(0－3/2)电磁束缚系统的库仑裂解与衰变

本文利用(0－3/2)电磁束缚系统相对论协变的近似B-S波函数和复合粒子量子场论的微扰展开理论, 分别计算了(π⁺Ω^－)原子的库仑裂解截面与衰变几率. 高能(π⁺Ω^－)原子在原子核屏蔽库仑场中的裂解截面为σ=Z^4/3×2.9×10^－18cm², 衰变几率的计算结果为w[(π⁺Ω^－)→π⁺Λ⁰K^－]/w[Ω^－→Λ⁰K^－]=1+O(α).     

HL-2A中性束大功率离子源的研制

2007年3月, 为HL-2A中性束注入器研制的大功率离子源在核工业西南物理研究院成功通过了测试. 该离子源为圆柱结构的桶式离子源型; 加速器采用三电极的加减速系统. 实验运行参数如下: 灯丝加热电流1100A, 电压12V, 弧放电电压120V, 弧放电电流1050A, 等离子体密度达2.5×10¹²/cm³, 离子流密度0.44A/cm²; 在距等离子体电极5mm的平面上, 等离子体的均匀性好于5%, 工作脉宽2s. 离子源物理设计、工程考虑、实验研究结果等将在本文介绍.     

高压下FexN化合物的相分解

 本文研究了室温下压力对Fe_xN化合物相分解的影响。X射线衍射分析表明，高压促使氮原子从Fe_xN化合物的晶格中脱溶出来，引起相分解，形成母相与α-Fe。这种相分解现象随压力增大而加强。通过分析不同压力下母相Fe_xN与α-Fe的相对含量，研究了氮从Fe_xN中脱溶的动力学过程，并计算出激活体积。对于Fe₃N和Fe₄N化合物，其激活体积分别为2.24×10^-5 m³/mol和1.62×10^-5 m³/mol。本实验还指出，通过对Fe_xN化合物的高压处理以及适当条件下退火，可以获得Fe₁₆N₂化合物。     

2M阈式气体契仑科夫探测器

本文描述了为鉴别5—10GeV/c的π—K、K—P而研制的阈式气体契仑科夫探测器.速度分辨率达3.5×10^-5,对粒子的探测效率为99.99％,对阈能以下的粒子的排斥比为1.6×10^-5。     

正电子素负离子(Ps)基态能级的相对论修正

本文使用三参数Hylleraas波函数算得正电子素负离子(P_s)基态能级相对论修正值为4.5×10^－4eV, 变分参数由正交试验法确定.     

水平宇宙线穿透粒子的鉴别

本文描述一个用大型磁云室在水平方向宇宙线穿透粒子中寻找新粒子的实验,结果表明β<0.7、m>1GeV/c²的单电荷粒子或相对论性分数电荷粒子的流强小于3×10^-8cm^-2·sr^-1·sec^-1。     

宇宙线粒子声探测可能性研究

本文报道宇宙线粒子声探测可能性考察的初步结果. 实验表明天然大水域中超声频背景噪声是很复杂的, 存在着孤立的超声频脉冲声讯号. 这些脉冲声讯号可能起源于水中微气泡的声辐射. 没有发现它们与宇宙线粒子有明显关联的证据. 在海平面EAS轴干声探测的阈能大于3×10¹⁶eV. 高能宇宙线粒子在水中发展的局部级联簇射声探测的阈能大于10¹⁴eV.     

关于（e+e-）,（μ+μ-）原子在库仑场的裂解

本文应用了复合粒子场论的微扰展开理论和自旋为（1/2-1/2）的库仑相互作用原子的Bethe-Salpeter协变波函数的近似解,计算了（e⁺e^-）（μ⁺μ^-）原子的高速飞行下裂解截面及能谱。结果表明（e⁺e^-）原子的裂解截面比前人的计算约小20％。此外,计算还表明（e⁺e^-）及（μ⁺μ^-）原子的单态和三重态裂解截面对任意主量子数n,和极端相对论近似下将精确相等,而前人的计算中只是n=2时才有这一结果,而对n=1时,两者相差约有25％。看来很可能是计算中的错误所致。     

凝聚炸药中超压爆轰的实验研究

 采用飞片碰撞技术，在TNT/RDX（40/60）炸药中获得了2.5倍于正常爆轰的最大超压值，得到了超压爆轰下爆轰产物物态方程p=Aρ^{k+A₁(p-p_J)}（p－爆压，单位GPa，ρ－密度，单位kg/m³，A=ρ_J/ρ^k_J，p_J=27.06 GPa，ρ_J=2.3×10³ kg/m³，k=2.77，A₁=2.7×10^-3 GPa^-1，下表J代表正常爆轰状态）。该方程还可以较好地描述超压爆轰产物的二次冲击状态。     

