等离子体粒子模拟中的一种碰撞模型

在等离子体粒子模拟程序中 ,采用一种三维 β粒子云 (这里 β是粒子云的电量和质量相对于真实粒子相应量的比率 )来补偿有限大小粒子削减的碰撞效应 .用冲量近似 (直线轨道近似 )方法导出 β粒子云的半径a和 β值与散射截面之间的关系 ,并可确定为了使模拟系统的碰撞效应与真实系统的相当而应选取的a和 β值 ,还可通过调整a和β值来人为地加强或减弱碰撞效应 ,粒子模拟结果与理论分析相一致     

高电荷态离子N6+与He原子碰撞激发过程的实验研究

利用电子迴旋共振(ECR)多电荷离子源产生的高电荷态离子束和LHT-30VUV真空紫外单色仪,对N⁶⁺与He碰撞激发过程进行研究,观察到三种碰撞激发过程:(1)单电子俘获;(2)双电子俘获;(3)入射离子直接激发过程。 关键词：     

东方超环(EAST)装置中等离子体边界锂杂质的碰撞-辐射模型

在东方超环(EAST)装置中,由于大量锂化壁处理的使用,切向可见光摄像机拍摄到等离子体边界通常存在一条由锂(Li)杂质形成的绿色发光带.本文基于EAST边界等离子体参数条件,基于碰撞-辐射模型给出由已知边界等离子体状态推算Li绿光光强的空间分布的具体方法,并针对简化后的一维径向分布问题,收集、处理OPEN-ADAS数据库的数据,采用软件Mathematica 10.4.1编写相应的数值计算程序,分别输入EAST工作于低约束(L)与高约束(H)模时获得的两组边界电子温度、密度分布数据,给出并分析比较了利用该模型的计算结果.此项工作对于未来建立通过测量及反演边界锂杂质特征谱线强度的空间分布来重构边界等离子体状态的全新技术和研究存在三维磁场扰动条件下的边界等离子体行为均具有重要的理论参考价值.     

AlK壳层等离子体辐射谱模型的比对

碰撞辐射模型的比对研究对校验发展等离子体辐射谱模型、提高等离子体参数的诊断精度具有重要意义. 基于Al等离子体, 对常用的辐射模型代码FAC和FLYCHK K壳层辐射谱模型开展了比对研究, 详细比较了它们的离子丰度、特征线强度、谱发射率曲线和吸收系数曲线等特征, 并根据各能态的速率方程, 从FAC和FLYCHK模型的结构特点出发, 分析了造成这些差异的原因. FAC 和FLYCHK计算得到的类H、类He离子n=2, n=3激发态数密度有显著差异, 进而引起特征线发射率及其比值(He-IC/He-αup, He-βup/H-βup)的差异, 从而对等离子体参数的诊断结果产生影响. 除了模型中采用的能级结构和碰撞辐射过程速率外, 计算结果显著地受到FAC 和FLYCHK 模型结构的影响. n=2激发态数密度的差异是由FAC和FLYCHK分别采用能级和超组态(组态)的方式构建n=2激发态的速率方程而引起的, 而FAC代码忽略了n=3与更高激发态之间的碰撞耦合过程, 是引起n=3激发态数密度差异的原因. 主要特征线的吸收系数与基态能级的数密度相关, 受到激发态数密度的影响较小, 因此与谱发射率曲线相比, FAC和FLYCHK计算结果的差异更小.     

等离子体粒子模拟中的一种碰撞模型

在等离子体粒子模拟程序中,采用一种三维β粒子云(这里β是粒子云的电量和质量相对于真实粒子相应量的比率)来补偿有限大小粒子削减的碰撞效应.用冲量近似(直线轨道近似)方法导出β粒子云的半径a和β值与散射截面之间的关系,并可确定为了使模拟系统的碰撞效应与真实系统的相当而应选取的a和β值,还可通过调整a和β值来人为地加强或减弱碰撞效应,粒子模拟结果与理论分析相一致.     

“碰撞-辐射”模型在Z箍缩等离子体K壳层线辐射谱分析中的应用

介绍了由K壳层谱线强度比估算等离子体状态参数的"碰撞-辐射"模型的基本原理.详细描述了自行研制的基于该模型的Z箍缩等离子体K壳层线辐射谱分析程序——ZSPEC的基本情况.给出了氖等离子体的计算结果,包括不同电离态离子的相对含量随电子温度的变化曲线和K壳层谱线强度比在"电子密度-电子温度"平面内的等高线分布图.该程序已在"阳"加速器Z箍缩实验结果分析中得到应用,将椭圆晶体谱仪测得的氖等离子体K壳层谱线强度比与ZSPEC程序计算结果相比较,得出在该发实验 关键词： 碰撞-辐射模型 K壳层线辐射谱')" href="#">K壳层线辐射谱 氖气喷气Z箍缩 阳加速器     

