退极化因子

本文通过对单一颗粒介质和颗粒复合介质的退极化因子的研究 ,阐明了退极化因子的物理意义和作用     

椭球体等形状介质的退极化因子

利用离散偶极子近似和电静态近似的方法研究了具有代表性的椭球体、圆柱体、立方体和其余5种形状介质粒子的吸收效率因子或内部电场,计算了外电场沿不同方向时粒子的退极化因子,阐明了得到任意形状粒子的退极化因子的简易方法.该计算结果可以加深学生对介质形状和退极化场大小关系的理解,并对介质的退极化因子的研究提供一定的参考.     

合肥光源电子束流能量标定的前期研究

为了在合肥储存环上利用共振退极化的方法建立一套测量电子束能量的装置, 进行了物理计算,     

VDF/TrFE铁电共聚物极化分布与退极化过程的激光强度调制方法研究

建立起激光强度调制法测量装置及其测量与数据处理方法,研究了VDF/TrFE铁电共聚物的极化分布和退极化过程.发现25μm厚的VDF(80)/TrFE(20)薄膜在距表面8μm左右薄层热电系数显示极大值,而12μm厚的则在中心处,两者的热电系数皆以两表面呈对称分布.在145℃热处理产生退极化.随着时间的增长,热电系数减小,退极化由试样的一面向另一面逐渐进行,2h后由强电场形成的极化基本消失.直流极化30μm厚的VDF(70)/TrFE(30)薄膜,热电系数分别在离两表面6,8μm处达恒定值,基本以两表面呈反 关键词：     

HIAF-BRing中极化质子加速研究

为了更深入地研究核子性质,中国科学院近代物理研究所将在强流重离子加速器装置（HIAF）上利用极化质子束开展实验。HIAF增强器BRing能够提供最大能量9.3 GeV/u的极化质子束,在加速过程中极化束流会遇到多次退极化共振,需要特殊设计才能使束流保持较高的极化度。利用退极化共振强度模拟程序DEPOL,研究了BRing加速过程中不同退极化共振对束流极化度的影响。结果表明,加速过程遇到的两种退极化共振将会使束流完全退极化;在BRing电子冷却段加入Full Siberian Snake可以使质子束在加速时保持较高的极化度。In order to explore the nucleon properties in details, the polarized proton will be used for some special experiments at HIAF project in Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP,CAS). The maximum energy of 9.3 GeV/u for Polarized protons will be provided in the Booster Ring(BRing) at HIAF. The polarized beam experiences depolarizing resonances many times during acceleration process, so it's necessary to suppress those resonances to keep polarizability well by special design. In this paper, the code DEPOL is used to simulate the influence of depolarizing resonances process in BRing. According to the results, the beam's polarization has been destroyed completely by the depolarizing resonances in the acceleration process. And the Full Siberian Snake is chosen in the Electron Cooler part of BRing to preserve the beam's polarization during the acceleration, and its strength and location of the Siberian Snake are also presented here.     

冰水混合云对量子卫星通信性能的影响

根据冰-水混合云中冰晶和水滴粒子的谱分布函数及消光因子,得到冰-水混合云的冰水含量比例与量子卫星通信信道之间的衰减关系;针对比特翻转信道和退极化信道,分别建立冰水含量比例与信道容量、信道保真度之间的方程;分析了冰水含量比例对信道建立速率的影响.仿真结果表明:当冰水含量比例分别为1∶2和1∶9时,比特翻转信道、退极化信道的容量分别为0.65和0.92、0.59和0.95;当信源字符的概率为0.9时,比特翻转信道、退极化信道的保真度分别为0.60和0.83、0.89和0.95;当传输距离为2km,纠缠粒子对保真度为0.8时,信道建立速率分别为7.40 Hz和15.57 Hz.因此,当量子卫星信号出现较大衰减时,应根据冰-水混合云的冰水含量比例,自适应调整量子卫星通信系统的各项参量,以提高量子卫星通信的可靠性.     

