温度梯度对平面金壁发射能流平衡性的影响

在激光惯性约束聚变(ICF)的辐射输运实验和理论研究中,输运管壁对于输运管内物质中的辐射能谱具有改造作用. 文中利用一维平面模型模拟了柱形输运管壁的辐射能流发射行为,给出了输运管壁的辐射能流不平衡度的计算公式. 结果表明,输运管壁内的电子温度梯度是引起输运管壁发射能流不平衡的原因. 利用不平衡度这一概念对输运管壁发射能流的不平衡性做了定量研究,并在ICF辐射输运实验的温度范围内给出了估算公式. 关键词： 辐射输运 温度梯度 能流 不平衡度     

电磁驻波中的能量与能流分布探讨

本文对平面时谐电磁波形成的驻波能量与能流的分布情况进行了理论推导,探讨了电磁驻波能量的分布特征。结果与机械波形成的驻波场进行比较,揭示了驻波能量和能流的规律具有普遍性。     

导电介质中电磁波相移常数与振幅衰减常数的方向关系

基于非均匀电磁波在导电介质中传播时其相移常数方向和振幅衰减常数方向的不一致性,利用电磁波在导电介质界面的边界条件,给出了非均匀电磁波相移常数和振幅衰减常数方向的关系.结果表明,在同一均匀导电介质中非均匀电磁波相移常数和振幅衰减常数方向间满足定量关系,引起电磁波相移常数和振幅衰减常数方向改变的原因是导电介质的改变,在折射波中存在这种方向的改变,导电介质的界面是方向的突变界面.同时还通过几个特例对在层状多层介质中传播的电磁波进行了分析.     

折射率正负梯度交替表面的研究

利用不均匀材料提出了一种折射率正负梯度交替表面, 并利用几何光学法和电磁场数值仿真方法对其机理进行了研究与验证, 发现其可以操控电磁波的传播: 在一定的参数下, 其可以将空间中的入射电磁波一直束缚在介质中, 或在介质中传播一定距离后再实现电磁波的释放; 同时该结构具有宽带、极化无关等特性. 利用该结构可引导能流, 减小后向散射截面, 可用作隐身表面.     

电磁波在左手材料中传播的数值仿真

借助MATLAB数值模拟了平面电磁波在左手材料介质中的传播,形象生动地展现了电磁波穿过异性介质时电场强度随着传播距离的增加发生衰减的现象,并且对电磁波在左手材料中传播时的能量变化情况做了讨论.在大学物理及电磁学教学中利用电磁波的仿真图像不仅有助于化概念抽象于具体,丰富教学手段,提高课堂教学效果,而且有利于激发学生学习的兴趣,加深对电磁波知识的理解和应用,培养创新意识.     

导电介质中电磁波相移常数与振幅衰减常数的方向关系的讨论

对文献上给出的非均匀电磁波在同一均匀导电介质中传播时,电磁波的相移常数和振幅衰减常数方向之间满足定量关系的结论,重新进行了分析和推导,利用电磁波在导电介质界面的边界条件,给出了两种情况下的相移常数和振幅衰减常数的表达式,以及它们与界面法线的夹角正弦的表达式.结果表明,在同一均匀导电介质中,非均匀电磁波的相移常数的方向和振幅衰减常数的方向之间一般不满足定量关系.     

表面电磁波

一、引 言 近几年来,表面物理的研究引起人们的很大重视.与此同时,对表面电磁波的兴趣也随之增加起来.我们这里所说的表面电磁波,是指表面极性元激发与电磁波(光子)的耦合模即表面极化激元波(surface polaritons),它沿着两种介质之间的界面以准波的形式传播。其振幅随着远离界面指数式迅速衰减.也就是说,波被“束缚”在界面上.以铜一空气界面为例,当入射激光波长是10.6um时,表面电磁波沿界面的传播长度为1.9cm,而它在金属内的穿透深度仅为250A,即传播长度是穿透深度的7.6×105倍.依照不同的界面条件,极性元激发可以是光学声子、激子、等离…     

