第一类永动机幻梦的破灭

介绍了13~18世纪物理学史和科技史上曾名噪一时的第一类永动机的设计方案的破灭.第一类永动机幻梦破灭的历史引起了人们的反思与启示,有力地促进了19世纪中叶能量转化和守恒定律的确立.     

趣谈第一类永动机和电容器的边缘效应

从第一类永动机的角度，指出电容器的边缘效应对能量守恒定律的意义，对实际教学当中遇到的“第一类永动机”的能量来源难题进行探索，剖析中学物理应用中的一类典型的广为流传的错误模型．     

浅谈物质的结合能

自然界物质在形成过程中,组成物质的粒子间要相互吸引,同时放出一定数量的能量.反之,若要把组成物质的粒子拆散开,粒子必须吸收它们结合时放出的哪些能量,甚至比这些能量更大才行!这种物质结合时放出、分开时吸收的能量叫做物质的结合能.如水蒸汽凝结成小水滴时,要放出一定的能量(内能),反之,水蒸发为水蒸汽时,需要吸收一定能量,这些都是结合能.     

四类中微子

中微子又成了物理学家们的注意中心了.看来这个粒子还会不断地长期在研究人员面前提出日新月异的问题. 在最初研究这种神秘粒子的时候,中微子是指在放射性物貭的β衰变中携走一部分能量和动量的那种粒子,后来实验证实,中微子有自     

低能氢粒子沿不同角度轰击钨(001)表面的反射概率及入射深度分布的分子动力学研究

采用分子动力学方法对低能(0.5–50.0 eV)氢粒子 与钨表面的相互作用进行了模拟研究.研究发现, 当氢粒子垂直入射, 能量为0.5–20.0 eV时, 粒子滞留在钨内部的概率急速增加, 在整个模拟能量区间内, 发生反射过程的概率逐渐减少, 但反射过程始终占主导. 改变粒子的入射角度, 在某些能量范围内滞留概率虽有所增加, 但氢原子被反射现象仍然占主导. 通过进一步观察低能氢粒子在钨块内的入射深度和能量变化, 计算出其在钨块中的能量沉积分布. 这些结果对理解聚变反应中 钨材料的选用优势以及氢或氢同位素滞留有重大意义. 此外, 在所研究的能量范围内, 分子动力学方法的模拟结果与以二体理论为基础的TRIM程序的模拟结果之间有明显差异, 说明传统的二体碰撞理论不能很好地描述低能碰撞问题. 关键词： 面向等离子体材料 分子动力学方法 钨 氢     

铁电存储器中高能质子引发的单粒子功能中断效应实验研究

利用中国原子能科学研究院的中高能质子实验平台,针对两款商用铁电存储器开展了中高能质子单粒子效应实验研究,发现其中一款器件在质子辐照下发生了单粒子翻转和单粒子功能中断.本文主要针对单粒子功能中断效应展开了后续实验研究.首先通过改变质子能量对器件进行辐照,发现单粒子功能中断截面随质子能量的提高而增加.为进一步研究器件发生单粒子功能中断的机理,利用激光微束平台开展了辅助实验,对铁电存储器的单粒子功能中断效应的敏感区域进行了定位,最后发现铁电存储器单粒子功能中断是由器件外围电路发生的微锁定导致的.     

相对论重离子碰撞的温度涨落与热容

使用LUCIAE3.0模型模拟了SPS能区Pb+Pb和C+C在不同能量(E_lab=20—200A GeV)和不同中心度下的重离子碰撞.并通过逐个事件的粒子温度涨落提取出了相应粒子的热容,发现对于同一碰撞系统,单位发射粒子的热容随碰撞能量的升高而下降直至饱和,随着碰撞参数b的增大而减小,而且发现单位发射粒子的热容具有随粒子质量的变大而变大的关系.同时还发现不同碰撞系统中同一种粒子具有相同的单位发射粒子热容,并给出了相应的解释.     