用于能量标定的束流损失测量系统

为精确地测量合肥电子储存环电子束的能量,建立了一套束流损失的测量装置,选择了一款对低能光子探测效率高的塑料闪烁体探测器,根据测量到的束流损失信号研制了一套数字化的信号处理电路,并进行了实际测量。测量结果表明该束流损失测量系统能够精确、灵敏地反映出束流损失的变化,可以用于自旋共振退极化法标定电子束能量的实验;并介绍了自旋共振退极化法的测量原理及依据的理论基础。     

海洋矿物质颗粒对水下量子通信信道性能的影响

海洋矿物质颗粒是影响光子在水下传输的重要因素之一.为了研究海洋矿物质颗粒对水下量子通信信道性能的影响,建立了海洋矿物质颗粒群密度、传输距离与链路衰减的关系模型并进行了仿真.针对退极化信道,研究了矿物质颗粒群密度和传输距离与信道容量、信道误码率的关系并进行了仿真.仿真结果表明,当传输距离为50 m时,随着矿物质颗粒群密度的增大,链路衰减由0.098 dB增加到2.92 dB,链路效率由6.2×10-6减小到2.7×10-7.当矿物质颗粒群密度为1.0×104 m-3时,随着传输距离的增加,信道容量由0.97逐渐减小到0.6,误码率呈指数增大.由此可见,消光效应造成的影响在传输过程中不可忽略,在实际通信过程中,应根据环境情况及时调整传输设备的参数,保证通信质量.     

气体在微细多孔介质中的流动阻力研究

本文对空气、氢气和氦气流过微细多孔介质内部的流动阻力特性进行了实验研究,分析不同气体在不同颗粒直径条件下摩擦因子与等效雷诺数的关系.结果表明:对于空气、氢气和氦气,当颗粒直径为225μm和125μm时,由于可压缩性的影响,摩擦因子略大于经验公式结果.对于空气,当颗粒直径为90μm和40μm时,实验得到的摩擦因子小于经验公式结果.对于氢气和氦气,当颗粒直径为125μm时,经过可压缩性修正的摩擦因子实验值略小于经验公式结果;颗粒直径为90μm和40μm时,摩擦因子小于经验公式结果.因此,对于空气、氢气和氦气,当颗粒平均直径小于90μm时,微细多孔介质中的流动特性存在稀薄气体效应.     

合肥光源电子束流能量标定的前期研究

为了在合肥储存环上利用共振退极化的方法建立一套测量电子束能量的装置,进行了物理计算,并且搭建了利用测量束流损失来测量托歇克寿命相对变化的装?利用这个装置测量了托歇克寿命造成的束流损失相对的变化,以期用这个的束损测量系统监测退极化造成的束流托歇克寿命的变化.     

流体在微细多孔介质中的流动阻力研究

本文对空气和水流过烧结微细多孔介质内部的流动阻力进行了实验研究和数值模拟,分析不同颗粒直径条件下摩擦因子与等效雷诺数的关系.结果表明:对于水,实验及数值模拟得到的摩擦因子与经验公式符合很好.对于空气,当颗粒直径为200μm和125 μm时,由于可压缩性的影响,摩擦因子略大于经验公式结果.当颗粒直径为90μm和40 μm时,实验及考虑速度滑移得到的摩擦因子小于经验公式结果.因此,当颗粒平均直径小于90 μm时,空气在微细多孔介质中的流动需要考虑稀薄气体效应.     

各向异性介质多分量感应测井三维Born几何因子理论研究

几何因子理论被广泛运用于感应测井仪器设计、响应特征分析及高分辨率曲线处理, 现有的感应测井几何因子主要适用于二维各向同性介质, 难以满足各向异性介质多分量感应测井的研究需要. 本文基于Born近似方法将Born几何因子扩展至各向异性介质, 推导了各向异性介质多分量感应测井三维Born几何因子表达式, 随后进一步考察了多分量感应测井对地层各向异性的敏感性和探测能力. 数值模拟结果表明, 各向异性系数越大, 多分量感应测井几何因子空间分布越复杂, 其对各向异性的敏感性越高. 多分量感应测井仪器在不同倾斜角度对各向异性均具有较高的敏感性. 直井条件下, xx共面分量受各向异性影响严重, 井斜角在40°–60°时, xz/zx交叉分量对各向异性的敏感性高, 水平井中zz同轴分量则对各向异性的探测能力最强. 各向异性介质三维Born几何因子弥补了现有几何因子理论的不足, 可为国内新型多分量感应测井仪器研发及储层各向异性评价方法的发展提供有利条件.     

均匀磁化介质椭球的退磁因子及退磁场

在椭球坐标系中求解了均匀椭球磁介质在匀强磁场中的磁化问题,得到了空间磁标势、磁场、介质中退磁场和退磁因子的表达式,研究了椭球形状与退磁因子的关系,分析了介质磁化率对退磁场方向的影响.结论为:椭球磁介质内的退磁场是匀强磁场;退磁因子的大小与椭球形状有关,与椭球大小无关,沿椭球长轴方向的退磁因子较小;一般而言退磁场方向与外磁场方向既不相同也不相反.铁磁质椭球内的退磁场几乎与外磁场反向.     