D介子与∑c+重子寿命的宇宙线数据

本文提出一个证认宇宙线中新X粒子的分析原则:筛比较法。对目前全部已知乳胶室事例进行了判定。其中结果有D介子和∑_c⁺重子的平均寿命和质量,τ（D^&;#177;）=5.8×10^-13秒,τ（D⁰）=2.0×10^-13秒,τ（∑_c⁺）（?）2.4×10^-14秒。支持△I=1的选择规则。     

温稠密铝等离子体物态方程及其电离平衡研究

温稠密物质的物性参数在惯性约束聚变能源、Z箍缩等高能量密度物理领域的实验结果分析和物理过程数值模拟等方面有着重要的应用价值.本文应用部分电离等离子体模型,在理想自由能的基础上考虑了库仑相互作用、排斥体积作用和极化作用等非理想特性,开展了温稠密等离子体物态方程和电离平衡的研究.计算了温稠密铝等离子体的压强等物态方程数据和在密度为1.0×10^-4-3.0 g/cm^3,温度为1.0×10^4-3.0×10^4 K范围内的粒子组分.计算结果显示,铝等离子体的平均电离度在临界密度区域内随着密度的增加而突然增大.根据非理想Saha方程中有效电离能这一关键参数,分析了铝等离子体平均电离度在临界密度区域内随密度迅速增大的现象.     

Pressure ionization in laser-fusion target simulation

Accurate simulation of high density target implosion requires material properties (ionization, pressure, energy, opacity and transport coefficients) at densities where bound electrons are significantly perturbed by neighboring atoms. In modern laser-fusion simulation codes, this data is supplied by tables and/or calculated from a Stromgren model for ionization equilibrium. Improvements have been made in the Stromgren average-atom model which aim at assuring thermodynamic consistency and obtaining better agreement with more elaborate calculations. Arbitrary degeneracy is allowed for the free electrons. Consistent Coulomb contributions to pressure and continuum lowering are obtained. A new pressure ionization scheme merges bound electrons into the continuum as a smooth function of density and the corresponding contribution to pressure is calculated. Results are shown for aluminum.     

电子回旋共振放电的电离特性PIC/MCC模拟(Ⅱ)——数值模拟与结果讨论

采用粒子模拟与蒙特卡罗相结合(PIC/MCC)的方法，应用电磁模型，编写了准三维的电子回旋共振(ECR)放电电离过程的模拟程序，得到了ECR放电过程中电子与离子的相空间分布、电磁场分布.通过对这些分布随时间演化的分析，得出ECR加热发生在ω≈ω_c0且垂直于轴向的区域；ECR区域，微波能量几乎全部耦合给电子，获得能量的电子通过与中性粒子的电离碰撞产生了大量的带电粒子；随着放电的进行，大量带电粒子通过频繁的碰撞，分布由各向异性逐渐趋于各向同性. 关键词： 电子回旋共振放电 粒子模拟 蒙特卡罗 电离     

液相隔膜辉光放电等离子体自由基发射光谱研究

为了更好了解液相隔膜辉光放电等离子体引发的化学反应机理,运用发射光谱法研究了稀硫酸溶液隔膜辉光放电等离子体产生的自由基,估算了电子温度与电子密度。结果表明：当电压超过700 V时,观察到了羟基自由基和氢原子的发射光谱;当电压超过750 V时,除了羟基自由基和氢原子外,还观察到了氧原子的发射光谱;这些自由基的发射强度随电压升高而升高;稀硫酸溶液隔膜辉光放电等离子体的平均电子温度与平均电子密度分别为1.3×104 K与7.8×1017 cm-3。     

Local electron mean energy profile of positive primary streamer discharge with pin-plate electrodes in oxygen nitrogen mixtures

Local electron mean energy (LEME) has a direct effect on the rates of collisional ionization of molecules and atoms by electrons. Electron-impact ionization plays an important role and is the main process for the production of charged particles in a primary streamer discharge. Detailed research on the LEME profile in a primary streamer discharge is extremely important for a comprehensive understanding of the local physical mechanism of a streamer. In this study, the LEME profile of the primary streamer discharge in oxygen-nitrogen mixtures with a pin-plate gap of 0.5 cm under an impulse voltage is investigated using a fluid model. The fluid model includes the electron mean energy density equation, as well as continuity equations for electrons and ions and Poisson’s electric field equation. The study finds that, except in the initial stage of the primary streamer, the LEME in the primary streamer tip tends to increase as the oxygen-nitrogen mole ratio increases and the pressure decreases. When the primary streamer bridges the gap, the LEME in the primary streamer channel is smaller than the first ionization energies of oxygen and nitrogen. The LEME in the primary streamer channel then decreases as the oxygen-nitrogen mole ratio increases and the pressure increases. The LEME in the primary streamer tip is primarily dependent on the reduced electric field with mole ratios of oxygen-nitrogen given in the oxygen-nitrogen mixtures.     

