利用宇宙线大气簇射的时空特征分辨原初γ射线

利用Monte Carlo模拟程序模拟甚高能区原初γ射线和质子大气簇射过程,分析γ射线和质子簇射在观测平面上的时空结构,利用大气簇射次级粒子到达时间涨落和空间横向分布特征,进行原初γ射线成分和质子成分的有效分辨,为中意合作羊八井ARGO实验进行γ点源的寻找提供了降低强子本底的方法,该工作还估计了该分辨方法对γ信号显著性的影响.     

“膝”区原初宇宙线成分分辨的作用模型相关性

使用4种具有不同特点的强相互作用模型,按照西藏羊八井ASγ联合实验的条件,对“膝”区能量宇宙线的大气簇射过程进行蒙特卡罗模拟.分析了不同模型的簇射特征,找出与原初组成比较密切的特征量.最后用一种BP型人工神经网络对模拟结果进行分辨,并检验了分辨能力与作用模型的关系.结果表明,该网络能有效地挑选出不同模型产生的质子事例,分辨能力受作用模型的影响较弱.     

宇宙线高能族事例产生特征的模拟与实验研究

利用在EAS实验的模拟计算中被广泛采用的CORSIKA程序,基于强相互作用模型QGSJET和DPMJET,对甘巴拉山乳胶室实验高能族事例的产生特征进行了Monte Carlo模拟.给出了不同能区原初宇宙线各种成分产生族事例的效率及其与原初能量的关系.将模拟计算得到的族事例的平均横向扩展、族中簇射成员数、族的总观测能等的分布及其平均值,与相应的实验结果进行了系统的比较,结果基本相符.此外,模拟族事例也存在与实验相类似的能量集中趋势     

基于羊八井ARGO实验的原初γ射线成分分辨

利用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟产生的数据研究了由ARGO探测阵列所观测的，由能量为100GeV-10TeV，天顶角为0°-45°的原初γ射线和强子(质子和原子核)所引起的簇射的横向分布结构，得到了平均横向分布宽度、最小树长度等可以描述两种簇射空间分布差异的特征量. 研究了用这些特征量作为输入单元的人工神经网络分析方法进行原初γ和强子分辨的能力，结果表明，利用该方法可有效地区分γ和强子簇射.     

EAS心区次级粒子分布涨落的多重分形结构的研究

利用Monte Carlo模拟数据研究了由γ射线和质子引起的空气簇射中的次级粒子在羊八井ARGO实验中的空间分布的不同,并利用G矩分析方法对γ射线和质子簇射的次级粒子在心区附近分布的多重分形性质进行了分析.从γ射线和质子事例的谱函数可以看出,利用这种方法,可以作为区分原初γ射线和质子的依据.结果表明在1—10TeV能区可以较好地区分γ射线和质子.     

用宇宙线大气簇射Ne-Nμ关系研究“膝”区原初成分

用梁王山宇宙线观测站获得的宇宙线大气簇射μ子数据, 与假设原初分别为质子、氦核、中等核(Z=15)和铁核的Monte-Carlo模拟结果进行比较, 结果显示宇宙线膝区原初成分无明显变化且以轻核为主.     

用宇宙线大气簇射N_e-M_μ关系研究“膝”区原初成分

用梁王山宇宙线观测站获得的宇宙线大气簇射μ子数据,与假设原初分别为质子、氦核、中等核(Z=15)和铁核的Monte-Carlo模拟结果进行比较,结果显示宇宙线膝区原初成分无明显变化且以轻核为主．     

“膝区”区原初宇宙线成分分辨的作用模型相关性

使用４种具有不同特点的强相线作用模型,按照西藏羊八井ＡＳγ联合实验的条件,对“膝”区能量宇宙线的大气簇射过程进行蒙特卡罗模拟,分析了不同模型的簇射特征,找出与妆组成比较密切的特征量,最后用一种ＢＰ型人工神经网络对模拟结果进行分辨,并检验了分辨能力与作用模型的关系。结果表明,该网络能有产地挑选出不同模型产生的质子事例,分辨能力受作用模型的影响较弱。     

宇宙线大气簇射μ子定点密度及原初能谱“膝”的研究

用梁王山宇宙线观测站的数据研究宇宙线大气簇射μ子定点密度谱,谱呈现明显的拐折.通过MonteCarlo模拟,得到拐点对应的能量约为1.7×10¹⁵eV,拐点前后原初能谱指数差约为0.43,证实了KASCADE实验μ子定点密度谱呈现拐折的首次观测结果,又一次推证了原初宇宙线能谱膝的存在.     