运动介质电动力学和(包含色散项的)牵引效应

在文献[1]中,我们曾用Maxwell-Minkowski电磁理论得到了电磁波在运动介质中的波动方程,讨论了电磁波在无色散透明介质中的传播问题,用所得结果解释了无色散牵引实验。此外,对于介质界面是平面、介质运动速度在其界面内的情况,反射波的频率总是等于入射波的频率(这一结论,许多作者在以前也     

双曲色散型单轴左手介质中的折射

研究了横磁波在各向同性右手介质和双曲色散型单轴左手介质界面处波矢和能流的折射。计算发现,当入射角在很大范围内变化时,波矢的折射角和能流的折射角几乎不变。调节光轴角可使波矢折射角和能流折射角随入射角变化不敏感的现象更明显,经分析计算给出光轴角的调节范围。这一现象是由双曲色散型单轴左手介质的各向异性及负的主折射率引起的,可以用来实现光束准直、光束整合、光束压缩以及方便的光束耦合。如果光从双曲色散型单轴左手介质向各向同性右手介质入射,还能实现超棱镜(superprism)现象。计算了横磁波穿越界面时的透过率,证实双曲色散型单轴左手介质可能实现上述应用。     

电磁偏置各向异性石墨烯界面的传播矩阵

基于电磁场边界条件和相位匹配,推导出电、磁偏置下呈各向异性的石墨烯导电界面的传播矩阵,并进一步给出各向异性石墨烯界面的反透射系数解析解;该传播矩阵耦合了基本的横电波和横磁波极化,并包括偏置电、磁场的影响.将跨石墨烯界面传播矩阵嵌入各向同性分层介质传播矩阵,获得的新传播矩阵可用于解析分析平面电磁波以任意角度入射含各向异性...     

超高速撞击充气压力容器二次碎片减速运动建模研究

 针对空间碎片超高速撞击充气压力容器的二次碎片减速运动问题,首先根据弹丸撞击容器前壁后的破碎程度,将二次碎片分为弹丸未破碎、未完全破碎及完全破碎3种模式,分别建立了二次碎片未受气体扰动时的初始模型;然后采用理论分析手段,应用流体动力学、气-固两相流理论,对弹丸不同破碎模式下的二次碎片在容器内的运动过程进行分析,建立了二次碎片减速运动的计算模型,通过与数值模拟结果的比较,验证了计算模型的有效性。     

分布布喇格反射镜的反射特性

采用等效法布里珀罗(FP)腔方法对分布布喇格反射镜(DBR)的特性进行了研究,计算并讨论了上下两层DBR结构非对称模型反射率的变化.设计了DBR反射镜的反射谱中心波长为850nm的结构.随着DBR周期数的增加,腔反射率峰值逐渐增加.上下两层DBR反射镜的厚度由反射率和中心波长决定.实验表明,下DBR的周期数为30对左右,上DBR的周期数为20对左右,易实现激光输出.非对称的双层DBR的反射特性表明理论计算与实验结果基本一致.     

基于区域合并的动态阈值分割算法

在传统分块分割再合并阈值法的基础上,引入图像区域合并的思想,以邻近区域阈值相似性作为判断区域合并的依据,借助人机交互式系统,运用待识别目标灰度与完成区域合并的阈值作加权,消除区域灰度不连续,实现目标与背景的有效分离,减少算法的运算量,提高目标识别精度.实验证明,该算法实现简单且行之有效.     