中国联合球形托卡马克氦放电等离子体的碰撞辐射模型及其在谱线比法诊断的应用

介绍了针对中国联合球形托卡马克氦放电等离子体建立的碰撞辐射(CR)模型.给出CR模型计算的来自主量子数n=4激发态能级的三条谱线的强度比447.1 nm(23P—43S)/492.2 nm(21P—41D)和492.2 nm/504.8 nm(21P—41S)在电子温度Te和电子密度Ne空间内的计算结果.建立了根据谱线强度比确定Te与Ne的谱线比法.将该方法应用在氦放电等离子体诊断上,通过与微波干涉仪测量结果的对比以及CR模型与实验测量的激发态数密度的对比验证了方法的有效性.分析了引起诊断结果误差的因素,包括实验测量设备误差、CR模型使用的速率系数不确定度与能级选取,以及光谱测量的弦积分特性等.     

超高速碰撞LY12铝靶产生闪光的辐射演化特征

为研究超高速碰撞产生闪光的辐射演化特征,利用建立的瞬态光纤高温计测量系统结合二级轻气炮加载系统,进行了4种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用一组光纤探头,基于实验所获原始数据结合标定,通过Matlab编程处理得到了给定实验条件及光纤探头安装方案条件下的闪光强度演化,利用比率法得到碰撞闪光的辐射温度演化特征。实验结果表明,在488~667 nm波长范围内超高速碰撞LY12铝靶产生的闪光强度与辐射温度峰值随碰撞角度（与靶板平面的夹角）的增大而减小。     

一个快速模拟热稠密非平衡等离子体的碰撞辐射模型

在实验室和天体等离子体研究中,原子/离子的激发、退激发以及电离、复合过程对等离子体的电离和能量平衡有着重要的影响.在激光等离子体作用的辐射流体模拟中,需要在线计算等离子体的平均离化度和吸收/发射系数.在现有的计算能力下,通常采用比较简单的平均原子(average atom, AA)模型进行在线计算.随着实验技术和计算能力的发展,急需发展能够在线计算的细致非平衡原子模型.本文报道了最新发展的多离化度平均离子碰撞辐射模型(multi-average ion collisional-radiative model, MAICRM).该模型用一个平均离子模拟等离子体中某一离化度所有离子的平均轨道占据数和布居,即每个平均离子的轨道占据数为该离化度所有离子的轨道占据数的平均;平均离子的布居等于该离化度离子的布居和.平均离子的轨道占据数和布居通过迭代求解速率方法得到.用该模型计算了Fe, Xe和Au非平衡等离子体的离化度分布,计算结果与细致组态和超组态模型以及实验测量符合,而计算量相对于细致组态/超组态大大降低.预期该方法能与辐射流体程序耦合,实现细致非平衡原子模型的在线计算.     

高能Pb-Pb碰撞中产生的奇异粒子的横质量分布(英文)

基于三火球模型, 用蒙特卡罗方法计算了40和158 AGeV能量下Pb-Pb碰撞中产生的Λ, 和Ξ-强子的横质量分布。在计算中发现射弹核火球、 中心火球和靶核火球在横向有明显的扩展, 并且模型计算的结果与NA49合作组的实验结果相一致。Transverse mass distributions of Λ, , and Ξ- produced in Pb Pb reactions at 40 and 158 AGeV are described by an expansive three fireball model. A transverse expansion is observed in our calculation. The calculated results, by the expansive three fireball model, are in agreement with the experimental data of NA49 Collaboration.     

Relaxation times for establishing steady state populations in optically thin helium plasmas

Population densities of HeI and HeII excited states are calculated from a collisional radiative model for non-LTE optically thin helium plasmas. Effect of direct ionisation-excitation of HeI to HeII states on the population density of HeII states is shown. Relaxation times for HeI states calculated from the CR model is reported forT _e from 3 to 18 eV andn _e from 10⁹ to 10¹⁶ cm⁻³. Part of a research project supported by the Department of Atomic Energy.     

X-ray spectra of high temperature tungsten plasma calculated with collisional radiative model

Tungsten is regarded as an important candidate of plasma facing material in international thermonuclear experimental reactor （ITER）, so the determination and modeling of spectra of tungsten plasma, especially the spectra at high temperature were intensely focused on recently. In this work, using the atomic structure code of Cowan, a collisional radiative model （CRM） based on the spin-orbit-split-arrays is developed. Based on this model, the charge state distribution of tungsten ions is determined and the soft X-ray spectra from high charged ions of tungsten at different temperatures are calculated. The results show that both the average ionization charge and line positions are well agreed with others calculations and measurements with discrepancies of less than 0.63% and 1.26%, respectively. The spectra at higher temperatures are also reported and the relationship between ion abundance and temperature is predicted in this work.     