发现1O~(20)电子伏特的超高能粒子

美国物理学家林斯雷领导的一个小组,去年在宇宙线里发现了一个能量为10~(20)电子伏特的超高能粒子,这是目前所发现的能量最高的粒子。能量这样高的粒子是不能直接记录的。当粒子进入地球的大气层后,就与其他粒子碰撞而引起核反应,结果产生许多新粒子,这些新粒     

纳米级静态随机存取存储器的α粒子软错误机理研究

本文使用镅-241作为α粒子放射源,开展65和90 nm静态随机存取存储器软错误机理研究,结合反向分析、TRIM和CREME-MC蒙特卡罗仿真揭示α粒子在器件中的能量输运过程、沉积能量谱和截面特性.结果表明, 65 nm器件的软错误敏感性远高于90 nm器件,未发现翻转极性.根据西藏羊八井地区4300 m海拔的实时测量软错误率、热中子敏感性和α粒子软错误率,演算得到65 nm静态随机存取存储器在北京海平面应用的总体软错误率为429 FIT/Mb,其中α粒子的贡献占比为70.63%.基于反向分析结果构建器件三维仿真模型,研究α粒子入射角度对单粒子翻转特性的影响,发现随着入射角度从0°增大至60°,灵敏区中粒子数峰值处对应的沉积能量值减小了40%,原因为衰变α粒子的能量较低,入射角度增大导致α粒子穿过空气层和多层金属布线的厚度增大1/cos(q)倍,引起粒子能量减小,有效LET值随之减小.随着入射角度从0°增大至60°,单粒子翻转截面增大了79%,原因为65 nm器件灵敏区中明显的单粒子翻转边缘效应.     

单空位缺陷对载能氢原子与石墨层间碰撞的能量交换的影响的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法研究空位缺陷对石墨层中碳氢粒子碰撞的影响.将氢原子以不同能量分别向单空位缺陷边缘的两个碳原子轰击,分析了入射氢原子的能量损失、发生吸附反应的能量范围和靶原子的能量传递过程.研究发现,单空位缺陷边缘的碳氢粒子更易发生吸附反应;在碳氢粒子正碰过程中,氢原子随入射能量变化出现了双反射区域;碳氢粒子在空位缺陷边缘吸附后,形成了高结合能的sp²结构,并出现悬挂键,其临近的碳碳键能未降低;单空位缺陷边缘的碳原子吸附氢原子能量的能力强而传递能量的能力弱.这些结果对理解聚变反应 关键词： 面向等离子体材料 分子动力学方法 单空位缺陷     

JT-60U ��JT-60SA ���������¸��������Ӽ�������ɢ�����ұ���ģ

运用线性回旋动力学与磁流体力学的混合模拟程序,研究了JT-60U和JT-60SA装置中高能量粒子对离散阿尔芬本征模的共振激发.发现了丰富的αTAE动力学不稳定模式,研究了它的不稳定特性对高能量粒子速度的依赖关系.发现在JT-60U高βp ELMy H模运行中有grassy ELM的放电比有gaint ELM的放电更容易被高能量粒子激发成不稳定模式,在有边缘L模存在的负剪切运行下的各个势阱中都存在高能量粒子激发的αTAE不稳定模式.另外在JT-60SA中高βp全非感应电流驱动下的模拟实验放电下也发现了丰富的αTAE不稳定模式,观察了αTAE在该装置中沿磁场线和径向两个方向的二维广域本征模特性.     

K介子工厂KAON

加拿大正在考虑花费四亿五千万美元,在已有的π介子工厂TRIUMF的基础上扩建成新的粒子工厂——K介子工厂,并简称为KAON. K介子工厂顾名思义是制作大量K介子的“工厂”.计划之中的KAON由以下三部分构成: 1.加速器:产生能量高(30GeV)、束流强(6 × 1014个/s)的质子初级束流. 2.靶:将这些强流质子束,打在固定靶上产生出大量次级粒子.用如此强流高能质子来产生大量次级粒子的靶,需要特别设计和解决许多特殊的技术问题,如散热等. 3.粒子束流的净化、分配装置:从这些次级粒子中,应用磁偏转、屏蔽、吸收等手段,最后制作出“纯净”的、能量…     

对撞机和北京正负电子对撞机

在对撞机建成以前,人们进行高能物理实验都是利用高能粒子去轰击实验室里静止的靶.在达种情况下,高能粒子和靶内粒子之间的有效作用能,只占高能粒子能量的一小部分.打靶的粒子能量越高,有效作用能所占的比例越小,高能粒子能量的利用效率也越低.如果让两束相对运动的高能粒子相对撞,有效作用能所占比例会大得多.如果两束能量相同的同种粒子相对撞,则有效作用能等于两个粒子能量之和.图1表示高能粒子能量与有效作用能之间的关系曲线.曲线1、2、3分别是同样能量的电子与正电子、电子与质子、及质子与质子对撞的相应曲线,而4、5、6分别是电子轰…     

粒子在 Hénon-Heiles势中的逃逸动力学模拟

利用庞加莱截面和相空间轨迹方法对粒子在Hénon-Heiles势中的逃逸动力学进行了模拟.粒子的动力学性质敏感地依赖于粒子的能量.数值计算表明当能量很小时,粒子的运动是规则的;随着能量的增加,粒子的运动开始出现混沌.当能量增加到鞍点能Es时,几乎所有的相空间轨迹都是混沌的.当粒子的能量E>Es,粒子可以越过势阱发生逃逸.对于给定的大于Es的能量, 我们画出了粒子的逃逸-时间曲线和逃逸轨迹.我们的研究对于研究混沌传输和逃逸动力学具有一定的参考价值.     