TDI CCD像元响应不一致性校正算法

线阵TDI CCD遥感相机的不一致性校正对获取高质量的图像来说具有重要意义。主要对TDI CCD像元响应不一致性的校正算法及其硬件实现进行了深入的研究。对CCD的噪声特性进行了详细的分析,给出了像元响应不一致性(PRNU:Pixel-response non-uniformity)的退化模型及校正算法,并对其计算精度进行了分析,在硬件电路上对校正算法进行了验证,详细分析了影响校正效果的各种因素。实测结果表明,校正后图像的信噪比得到显著提高。     

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提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化,证实了PCA方向图的可控性。     

On reflection from a suddenly created plasma half-space: transientsolution

The reflection by a suddenly created plasma half-space of a time-harmonic plane electromagnetic wave propagating in free space is considered. The problem involves a temporal discontinuity, a spatial discontinuity, and a dispersive medium. The steady-state solution is obtained by considering the basic features of the scattering processes due to each of the discontinuities in terms of analogous transmission-line models. The electric field of the reflected wave consists of two components. One component (called component A) is of the same frequency as the incident wave frequency and is due to the spatial discontinuity. The other component (called component B) is of a different frequency and arises because of the temporal discontinuity. The B component is damped out even if the plasma is only slightly lossy. The damping rate of the B component is calculated. The transient solution is obtained through the use of Laplace transforms. The solution is given in terms of Bessel-like functions. The limiting value of this solution is shown to agree with the steady-state solution. Numerical results illustrating the transient effects are for two typical cases     

氘氘中子产额铟活化诊断方法

提出了活化法测量DD中子产额的实验方法,该方法可提高DD中子产额测量的精度。方法基于铟同位素115In与DD中子的非弹性散射反应,活化反应释放的射线被HPGe探测器记录,根据活化系统标定灵敏度推算出中子产额。分析了探测器记录的活化射线数与中子产额间的关系。介绍了一套活化测量的系统设计。通过蒙特卡罗方法模拟了活化样品出射的射线数与样品厚度的关系,模拟结果表明:样品厚度取为1 cm可兼顾活化效率和测量精度。在加速器上对铟活化样品进行了标定实验,实验结果表明:在聚变中子产额大于2109的实验中可使用铟活化诊断方法,中子产额测量的相对标准误差在10%以内。随着聚变中子产额的不断提高,铟活化测量中子产额的精度可进一步提高。     

Helium-3 adsorption refrigerator cooled with a closed-cycle cryocooler

A helium-3 adsorption refrigerator cooled with a pulse-tube cryocooler is developed. The refrigerator has two stages of adsorption pumping. The first stage is designed for the condensing and pumping of helium-4, whose cooling capacity is used for the condensation of helium-3. The second stage is designed for pumping helium-3. The final temperature reached by the refrigerator is 0.305 K. This temperature is retained for at least 24 h. The time required for helium recondensation and the obtainment of low temperature is 1.5 h. The cryostat is a self-contained instrument, as it contains no external gas-supply pipelines and the working gas is stored directly within the working volume of the refrigerator. The work is performed in the Frank Laboratory of Neutron Physics of the Joint Institute for Nuclear Research.     

Mo2C膜表面粗糙化规律的计算机模拟

引入晶粒边界修正,改进了Ｍｏ２Ｃ膜表面粗糙化物理模型,将ＤＴ２模型推广到包括有温度的情况对Ｍｏ２Ｃ膜表面形态进行计算机模拟并统计模拟图的高度分布,确定表面粗糙度随沉积时间和基底温度的变化规律,结果表明：引入晶粒边界修正大大促进了理论与实验结果的一致,Ｍｏ２Ｃ膜表面粗糙化属快速粗造化,粗造度随基底温度升高在而非线性地增大。     

Clausius-Mossotti-Type relation for planar monolayers

The dielectric properties of a quasi-two-dimensional molecular monolayer are analyzed. The dielectric function of the monolayer is expressed in terms of molecular polarizability and monolayer characteristics. The expression is analogous to the well-known Clausius-Mossotti equation for three-dimensional systems. The response of the monolayer to an external field is calculated. The case of a planar array of nanoparticles is also considered. The solution is obtained in the framework of a local-field theory.