基于自洽输运理论的介观体系动态电导的研究

基于介观体系电子动态输运的自洽理论,讨论了介观结构的动态电导.作为该理论的应用,采用一介观相干平行板电容器模型来进行研究. 结果表明:体系的动态电导与外场频率和体系费米能有关,为一复数且有有限虚部. 当外场频率较小时,动态电导随费米能的变化所呈现的特性和直流情形非常相似,但是随着外场频率的增加,两者差异就变得非常明显,体系动态电导随外场频率的变化呈现一些峰值结构. 在给定体系费米能时,动态电导随着外场频率的变化而产生振荡,并且出现了负的电导虚部,电导虚部的正负表明了体系的电容特性和电感特性. 关键词： 自洽输运理论 相干平行板电容器 电导 介观体系     

一种异质材料介电常数的非线性理论研究

研究了嵌入在非线性介质中的、由金属线和谐振环构成的具有二维周期性结构的异质材料的介电常数的非线性,计算得到了该有效介电常数实部和虚部对外场变化的非线性响应.结果表明,这种异质材料介电常数的实部对外磁场的响应具有回滞效应;在一定条件下,这种结构的属性可在右手材料、左手材料、电单负材料与磁单负材料之间转换,且这种转换町用适当选择在某些特定频率范围内的外磁场强度的方式控制.这种现象可能被用于实现微波或光学开关器件.     

介质损耗与电磁能量

根据能流密度公式,推出时谐场中存在线性有损介质情形的坡印亭定理.与能量守恒定律结合,得到极化损耗、磁化损耗和焦耳损耗功率密度公式,以及有损介质中的电磁场能量密度公式.最后,推出上述各量的平均值公式.     

应力对铁磁薄膜磁滞损耗和矫顽力的影响

改进了JA-SW混合模型, 使之能处理具有两种单轴各向异性的磁体. 数值研究了面内应力对铁磁薄膜磁滞损耗和矫顽力的影响. 结果表明, 磁滞损耗和矫顽力与应力强度和应力施加方向以及外场取向有关. 磁滞损耗或矫顽力随应力强度变化的关系曲线并不完全是单调增加的, 比如当外场与易轴方向平行时会出现弯曲. 另外, 应力会造成矫顽力随外场取向角关系曲线的峰值偏移. 结果与文献资料进行了广泛对比并对其差异进行了解释. 关键词： JA-SW混合模型 磁滞损耗 矫顽力 应力     

YBCO超导体的磁滞损耗研究

用积分法测量了 YBCO 烧结样品和熔融织构样品在 LN_2温度下的磁滞损耗和剩余磁滞量Δm_(rem)与最大外场 H_m 的关系,发现织构样品的测量结果与 Bean 模型很吻合,而烧结样品偏离了 Bean 模型.根据实验结果对两种样品的性能进行了对比分析,并讨论了一些与磁滞损耗相关的问题.     

Bi系（2223）银包套超导带的A.C.磁化率研究

分别测量高 T_c(2223相)BSCCO 银包套超导带的交流磁化率实部 X′-T 和虚部 X″-T 曲线与交流场振幅的关系,其虚部损耗峰高度及对应的温度随交流场振幅增加分别有上升和下降的趋势.当磁场垂直样品 c 轴(平行样品 c 轴)时,损耗峰的移动幅度小于平行时的移动.     

温度相关的微波频率下氯化钠水溶液介电特性

针对NaCl水溶液(0.001–0.5 mol/L)介电特性, 实验调查了频率(200–6.25 GHz), 温度(293–353 K)、 浓度相关复介电常数. 结果表明: 频率增大的过程中虚部呈逐渐减小的趋势, 高温使离子扰动增大, 破坏了溶液内部水分子四面体结构和氢键构象而使介电常数实部减小. 与纯水相比, 溶液的损耗角正切在高温353 K低频区下降明显. 同时发现2.45和5.8 GHz的复介电常数随温度变化的温度窗效应, 温度窗效应导致微波加热时耗散功率的振荡变化, 温度分布不均匀现象在实验中得以证实. 关键词： 微波 复介电常数 介电特性 高温探头     

