子削减的碰撞效应 .用冲量近似 (直线轨道近似 )方法导出 β粒子云的半径a和 β值与散射截面之间的关系 ,并可确定为了使模拟系统的碰撞效应与真实系统的相当而应选取的a和 β值 ,还可通过调整a和β值来人为地加强或减弱碰撞效应 ,粒子模拟结果与理论分析相一致     

近共振电子态和转动能量传递AB(~1∑,J) +C(~sl_j)→AB(~1∑,J′) +C(~sl_(j′))(英文)

1995年沙等在静态池实验中观测到了碰撞诱导转动传能中的量子干涉效应,并且测量到了决定跃迁截面幅值的积分干涉角(J .Chem.Phys.,1995,102 ,2772).同时,孙等在理论上计算了CO A1Π(v=0)~e3∑-(v=1)与He,Ne以及其它碰撞伴的碰撞体系的积分干涉角,建立了相应的理论模型.然而,以前的研究都局限在碰撞伴通常被认为是没有结构的粒子,但是在碰撞过程中相互碰撞的两个粒子都有内部角动量,自旋-轨道相互作用又对反应速率起着非常重要的影响,同时也能够影响反应势垒的高度,因此这种近似忽略了碰撞伴原子对整个碰撞体系得影响.基于这种考虑,在这篇文章中我们从理论上研究AB(~1∑,J) C(~sl_j)→AB(~1∑,J′) C(~sl_(j′))的碰撞诱导的电子态和转动态的能量传递,应用一级含时波恩近似、各向异性L-J相互作用势和直线轨迹近似,建立了理论模型.并讨论和比较了在近共振电子态和非共振电子态两种情况下的振动传能的跃迁几率.     

近共振电子态和转动能量传递AB(1∑,J)+C(slj)→AB(1∑,J'')+C(slj'')

1995年沙等在静态池实验中观测到了碰撞诱导转动传能中的量子干涉效应,并且测量到了决定跃迁截面幅值的积分干涉角(J.Chem.Phys.,1995,102,2772).同时,孙等在理论上计算了CO A1Ⅱ(v=0)～e3∑-(v=1)与He,Ne以及其它碰撞伴的碰撞体系的积分干涉角,建立了相应的理论模型.然而,以前的研究都局限在碰撞伴通常被认为是没有结构的粒子,但是在碰撞过程中相互碰撞的两个粒都有内部角动量,自旋-轨道相互作用又对反应速率起着非常重要的影响,同时也能够影响反应势垒的高度,因此这种近似忽略了碰撞伴原子对整个碰撞体系得影响.基于这种考虑,在这篇文章中我们从理论上研究AB (1∑,J)+C(slj)→AB(1∑,J')+C(slj')的碰撞诱导的电子态和转动态的能量传递,应用一级含时波恩近似、各向异性L-J相互作用势和直线轨迹近似,建立了理论模型.并讨论和比较了在近共振电子态和非共振电子态两种情况下的振动传能的跃迁几率.     

基于联合分离原子模型的电离理论

采用微扰静态(PSS)模型近似处理极化和结合能效应，并引入了相对论效应、能量损失效应和库仑偏转效应修正的ECPSSR理论是描述直接库仑电离过程最成功的理论，但对于低能离子入射时， 其结果明显低于实验值. 采用联合分离原子(USA)模型替代ECPSSR中的PSS模型，考虑分子轨道效应得到了基于USA模型的电离理论——MECUSAR理论. 对部分碰撞系统进行了计算，得到的碰撞截面与实验结果基本符合. 结合OBKN(Oppenheimer-Brinkman-Kramers formulas of Nikolae 关键词： X射线产生截面 离子-原子碰撞 电子俘获     