羊八井ARGO实验触发效率的地磁场效应

广延大气簇射(EAS)中次级带电粒子在地磁场中偏转,影响次级粒子的横向分布.本文简要分析了羊八井宇宙线观测站不同天顶角的地磁场因子随方位角的变化,表明地磁场对从北方来的宇宙线次级粒子横向分布的影响比对南方来的大.利用蒙特卡罗方法模拟了有无地磁场情况下两个大容量的EAS样本,采用ARGOG探测器模拟程序模拟羊八井ARGO阵列的触发效率.模拟结果表明在忽略地磁场影响时阵列的触发效率确是各向同性的,有地磁场时触发效率南高于北,且原初粒子的天顶角越大,这种南北不对称性越明显.     

超音速射流在高温气体环境中引射特性的模拟研究

本文以超音速氧气射流为研究对象,采用温度修正的k-ε湍流模型,对氧气射流在不同环境温度下的引射行为进行数值模拟研究.通过对模拟结果与文献中试验结果的比较发现温度修正的k-ε模型能够准确预测高温环境中射流行为.射流引射行为的模拟结果表明:环境温度对湍流射流的引射行为有很大的影响,在标准大气压下,随着环境温度的升高,射流引射率降低.与此同时,室温下的模拟结果符合经验公式,而在高温气体环境中,温度对湍流混合增长速率的影响不可忽略,随着环境温度的升高,环境气体密度和湍流混合增长速率均减小,从而使射流引射率降低并逐渐偏离室温下得到的经验公式.     

低场低能区金刚石内载流子飞行时间的蒙特卡洛模拟

金刚石是一种重要的宽禁带半导体材料,对金刚石内载流子输运过程的研究将有助于了解金刚石用作各种电子器件的潜能。利用Monte Carlo模拟方法,研究了在低场低能区金刚石内载流子的飞行时间。在模拟中考虑了抛物线型能带模型和声学声子散射机制,以及样品对光的吸收和载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。通过模拟,得到了低场低能区金刚石材料内载流子的飞行时间分布,并与相关的实验结果进行了比较分析,验证了该模拟模型的正确性。研究结果表明,在低场低能区,金刚石材料内主要的散射机制是声学声子散射。在研究金刚石材料内载流子的迁移输运问题时,可以采用较为简单的抛物线型能带模型,但在研究薄样品中的载流子输运时应当考虑材料的光吸收对初始载流子分布的影响,而且在场强较高以及样品厚度较大时,应当考虑载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。     

CO_2两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟

对引射器内部简化热力学模型进行了改进,建立了CO2两相流制冷系统的数学模型。利用MATLAB语言编写程序对该系统性能进行了模拟计算,分析了工况参数及引射比对引射循环系统性能的影响。模拟结果表明:CO2两相流引射循环制冷系统在较低的引射比条件下,就可以实现稳定运行,系统COP对气冷器出口温度的变化比较敏感,同时存在最优高压侧压力使系统COP达到最大;对于不同工况条件,CO2两相流引射循环制冷系统的COP比同工况条件下的传统系统的COP,理论上分别提高了11%～18%。     