磁性基底YBCO带材在DC外场下的交流损耗特性

随着载流能力的不断提高和生产成本的逐渐降低,高温超导YBCO带材在未来高温超导电力装置中具有广泛的应用前景。对磁性基底YBCO带材在平行和垂直DC外场下的交流损耗进行了测量,并研究了磁性基底的磁饱和和磁记忆特性对其交流损耗的影响。实验结果表明,平行外场和垂直外场分别大于240Gs和450Gs时,带材的交流损耗降至最低。除此之外,实验还发现,撤掉垂直外场后,带材在较小的载流范围内,仍能保持较低的交流损耗。     

光导微波源阵列合成时控技术初步研究

基于宽禁带光导半导体的固态光导微波源是高功率微波产生的一种新途径,该方案具有功率密度高、频带范围宽等特点,且其低时间抖动特性使其在功率合成方面具有巨大潜力,利用光波束形成网络构建光导微波有源相控阵是光导微波器件迈向实用的重要途径。分析了光导微波相控阵系统原理,设计了光导微波真延时网络架构,并构建了差分真延时相控阵和考虑相位随机误差的真延时相控阵的理论模型,对影响功率合成和波束扫描的关键因素开展定量分析和仿真验证。结果表明,对于发射1 GHz信号的n×10阵列,延时均方差在10 ps以下时,指向偏差小于0.13°,峰值增益损耗小于2%;延时步进精度在10 ps以下时,指向偏差小于0.2°,峰值增益损耗小于0.03%。由此提出延时精度指标,为未来更高功率、更大规模的光导微波合成技术发展提供参考。     

同轴波导虚阴极振荡器二极管参数优化的研究

采用粒子模拟研究了同轴波导虚阴极振荡器二极管参数对微波效率和频率的影响,得到了由二极管参数改变引起的二极管阻抗变化及其对微波效率的影响规律. 借鉴具有慢波结构的高功率微波器件中微波模式特性阻抗的计算方法,给出同轴波导虚阴极振荡器中微波主模式特性阻抗的理论计算公式. 将理论计算结果与由粒子模拟对器件进行优化后得到的二极管阻抗进行比较,发现当反映电子束特性的二极管阻抗与微波主模式特性阻抗匹配时,虚阴极振荡器具有较高的束波功率转换效率. 进一步用特性阻抗对其他几种典型结构的虚阴极振荡器进行分析,验证了该方法的合理性,为设计高效率虚阴极振荡器提供了理论指导. 关键词： 虚阴极振荡器 同轴波导 二极管参数 特性阻抗     

Neutrino energy loss by electron capture in magnetic field at the crusts of neutron stars

Based on the p-f shell model,the effect of strong magnetic field on neutrino energy loss rates by electron capture is investigated.The calculations show that the magnetic field has only a slight effect on the neutrino energy loss rates in the range of 108-1013 G on the surfaces of most neutron stars.But for some magnetars,the range of the magnetic field is 1013-1018 G,and the neutrino energy loss rates are greatly reduced,even by more than four orders of magnitude due to the strong magnetic field.     

Neutrino energy loss by electron capture in magnetic field at the crusts of neutron stars

Based on the p-f shell model, the effect of strong magnetic field on neutrino energy loss rates by electron capture is investigated. The calculations show that the magnetic field has only a slight effect on the neutrino energy loss rates in the range of 10⁸—10¹³G on the surfaces of most neutron stars. But for some magnetars, the range of the magnetic field is 10¹³—10¹⁸G, and the neutrino energy loss rates are greatly reduced, even by more than four orders of magnitude due to the strong magnetic field.     

强磁场中修正URCA过程的中微子产能率

基于n-p-e模型并考虑修正URCA过程中的质子分支,研究了强磁场对中子星核心区域修正URCA过程中微子产能率的影响.结果表明,强磁场使修正URCA过程的中微子产能率产生明显振荡;与中子分支相比,强磁场对质子分支中微子产能率的影响偏弱,但是它将提高总的中微子产能率.所得结论将有助于进一步研究中子星的冷却机理. 关键词： 中子星 强磁场 修正的URCA过程     

相对论电子束在磁化等离子体中的能量损失

本文研究了相对论电子束(REB)在磁化等离子体中的能量损失。导出了REB能量损失的一般表达式,并用数值方法分析了能量损失与参量之间的关系。结果表明,在一定的参数范围内,磁场对REB能量损失有极重要的影响。     

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Based on ORBIT code of a guiding center motion of single particle, the loss of energetic ions in different radial positions of tokamak plasma is studied by using test particle simulation method. The results show that the local magnetic perturbations can cause loss of many energetic ions near the central region of the plasma, but they have little effect on the ion loss near the plasma boundary, assuming that the local field is mainly located near a magnetic surface and its toroidal field is similar to the ripple field. These energetic ions are trapped ions, and the greater their pitch angle is, the easier they lose. In addition, the radial position of the local field that causes the maximum loss rate of energetic ions is usually offset from the initial radial position of these loss ions, and this shift is closely related to the energy of these ions. When the local field appears in certain locations, the ions of lower energy have some loss, but the ions higher energy does not lose.     