原子核Gamow-Teller共振和β衰变寿命的超越平均场描述

原子核的β衰变是决定宇宙中从铁到铀重元素合成的关键核过程之一。原子核β衰变的主导核跃迁是Gamow-Teller(GT)跃迁，因此，研究原子核β衰变寿命的关键是准确描述原子核的GT跃迁。描述原子核GT跃迁和β衰变寿命最常用的理论模型之一为无规相位近似(RPA)模型。然而，由于该模型仅考虑了一粒子一空穴激发组态，因此无法给出GT共振宽度，并容易高估β衰变寿命。为了克服上述困难，基于Skyrme密度泛函，发展了包含粒子振动耦合效应的无规相位近似(RPA+PVC)模型。相比于RPA模型，该模型在组态空间进一步考虑了一粒子一空穴和声子的耦合组态，从而包含了超越平均场的多体关联效应。为了推广至开壳原子核的研究，进一步考虑了对关联效应，发展了包含准粒子振动耦合效应的准粒子无规相位近似(QRPA+QPVC)模型。基于上述模型，研究了幻数原子核和超流原子核的GT跃迁、β衰变和β+/电子俘获。研究发现，采用同一组Skyrme相互作用参数SkM*，上述模型能够重现实验测量的GT共振宽度和跃迁强度分布，部分解释实验观测的GT跃迁强度压低问题，并同时改进对β衰变寿命的描述。该文针对上述最新研究进展进行了综述，并对将来的发展方向给出展望。     

等离子体中重离子碰撞过程的理论研究

本文使用经典轨道蒙卡方法研究了弱耦合等离子体环境中的裸核离子与基态氢原子碰撞的电荷转移和电离过程,碰撞能量在10-900 kev/amu范围.粒子间的相互作用使用了含与入射速度相关的动力学效应的Debye-Hückel模型.确定了等离子体屏蔽效应所造成的初态电子坐标与动量的微正则分布.研究了电荷转移和电离过程的总截面与等离子体参数、入射离子电荷、速度的关系.计算结果表明:等离子体环境效应对重离子碰撞过程的影响显著,特别是在低速碰撞时.同时给出了在不同Debye长度(1-50a0)和不同入射离子核电荷数(1～14)条件下的计算结果.     

激光等离子体相互作用的2 1/2维粒子模拟程序

研制了2 1/2维粒子模拟程序PLASIM（Plasma Simulator)，介绍经过验证的该粒子模拟程序的算法，其特点是自含碰撞，即β-粒子云模型的选取使得该程序无需额外的计算开销就能在程序中自洽地含有碰撞，使计算结果更加符合实际情况。另外电子和离子的运动都是相对论的，适于模拟超强激光与等离子体的相互作用。     

核子-核子碰撞截面对同位素标度参数α的同位旋效应

对两对重离子中心碰撞系统40C 40ca和60ca 40Ca以及112Sn 112Sn和124Sn 124Sn反应中就同位素标度参数n对于核子一核子碰撞截面的同位旋效应进行了研究.计算结果表明a对同位旋相关核子.核子碰撞截面amedNN(am)相对于同位旋无关核子一核子碰撞截面口aNN(am)的同位旋效应很明显,然而a对amedNN(am)相对于同化旋无关核子-核子碰撞截面a2nn(am)的同位旋效应是较小的.对以上两种条件下a同位旋效应的机理进行了仔细研究.     

重粒子碰撞过程在惯性约束核聚变诊断的作用

应用连续扭曲波程函初态近似方法(CDW-EIS)计算了入射粒子能量从30 keV到10 MeV α粒子与各价碳原子1s壳层的碰撞电离的总截面,进而得出在惯性约束核聚变(Inertial Controlled Fusion, 简称ICF)聚变条件下该反应的速率系数.同时利用Bethe公式,我们也计算了电子与各价碳原子1s壳层碰撞电离总截面及ICF环境下该反应的速率系数.通过比较α粒子及电子与碳原子碰撞K-壳层电离Kα信号贡献大小,探讨Kα信号利用诊断α粒子分布的可能性.     

适用于中等耦合等离子体的碰撞算子

完全电离等离子体中，当试探粒子分布函数f_α是关于试探粒子速度v_α的偶函数时，导出了一个新的动力学方程的碰撞算子.该碰撞算子同时包括了大角散射(库仑近碰撞)和小角散射(库仑远碰撞)的二体碰撞的贡献,因此，该碰撞算子同时适用于弱耦合(库仑对数lnΛ≥10)和中等耦合(库仑对数2≤lnΛ≤10)等离子体.而且经过修改的碰撞算子和Rosenbluth势有直接的联系，当试探粒子和场粒子满足条件m_αm_β(如电子-离子碰撞或Lor 关键词： 中等耦合等离子体 小角散射 大角散射 碰撞算子