微波器件微放电阈值功率自适应扫描方法

传统的粒子模拟软件在获得微放电阈值时需要进行多次微放电模拟,而且不具备自动功率扫描功能,在不考虑电子运动所产生的自洽场的情况下,提出了一种微波器件微放电阈值功率自适应扫描方法,对同一微波器件中的电磁场只计算一次并重复利用,改变输入功率,获得不同功率下的粒子数目变化的趋势,结合阈值功率判断方法,进而能够快速获得微放电阈值。首先,采用MSAT粒子模拟软件计算单位功率下微波部件中的电磁场分布,接着利用蛙跳法求解粒子运动轨迹,然后结合二次电子发射模型确定出射粒子数目。在微放电模拟过程中对粒子数目曲线进行分析,建立微放电阈值判据方法,根据二分法改变输入功率使得粒子模拟软件在给定初始功率后自动给出微放电阈值。以微波阶梯阻抗变换器与同轴腔体滤波器为研究对象,采用该方法分别计算其微放电阈值并与实验结果进行对比,结果表明,该方法具有准确性。     

产生大型γ族的原初粒子判别

利用模拟计算结果,对观测能量大于800TeV的γ族的原初粒子判别方法进行了讨论.根据γ族的横向分布判别原初粒子,对于质子是比较准确的.结合甘巴拉山乳胶室的大型γ族数据,用这一方法作了判别.     

微波器件微放电阈值计算的快速单粒子蒙特卡罗方法

为了计算微波器件的微放电阈值,提出了一种快速单粒子蒙特卡罗方法.该方法对二次电子出射能量、出射角度和相位等参数进行随机处理,结合四阶龙格库塔法和Furman模型模拟了电子运动和二次电子发射系数,并以多次连续碰撞的二次电子发射系数的算数平均值作为微放电效应发生的判据.以平板传输线横电磁模式为研究对象,分别采用快速单粒子蒙特卡罗方法、统计模型、传统蒙特卡罗方法以及粒子模拟方法计算其微放电阈值和敏感区域.计算结果表明,该方法不仅具有与统计模型和粒子模拟方法相当的计算精度,而且比统计模型方法的适应性更强,比传统蒙特卡罗方法的稳定性更好,比粒子模拟方法的计算效率高几十倍以上.     

微型X射线管靶材厚度理论计算与出射光谱模拟研究

根据端窗透射微型X射线管阳极靶的结构,建立了数理模型,讨论了电子束打靶的平均厚度与光管高压的关系,得到了X光管出射特征光谱强度的角度分布特征。同时利用Monte Carlo方法,对出射光谱在2π方向上的强度分布特征开展模拟研究。结果表明,微型X射线管阳极靶材平均厚度在2 μm左右,在与入射电子束垂直方向几度的范围内获得的出射光谱其单色性较好。这些结论对于微型X射线管的结构设计和出射光谱单色化应用具有一定的理论指导意义。     

170 GHz缓变截面开放式谐振腔传播特性模拟

在数值计算方法的基础上,编程模拟了高次模式TE31,12模在传统及改进型开放式缓变截面谐振腔的传播特性,计算了开放式缓变截面谐振腔的绕射品质因数,研究了改进型缓变截面谐振腔连接段的曲率半径对绕射品质因数的影响。结果表明,连接段曲率半径越大,绕射品质因数值越小。为了证明结论的正确性,利用仿真软件HFSS对另一工作于低次模TE0,1模的改进型缓变截面谐振腔进行仿真计算,并和编程计算结果比较,也得到了同样的结论。     

两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟

文中提出了两相流引射制冷循环系统稳定工作判据,并据此对传统两相流引射制冷循环系统进行了改进,增加了辅助蒸发器以使系统稳定工作.在此基础上,对以R134a为制冷剂的汽液两相流引射制冷循环的系统性能进行了数值模拟,分析了不同工况、不同引射比对系统性能的影响.数值模拟结果表明:在给定冷凝压力和蒸发压力工况下,两相流引射制冷循...     

具有重新加速的银河宇宙线核的传播

通过引入银河宇宙线在星际空间传播中的有效能量变化率,获得了求解具有重新加速的银河宇宙线核的传播方程的一般方法——修正的厚板权重方法.并在漏箱模型中,给出了计算的次级与原初之比和原初能谱与观测结果的比较.