非相对论BUU近似下的横动量分析

由不同有效质量m^*/m与压缩系数K所标示的平均场的非相对论BUU计算,研究了横动量的产生机制,并讨论了m^*/m和K对横动量等的影响.发现横动量对K的依赖不太灵敏,但对m^*/m却十分灵敏.     

近场浅海舰船目标定位精度实验研究

根据聚焦波束形成声图处理方法在实际海上测量的特点,提出用系统时延差校准、基阵倾角修正、深度测量、分频段目标定位等多种方法克服测量系统及环境的各种不利因素,实现舰船目标高精度定位。采用声图计算结果与GPS记录值对比、声图计算结果与GPS记录值的正横距对比两种方法进行了聚焦波束形成声图法精度的实验验证,经验证聚焦波束形成声图处理方法在浅海测量区有较高的定位精度。其最大正横距差值可以达到2.9 m,均值0.93 m,从而实现舰船目标高分辨精确定位。      

基于自准直效应的光子晶体异质结偏振分束器

基于光子晶体的自准直效应和禁带特性,提出了一种具有非正交异质结结构的光子晶体偏振分束器.无需引入缺陷或波导,可使光波在该结构中准直无发散地传输并实现分束功能,对制造工艺的要求大大降低.利用Rsoft软件,结合平面波展开法和二维时域有限差分法,对提出的偏振分束器进行了仿真研究.结果表明,该偏振分束器在一个较大的频率范围f=0.275—0.285(a/λ)内可实现横电(TE)和横磁(TM)模的大角度偏振分离,TE和TM模的透过率均在88%以上,偏振消光比分别大于26.57 dB和17.50 dB.该结构可应用到太赫兹波段的传输系统中,a=26μm,尺寸大小为572μm×546μm,在91—95μm波长范围内可实现TE和TM模的分离.利用该结构可设计用于光通信系统(n=3.48)的偏振分束器,a=426.25 nm,结构仅为9.38μm×8.95μm.本方案结构简单,易于集成,有望在集成光路的发展中发挥重要作用.     

极化控制的双波段宽带红外吸收器研究

红外吸收器在红外隐身、辐射制冷、红外探测、传感器等方面有重要的应用前景.一维光栅型吸收器由于其结构简单、易于加工的优势备受关注,然而其不足之处是频带很窄,且只对一种极化有效.本文提出了一种基于简单一维周期结构的双波段宽带吸收器,对横磁波和横电波都有效,且吸波频段随入射波的极化方式而改变.该结构的基本单元由八个梯度排列的子单元构成,每个子单元由两层金属-介质双层膜垂直层叠组成.全波仿真结果表明,在1.68—2μm波段,该结构对横磁波吸收超过90%,而对横电波吸收很小(小于6%);在3.8-3.9μm波段,该结构对横电波吸收超过90%,而对横磁波吸收很小(小于5%).另外,该结构具有宽角度吸收特性,当入射角增大到60°时仍然能够保持较高的吸收率和较宽的吸收频带.     

流体横掠微针肋阵列热沉的阻力特性

本文以去离子水作为冷却工质,研究了在低Re下流体横向冲刷微针肋阵列时的阻力特性,所用微针肋阵列肋高200μm,直径120μm,为转置正方形叉排结构.实验结果与可利用关联式的对比表明,现存宏观尺度上的关联式不能很好地预测流体横掠微针肋阵列热沉的阻力特性,特别是在Re大于140时,实验结果要高于关联式预测值.     

一维光子晶体横磁场模的特性

基于平面波展开法,设计三层一维光子晶体横磁场模结构,改变三层介质厚度和介质折射率的大小,应用MATLAB语言进行仿真计算,在一维光子晶体三层介质厚度值为0.4、0.05μm和0.05μm,折射率为1、3N和12N时形成一维光子晶体带隙宽度最宽为0.2694Hz.研究结论为一维光子晶体器件的设计提供理论依据.     