等效求解电介质球内退极化场的前提的证明

求解均匀极化的电介质球内的退极化场时,由于球面上极化面电荷分布不均匀,一般都用两等大、原本重叠、带均匀等量异号电荷的球体错开微小位移的模型来等效地求解;但这种模型为何与原情景等效,是令初学者困惑的地方.对此,文章给出了一个简单的证明.     

部分相干平顶光束在增益或损耗介质中传输的M2因子

 根据光束在介质中传输强度二阶矩计算公式,推导出部分相干平顶光束在增益或损耗介质中传输的M2因子解析表达式,并将高斯 谢尔模型光束在增益或损耗介质中的传输作为特例统一于一般表达式中。研究结果表明：部分相干平顶光束在增益或损耗介质中传输时的M2因子与光束传输距离、光束相干长度、光束阶数及介质的特性有关。光束在增益或损耗介质中传输的这种特性为应用和控制光束传输提供了理论依据。     

含椭球包体多相复合介质电导率的有效介质理论

本文应用有效介质理论(EMT),研究含椭球包体的多相复合介质中的导电性。建议用各向异性因子m估计非均匀系统的局域各向异性,并给出一个计算此情况下有效电导率张量的公式。对于椭球包体取向完全无序的介质,建议以介质的几何结构因子I_i(i=χ,y,z)估计组成包体的颗粒之间的近场效应。研究表明,结构因子I_i与包体的退极化因子n_i(i=χ,y,z)之间存在简单的关系。EMT的计算结果表明,抻长的椭球包体(b/α≈0.2)和压扁的椭球包体((b/α≈7—8)是导致渗流阈值对c₁^*=0.17的两种主要几何结构。初步的理论分析表明,由这两种几何形状产生渗流的共同机制是在介质中形成“无穷”长的链状集团。     

克尔效应对高斯光束质量M2因子的影响及抑制

用分步傅里叶方法计算了高斯光束在克尔介质中的传输过程,采用最小均方根办法对光场进行二项式曲线拟合得到光束质量因子,计算结果表明：当B积分在2rad以内,克尔效应越强则它对因子影响越大;同时,它的这种影响能力也受到光束宽度和光束腰平面到克尔介质的距离的两个因素的影响,即光束越宽,影响越小,距离越大,影响反而较小;最后,基于B积分的可叠加性,提出用具有负非线性折射率系数的非线性介质来补偿正克尔效应、降低光束因子,并指出两端补偿是最优的方式之一.     

部分相干高斯-谢尔模型光束在介质中传输的M2因子

在波数K为复数的情况下,对部分相干光强度二阶矩及M2因子的定义进行了修正。以部分相干高斯谢尔模型(GSM)光束为例,讨论了光束在介质中传输时M2因子的变化。研究结果表明,部分相干光束在增益或损耗介质中传输时的M2因子与光束在无增益无损耗介质传输时的M2因子具有不同变化特性,此时,M2因子不仅只与部分相干光的相干参量β有关,且随着传输距离B和表征介质增益(或损耗)特征Ki的增大而增大(或减小);随着相干长度σ0的具体尺寸、波数实部Kr的减小而增大(或减小)。为控制光束质量提供几种有效的途径。     

一维光子晶体微谐振腔的调谐特性与品质因子

利用传输矩阵法研究了对称结构和非对称结构一维光子晶体微谐振腔的调谐特性和品质因子.研究发现：当缺陷层光学厚度增加时,缺陷模中心波长也会随着增加即向长波方向移动,微谐振腔的调谐特性与缺陷层两边介质的折射率有关;相比于对称结构,非对称结构能在较小的缺陷层光学厚度变化范围内实现较大波长范围的线性调谐;品质因子随缺陷层厚度的增加先增大后减小,在缺陷模中心波长为λ0时可达最大值;高低折射率介质层的排布对微谐振腔品质因子有影响.     

关联退极化量子信道中qutrit-qutrit系统的量子相干性演化

为探索量子系统的退相干机制寻找延缓退相干的方法,本文研究了关联量子信道中的退相干过程,计算了关联退极化信道中两体qutrit系统的3种初态:一种特殊初态、最大相干初态和各向同性初态的范数相干性、相对熵相干性及基矢无关相干性.分析得出的解析结果、数值结果和演化图像可以发现:1)完全关联的信道能最大程度地抑制退相干;2)存在一个与关联度无关的最大退相干时间点,但其退相干的演化行为却依赖着关联度;3)信道的关联可以增强子系统间的相干性.基矢无关相干性遵循的不等式关系也在此系统中得以验证.