超高能宇宙γ射线所提出的疑问

在五十年代以前的二十多年里,几乎所有的新粒子都是首先从宇宙线中发现的.只是随着具有GeV能量和更高能量的加速器的相继建成,高能物理学家才逐渐把注意力转向加速器实验. 近几年建立起来的一系列新的超高能宇宙线粒子探测器已观测到从一些“点源”发射来的能量高于1015eV的高能宇宙线粒子.而在此之前人们还从未探测到能量高于1012eV的从点源发出的宇宙线粒子. 观测到从点源发出的超高能宇宙线粒子无疑会有助于解开七十多年来未能解决的宇宙线起源之谜.更重要的是,对这一系列观测进行分析得出的结果还向物理学家提出了一系列疑问. 高能原…     

粒子物理和宇宙学中的两片乌云——谈暗物质和暗能量

宇宙暗物质和暗能量是21世纪粒子物理和宇宙学研究中的两个重大的科学问题.文章首先简述了宇宙学研究的历史和现状以及对粒子物理学提出的新的挑战,接着较详细地介绍了暗物质、暗能量和反物质相关的科学问题以及在国际上这个研究领域近年来所取得的进展,最后展望了中国在暗物质和暗能量实验探测研究方面的前景.     

基于Schrdinger方程的耦合常数解析延拓方法

基于Schrdinger方程,利用耦合常数解析延拓方法研究了球对称的方势阱、Woods-Saxon势和谐振子势中的单粒子共振态的能量与宽度.分析了耦合常数的取值区间和Pade多项式阶数对计算结果的影响.结果发现,在适当的耦合常数取值范围内,随着Pade多项式阶数的增加可以得到稳定和收剑的单粒子共振态能量与宽度.     

沉积粒子能量对薄膜早期生长过程的影响

利用Monte Carlo(MC)模型研究了能量粒子对薄膜生长的初始阶段岛膜的形貌和岛的尺寸的影响,沉积粒子的能量范围为:0—0.7eV.在模型中考虑了原子沉积、吸附原子扩散和蒸发等过程,并详细考虑了临近和次临近原子的影响.结果表明,在所采用的参量范围内不同的基底温度情况下,能量粒子的影响有很大的区别.低基底温度情况下,沉积粒子强烈地影响着薄膜的生长过程中,岛膜的形貌、数量和尺寸随能量粒子的能量增加而有很大的变化.分析表明,这些变化都是由于能量粒子的介入使得表面吸附粒子的扩散能力增强所致 关键词： 薄膜生长 Monte Carlo方法 扩散     

新物理的探索——非加速器粒子物理实验的进展

 近十年来,非加速器粒子物理实验的进展引人注目.实验设备规模宏大,建造费用猛增,实验运行周期变长.去年八月二日至八日在新加坡举行的第二十五届国际高能物理会议上,非加速器粒子物理实验及其有关理论的报告占相当大的比重,引起与会者的广泛兴趣.加速器产生的粒子束能量与亮度是可控的,粒子束种类、飞行方向和到达时间可由实验人员调节与控制.几十年来,这种粒子源实验手段在高能物理的飞速发展中起了巨大作用.但是,无论是粒子的能量还是粒子的种类,自然界存在的粒子源远比人工粒子源丰富多样.人们往往是在自然界找到了新粒子源,然后在加速器中产生它,并进行精密的测量.这样的例子是层出不穷的.例如,α、β与γ射线就是在天然放射源中找到的.正电子、μ介子和奇异粒子也是在宇宙线中首次发现的.     

超强圆极化激光脉冲中氢原子阈上电离谱

本文计算了超强激光中(1019 W/cm2)氢原子电离谱,并发现电离谱的峰值的位置在有质动力势所确定的能量附近.这和粒子模拟给出的超强激光与等离子体相互作用产生的超热电子所具有的能量相当.这一结果表明可以从一个新的角度来认识超强激光与等离子体相互作用产生的超热电子的问题.