基于光子晶体自准直效应的太赫兹偏振分束器设计

提出了一种新型、紧凑的光子晶体太赫兹(THz)偏振分束器,利用自准直效应实现横电(TE)模和横磁(TM)模的无衍射传输,利用禁带特性实现TE模和TM模的分离。基于平面波展开法和时域有限差分法对太赫兹偏振分束器的性质进行仿真建模分析,结果表明,该偏振分束器在2.9~3.01THz频率范围内可实现偏振分离;频率为3THz时,TE模的反射率和TM模的透射率均高于90%,TE模和TM模的消光比分别高达19.9dB和26.24dB。此外,与以往的光子晶体太赫兹偏振分束器相比,所提出的偏振分束器设计简单,更易于实现(无需引入缺陷),尺寸更微小(650μm×650μm),带宽更宽(2.9~3.01THz)。     

二维随机介质中偏振模式的竞争和阈值特性

基于随机激光的时域理论,建立了横磁与横电光波模式共享反转粒子数情况下的理论模型,并利用时域有限差分法(FDTD)数值求解麦克斯韦方程组和速率方程组,从而获得了二维随机介质内横磁与横电光波模式的阈值特性.结果表明,如果横磁与横电偏振模式之间没有共享反转粒子数,则横磁光波模式拥有较低的激发阈值;反之,则横电光波模式的激发阈值更低.在共享反转粒子数的情况下,改变样品的表面填充率对两种偏振模式的阈值并没有很大的影响,而增加样品面积则可以明显的降低横磁模式的阈值.     

强子碰撞中平均横动量的多重数分布随截断的变化

利用三火球模型,对s=22GeV情况下,强子碰撞中平均横动量的多重数分布曲线斜率、随横动量截断值的增加由负转变为正进行研究的结果表明,是侧边火球产生强子的平均横动量,随横动量截断值的增加的增幅大于中心火球产生强子的平均横动量的增幅而出现的.     

光自旋霍尔效应中横移的影响因素研究

研究了光束在空气与电介质分界面传输产生的自旋霍尔效应,揭示了光束重心横移分别与偏振态、折射率差以及入射角三者之间的定性关系.研究发现各光场横移都随偏振参量增大而增大,左、右旋椭圆偏振光的横移等值反向,圆偏振态下的横移比椭圆偏振态下的横移大.改变折射率差的大小,反射光横移随折射率差的增大而减小,但当折射率差接近零时,反射...     

随机横场与晶场作用混合自旋系统的热力学性质

利用有效场理论和切断近似，在伊辛模型的框架内考虑随机横场与晶场作用的混合自旋1/2 和自旋1系统的热力学性质。重点研究了晶场、横场和随机浓度对混合自旋系统相变的影响 ，研究发现在随机横场条件下，较小的晶场存在并不能改变临界横场阈值；取较大横场值时 在某些随机浓度的范围内出现重入相变现象，而取较小横场值时则没有出现重入相变现象。 给出了有关相图并进行了讨论。 关键词： 混合自旋系统 伊辛模型 热力学性质 随机横场     

Compton散射下横等离激元与对等离子体作用特性

应用多光子非线性Compton散射模型、横等离激元色散方程和Karpman方法,研究了Compton散射对横等离激元与对等离子体作用特性的影响,提出了将入射超强激光和Compton散射作为横等离激元与对离子等离子体非线性作用新机制,给出了横等离激元非线性控制方程、等离激元数和能量公式。结果表明:与散射前相比,Compton散射使等离子体密度发生剧烈扰动,高频横等离激元与低密度扰动耦合非线性增强,导致横等离激元落入低密度区的几率增大。等离子体非线性频移和高密度区能量增加,低密度区能量减小,导致横等离激元电场包络迅速坍塌,等离激元数增加,场强度更强。     

二维无序介质中横磁模的谱线宽度随抽运强度的变化特性

基于随机激光时域理论,数值研究了二维随机激光器中横磁模式的输出光谱线宽度,获得了谱线宽度与抽运强度的关系曲线,由此曲线可以计算横磁模式的很多特征参数.从谱线宽度的角度来看,横磁模式的输出特性结果与已有的横电模式结果相比,横磁模式具有较好的输出特性. 关键词： 随机激光器 偏振 谱线宽度 无序介质中的光学效应     