非高斯噪声激励下FHN神经元系统的定态概率密度与平均首次穿越时间

研究了非高斯噪声激励下的FHN神经元系统,应用路径积分法和统一色噪声近似得到系统的定态概率密度函数和平均首次穿越时间表达式.发现了加性噪声强度Q能够诱导非平衡相变的产生,乘性噪声强度D、偏离参数p及关联时间τ₀均不能诱导非平衡相变发生;非高斯噪声的存在缩短了细胞神经元系统静息态和激发态之间的转化时间,有利于神经元信息的传递. 关键词： FHN神经元系统 非高斯噪声 定态概率密度 平均首次穿越时间     

金等离子体的荷态分配数的计算

在非局域热动力学平衡(Non-LTE)下,采用类氢近似,计算得出电子密度分别为6.0×10~(20) cm~(-3)、1.4×10~(21) cm~(-3)、1.0×10~(22) cm~(-3)和1.7×10~(22) cm~(-3)的条件下的三体复合、辐射复合、双电子复合系数随电子温度的变化,得出总的复合系数随电子温度的变化关系;结合相关的电离系数得出相应的离子占有数的比,最后,计算出一定电子密度和温度条件下Au~(48+)～Au~(52+)离子的离子丰度,从而得到金等离子体的荷态分配数与电子温度和电子密度的关系.     

基于ESO的装甲车辆稳瞄系统积分滑模控制

针对装甲车辆稳瞄系统中存在摩擦力矩、参数漂移等非线性扰动因素造成系统性能下降的问题,设计一种基于扩张状态观测器（ESO）的积分滑模控制策略。在基于状态变量的滑模面中引入了误差积分补偿项,有利于降低系统的稳态误差,同时突破了常规滑模控制中被跟踪信号的各阶导数均需已知的限制;利用ESO对系统内外扰动进行观测补偿,减小了滑模控制所需要的切换增益,削弱滑模控制容易出现的抖振现象。仿真及实验结果表明,跟踪精度保持在0.5％以内,系统最大稳定误差小于0.1 mrad,该控制策略能够很好地抑制各种非线性扰动因素的影响,有效地改善系统的控制性能。     

Calculation of photon angular distribution and polarization for radiative recombination for high-charged hydrogen-like ions

In this paper a systematic study is carried out on the angular distribution and polarization of photons emitted following radiative recombination of H-like ions by a non-relativistic dipole approximation. In order to incorporate the screening effect due to inner-shell electrons, a distorted wave approach is used. The dependences of the calculated angular distribution and polarization on the reduced energy and nuclear charge are fitted by the corresponding empirical formulas respectively.     

平方泵噪声驱动的单模激光立方模型及光强定态概率分布

合理地引入了平方泵噪声到单模激光的立方模型中. 得到封闭的光强朗之万方程. 基于作者早期关于非线性外噪声的近似福克-普朗克方程(AFPE)的工作，得到了光强概率分布的AFPE，求出了该AFPE的归一化定态概率分布的精确解析表达式，并根据表达式对泵噪声实部和虚部之间的关联系数λ的对称性，得出了若干关于系统定态统计性质的普遍结论. 关键词： 平方泵噪声 单模激光的立方模型 光强定态概率分布 统计性质重复出现     

重力场中原子的衍射态及其概率分布

使用量子力学中Feynman的路径积分方法,导出了重力场中原子经单缝、双缝及多缝衍射后的量子态及其概率分布.在一定近似条件下,证明了干涉条纹的移动与重力加速度有关,而条纹间隔与重力加速度无关.     

硼原(离)子内壳激发高自旋态能级和辐射跃迁

采用Rayleigh-Ritz变分方法计算了B原子(离子)内壳层激发高自旋态(~(4,5,6)L,L=S,P)里德伯系列的能量和精细结构劈裂,利用截断变分方法改进非相对论能量,并利用一阶微扰理论计算了相对论能量修正和质量极化效应修正,利用屏蔽的类氢公式计算了量子电动力学效应和高阶相对论效应,从而得到了高精度的组态能量.利用精确计算的波函数,计算了这些高自旋态的电偶极辐射跃迁波长、振子强度和辐射跃迁概率.通过长度规范和速度规范计算的振子强度的一致性证明了本文计算的波函数是精确的.相比其他理论计算结果,本文计算的高自旋态的能级及跃迁波长数据与实验数据符合得更好.对于一些高位的内壳层激发高自旋态,相关的能级和跃迁数据为首次报道,本文的计算结果对相关实验光谱谱线标定具有重要意义.     

An EBIS for charge state breeding in the SPES project

The ‘charge state breeder’, BRIC (breeding ion charge) is in construction at the INFN section of Bari (Italy). It is based on EBIS scheme and it is designed to accept radioactive ion beam (RIB) with charge state +1 in a slow injection mode. This experiment can be considered as a first step towards the design and construction of a charge breeder for the SPES project. The new feature of BRIC, with respect to the classical EBIS, is given by the insertion, in the ion chamber, of a rf-quadrupole aiming at filtering the unwanted masses and then making a more efficient containment of the wanted ions. In this paper, the breeder design, the simulation results of the electron and ion beam propagation and the construction problems of the device will be reported.