流体-亚稳态原子传输混合模型模拟空心阴极放电特性

利用流体-亚稳态原子传输混合模型研究了氩气矩形空心阴极放电稳态时的参数. 数值计算得到了压强为10 Torr时的电势、电子、离子和亚稳态氩原子密度以及电子平均能量的分布. 结果表明电子和离子密度峰值为4.7×10¹² cm^-3, 亚稳态原子密度峰值为2.1×10¹³ cm^-3. 本文同时对流体-亚稳态原子传输混合模型和单一流体模型模拟得到的放电参数进行了比较. 结果表明, 分步电离是新电子产生的重要来源, 亚稳态原子对空心阴极放电特性有重要影响. 与单一流体模型相比, 混合模型计算得到的电子密度升高, 阴极鞘层宽度和电子平均能量降低. 关键词： 空心阴极放电 流体-亚稳态原子传输模型 电子密度 分步电离     

Ionization Potential Depression in Hot Dense Plasmas Through a Pure Classical Model

The ionization potential of an ion embedded in a plasma, lowered due to the whole of the charged particles (ions and electrons) interacting with this ion, is the so‐called plasma effect. A numerical plasma model based on classical molecular dynamics has been developed recently. It is capable to describe a neutral plasma at equilibrium involving ions of various charge states of the same atom together with electrons. This code is used here to investigate the ionization potential depression (IPD). The study of the IPD is illustrated and discussed for aluminum plasmas at mid and solid density and electron temperatures varying from 50eV to 190eV. The method relies on a sampling of the total potential energy of the electron located at an ion being ionized. The potential energy of such electron results from all of the interacting charged particles interacting with it. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

温稠密钛电导率计算

温稠密物质是惯性约束核聚变、重离子聚变、Z箍缩动作过程中物质发展和存在的重要阶段. 其热力学性质和辐射输运参数在聚变实验和内爆驱动力学模拟过程中有至关重要的作用. 本文通过建立非理想Saha方程, 结合线性混合规则的理论方法模拟了温稠密钛从10^-5-10 g·cm^-3, 10⁴ K到3×10⁴ K区间的粒子组分分布和电导率随温度密度的变化, 其中粒子组分分布由非理想Saha方程求解得到. 线性混合规则模型计算温稠密钛的电导率时考虑了包括电子、原子和离子之间的多种相互作用. 钛的电导率的计算结果与已有的爆炸丝实验数据相符. 通过电导率随温度密度变化趋势判断, 钛在整个温度区间, 密度0.56 g·cm^-3时发生非金属相到金属相相变. 对于简并系数和耦合系数的计算分析, 钛等离子体在整个温度和密度区间逐渐从弱耦合、非简并状态过渡到强耦合部分简并态.     

大气压下电晕电离层离子运动规律的实验研究

对大气压下电晕电离层的离子运动规律进行了实验研究。实验结果表明: 在电晕放电的流光或辉光放电区域, 电离电场强度、注入功率密度、电离能密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在1 个数量级内; 在电离能密度达到0. 4mJ•cm^{- 3} , 气体速度从1. 5m•s^{- 1} 提高到25m•s^{- 1} 时, 离子输运率相应从5. 4× 10⁸ cm^{- 3}•s^{- 1} 增加到8×10¹⁰ cm^{- 3}•s^{- 1} , 提高了近2 个数量级。带电粒子的动量对离子浓度及输运的影响远大于电离电场强度、注入功率密度等的影响。     

等离子体屏蔽对He2+与H原子碰撞电离微分截面的影响

应用经典径迹Monte Carlo（CTMC）方法研究了He²⁺与H原子在等离子体环境下的碰撞电离过程,计算了在5—400 keV/u的能区随等离子体屏蔽作用变化的碰撞电离总截面和一阶微分截面.等离子体中带电粒子之间的相互作用采用Debye-Hückel模型来描述.由于等离子体屏蔽效应的存在,靶中束缚态电子能级及其经典微正则分布以及入射离子与靶电子的相互作用都发生了变化,而这些变化会直接影响碰撞电离过程.研究发现,碰撞电离总截面随等离子屏蔽的增加而增大,特别是在10 keV/u以下的低能区电离截面有量级的增加.对随能量变化的一阶微分截面,在低能碰撞过程中,屏蔽作用增加,微分截面呈量级增加,高能碰撞微分截面呈倍数增加.同时,屏蔽作用导致电离电子向高能方向移动,随着碰撞能量的增加两体碰撞机制的贡献越来越大,并在较高的出射电子能量出现了一个新的峰.对无屏蔽的自由原子碰撞过程,CTMC方法计算出的电离总截面在碰撞能量大于70 keV/u的较高能区在实验误差内与实验测量结果符合很好,而在较低的能区比实验值小30%—50%. 关键词： 重粒子碰撞电离 等离子体屏蔽效应 经典径迹Monte Carlo方法 Debye-Hückel模型