LNG泄漏气体浓度和温度扩散过程计算

利用高斯烟羽模型进行LNG泄漏过程模拟,得到LNG泄漏后扩散浓度场和温度场分布。参考天然气燃烧下限0.035 8 kg/m~3与低温温度规定291 K确定了气体浓度场和温度场的危险区域范围,分析了环境风速和大气稳定度参数与泄漏扩散的关系,得出环境参数对浓度场、温度场及危险区域的影响规律:设置参数为泄漏量5 kg/s,泄漏源高度20 m,泄漏孔径50 mm,大气稳定度C级,环境风速2、3、4、5 m/s。随着环境风速的增加,泄漏源高度处下风向轴线上最大浓度分别为0.397 8、0.265 5、0.199 2、0.159 4 kg/m~3,最低温度分别为153.9、168.3、180.1、189.9 K,浓度场和温度场沿下风向和横风向扩散加剧,危险区域减小;设置环境风速2 m/s,大气稳定度A、B、D、E级,随着大气稳定度的增加,泄漏源高度处下风向轴线上最大浓度分别为0.212 4、0.254 4、0.261 5、0.391 3 kg/m~3,最低温度分别为177.4、170、169、154.3 K,浓度场和温度场沿下风向和横风向扩散减缓,危险区域增加。     

基于压敏漆的带横槽气膜冷却实验与数值研究

为改善燃气轮机高温透平叶片的设计,使用压力敏感漆实验技术和数值方法对平板气膜冷却进行对比研究,分析了0°、45°和90°复合角时,有无横槽结构对圆孔气膜冷却的影响。结果表明有复合角时横槽结构能显著提高气膜冷却效率,因为横槽壁对射流形成阻碍作用,在横槽内形成侧向涡,加强了由复合角引起的射流侧向动量。     

基于FBG的鸭嘴式横担主材应变研究

横担是电力系统塔架结构中承力较多的构件,在线路覆冰、舞动等因素影响下横担主材受力过大,容易造成损坏。在研制的电力系统塔架模型鸭嘴式横担主材的上下表面,采用环氧树脂做为粘贴剂分别安装四根光纤Bragg光栅,实时监测横担应变。实验通过调整荷载改变横担主材所受应力,从而使得光纤Bragg光栅中心波长发生移位。荷载实验表明,在鸭嘴式横担端部进行加载和卸载时,位于4个测点的光纤Bragg光栅的实验灵敏度分别为:6pm/kg,2pm/kg,3pm/kg,2pm/kg;线性度分别为2.6%FS,6.1%FS,2.7%FS,4.5%FS。     

基于FBG的鸭嘴式横担主材应变研究

横担是电力系统塔架结构中承力较多的构件,在线路覆冰、舞动等因素影响下横担主材受力过大,容易造成损坏。在研制的电力系统塔架模型鸭嘴式横担主材的上下表面,采用环氧树脂做为粘贴剂分别安装四根光纤Bragg光栅,实时监测横担应变。实验通过调整荷载改变横担主材所受应力,从而使得光纤Bragg光栅中心波长发生移位。荷载实验表明,在鸭嘴式横担端部进行加载和卸载时,位于4个测点的光纤Bragg光栅的实验灵敏度分别为:6pm/kg,2pm/kg,3pm/kg,2pm/kg;线性度分别为2.6%FS,6.1%FS,2.7%FS,4.5%FS。     

垂直上升管内液体横掠流动传热特性研究

本文对单相水和单相油横掠流动时的平均换热特性进行了实验研究,对试验的结果进行了分析和讨论,并对实验数据进行关联,得到了垂直上升管内单相水和单相油横掠流动时的换热准则关系式。结果表明,狭窄空间条件下的液体横掠柱体时的流动换热对液相Re数的依赖,较大空间条件下的流动换热相比明显减小,并对单相水和单相油横掠流动时的换热性能进行了比较。     

重离子碰撞横能分布的饱和现象与多源模型

本文在深入分析高能不等核碰撞机制的基础上,进一步发展多源模型.计算了CERN和BNL两个能区的中心快度横能分布,成功地解释了高能时横能分布随靶核质量增加的加宽和低能时的饱和.给出了横能分布达到饱和(完全核阻止)的靶核质量.     

流体横掠圆形微针肋热沉流动与传热特性

本文以去离子水为冷却工质,对流体横掠当量直径为90～200 μm的圆形微针肋阵列热沉的流动与传热特性进行了实验研究.实验数据显示:对于叉排实验件热沉,摩擦阻力系数对雷诺数的依变关系在Re=100前后发生转变;端壁效应、高径比和布置方式对摩擦阻力系数有很大影响;努塞尔特数随雷诺数的增大显著增大,其依变关系在双对数坐标下呈现较好的线性关系.