托卡马克中局域磁扰动引起的高能量离子损失研究

基于单粒子导心运动代码ORBIT，采用测试粒子模拟方法，研究了托卡马克等离子体内部不同径向位置处局域磁场扰动对高能量离子的损失的影响。研究表明，在局域磁扰动主要分布在某磁面附近、其环向具有类似纹波场形式下，可造成一些靠近等离子体中心区域的高能量离子损失，但对靠近等离子边界的离子损失影响相对不大。这些损失的高能量离子均为捕获离子，离子的投掷角越大就越容易损失。此外，造成高能量离子最大损失率的局域场径向位置与这些损失离子的初始径向位置通常存在一定的偏移，而且这个偏移与这些离子的能量密切相关。当局域场出现在某些位置时，能量较低的离子会有一定的损失，能量较高的离子反而不会损失。     

超强磁场对中子星外壳层核素56Fe,56Co,56Ni,56Mn和56Cr电子俘获过程中微子能量损失的影响

研究了超强磁场对中子星外壳层核素⁵⁶Fe,⁵⁶Co,⁵⁶Ni,⁵⁶Mn和⁵⁶Cr电子俘获过程中微子能量损失的影响.结果表明,就大部分中子星表面的磁场B<10¹³G,超强磁场对中微子能量损失率的影响很小.对于一些磁场范围为10¹³—10¹⁵G的超磁星,超强磁场可使中微子能量损失率大大降低,甚至超过5个数量级.     

脉冲驱动磁化等离子体内爆升温点火的数值模拟北大核心CSCD

通过建立物理模型,用一维三温拉氏磁流体力学程序分析了由强电流(MA)脉冲驱动的金属套筒内爆压缩磁化等离子体的升温点火及能量增益过程。分析了脉冲驱动的金属套筒内爆、不同驱动源对金属套筒内爆升温的影响、Z箍缩过程中内嵌磁场和预加热温度对磁化等离子体升温的影响,以及点火需要的初态参数和点火后的能量输出。此外,对该过程中磁场增加α粒子能量沉积、降低电子离子热传导能量损失的物理机制做了介绍和分析。磁流体数值模拟结果显示:当初始的内嵌磁场和燃料的预加热温度分别取5T和250eV时,即可获得超过4keV的升温,初始参数包括内嵌磁场、预加热温度、燃料密度、套筒尺度、驱动脉冲幅值、加载时间等。在一定的条件下,点火成功,可产生kT量级的强磁场,并获得百kJ/mm量级的能量输出。     

重复频率脉冲磁场初级能源

为产生重复频率脉冲磁场的螺线管,研制了一种新型的初级能源,它采用半桥串联谐振恒流充电拓扑结构,可在0~2.5 kV范围内实现输出可调,最大平均充电功率达4.7 kW。该电路最大特色在于无需使用外加谐振元件,只利用变压器的漏感和半桥桥臂电容组成谐振元件。简要分析了电路的工作过程,给出了电路参数设计方法和设计实例,并进行电路仿真和初步实验研究,结果表明,该设计基本达到要求。最后,进行了带螺线管负载的实验研究,实验证明该能源在重复频率10 Hz条件下运行稳定可靠。     

一种重复频率脉冲导引磁场的设计

介绍了一种重复频率脉冲磁场作为高功率微波源的导引磁场的设计,该磁场电源具有功耗低、发热量小、结构紧凑等优点,符合高功率微波朝重复频率方向发展的需求。从产生脉冲磁场的电流表达式出发,根据涡流损耗不能太大、品质因数要高和电容储能要小的原则,给出了脉冲磁场产生系统的储能电容和充电电压的优化设计方法。最后将此方法应用于Ka波段返波振荡器导引磁场的设计,确定出产生脉冲磁场电路的电容和充电电压的值,并进行了仿真和实验研究,结果与理论要求吻合较好,在重复频率10 Hz条件下能稳定运行,验证了设计的合理性。