激光等离子体中的光电自生磁场和二次谐波的精细结构

本文导出了激光等离子体中高频基波场、高频二次谐波场和低频自生磁场相互作用的耦合方程,用逐级近似研究了s偏振光所引起的光电自生磁场、二次谐波及它们对基波场的影响。利用所得的理论结果,可以合理地解释最近实验中所观察到的电子密度的起伏和二次谐波的精细结构。     

超短脉冲激光与等离子体相互作用中产生的轴向磁场的测量

对超短脉冲激光与等离子体相互作用中产生的准静态轴向磁场进行了实验研究.利用Faraday效应,对超短脉冲激光与高密度等离子体相互作用产生的背向散射光的偏振面的偏转角度进行了实验测量,并由此观察到超短脉冲激光与高密度等离子体相互作用产生的轴向磁场强度的空间分布,其最大值高达(170±50) T.这一轴向磁场主要是由等离子体动力学效应所产生的     

强磁场对吸积中子星壳层中电子俘获反应的影响

本文通过考虑强磁场中电子的量子效应,讨论了强磁场对电子气体的Fermi能的影响,推导了在强磁场下吸积中子星壳层中的电子俘获反应率,并与无磁场情形进行了比较.作为例子,本文计算和分析了~3He在强磁场中的电子俘获反应.对于满足能量条件的电子俘获,在足够强的磁场和低密度的情形下(只有一个Landau能级),由于磁场的存在,反应会显著变慢;当磁场不太强或者密度较大时,磁场对反应几乎没有影响.     

飞秒激光等离子体的光学诊断

使用飞秒激光探针法,对飞秒激光等离子体膨胀过程进行了光学诊断.实验得到了不同时刻的等离子体阴影图和干涉图.大尺度环形自生磁场对等离子体产生了挤压,磁场的横向约束导致等离子体的宏观非对称性和jet结构.等离子体在纵向的膨胀尺度呈现t^1/2变化规律.     

飞秒激光与固体靶相互作用过程中真空加热机制

着重研究了飞秒激光在无预脉冲时与固体靶的相互作用过程. 实验和粒子模拟(PIC)研究表明, 在此条件下, 激光脉冲对等离子体的真空加热和逆轫致吸收是激光能量被吸收的主要机制. 实验中发现电子和X射线能谱均具有双温结构. 较低的电子温度可以归因于激光场对电子的驱动; 较高的电子温度则是由于激光诱导的电场对电子的加速造成的. 对PIC模拟获得的反射激光脉冲的频谱研究显示, 等离子体的密度标长很大程度上决定了激光吸收和电子加速的机制.     

太阳风粘性与各向异性压强的形成机制和数学描写方法

本文探讨了磁场、流场、各向异性热流和各向异性外热源以及库仑碰撞和内波粒相互作用对压强各向异性演化的影响.并根据定常太阳风这样的磁化等离子体中不存在与粘性应力无关的各向异性静压强的分析结论,证明了可用平行和垂直磁场压强场以及流场,来计算太阳风的粘性效应,而太阳风粘性模式实际上是包含质子热各向异性的太阳风模式.这种模式适于描写各类太阳风的粘性效应,包括能用经典理论描写的冕旒低速流;对于冕洞高速流,在能量方程中应包含各向异性质子热传导和各向异性外热源(如Alfven涨落加热).     

强关联多电子体系的优化模型与算法

在电子结构计算领域,Kohn-Sham方程是最为广泛使用的数学模型之一.然而,由于现有的交换关联能近似仍存在缺陷,Kohn-Sham方程无法较好地描述强关联多电子体系.近年来,有学者从密度泛函理论的强相关极限出发,提出了严格关联电子能量的优化模型.该模型有望弥补Kohn-Sham方程的缺陷,从而拓宽密度泛函理论的应用面.由于在该模型中存在维数灾难,近年来,它的一些低维转化模型陆续被提出.在本文中,我们将介绍严格关联电子能量的优化模型、它的研究重点以及现有的一些低维转化模型.我们也将介绍这些转化模型的数值求解方法,并探讨未来的研究方向.     

流经有热源多孔平板并伴有化学反应的传热传质混合对流MHD流动

对流经无限竖直多孔平板的不可压缩粘性导电流体,稳定的传热传质混合对流MHD流动问题,给出了精确解和数值解.假定均匀磁场横向作用于流动方向,考虑了感应磁场及其能量的粘性和磁性损耗.多孔平板有恒定的吸入速度并均匀地混入流动速度.用摄动技术和数值方法求解控制方程.得到了平板上速度场、温度场、感应磁场、表面摩擦力和传热率的分析表达式.相关参数取不同数值时,用图形表示出问题的数值结果.讨论了从平板到流体的Hartmann数、化学反应参数、磁场的Prandtl数,以及包括速度场、温度场、浓度场和感应磁场等其它参数的影响.可以发现,热源/汇或Eckert数的增大,极大地提高了流体的速度值.x-方向的感应磁场随着Hartmann数、磁场的Prandtl数、热源/汇和粘性耗散的增大而增大.但是,研究表明,随着破坏性化学反应(K0)的增大,流动速度、流体温度和感应磁场将减小.对色谱分析系统和材料加工的磁场控制,该研究在热离子反应堆模型、电磁感应、磁流体动力学传输现象中得到了应用.     

不规则单斜地层中磁弹性剪切波的色散方程

在内夹磁弹性单斜地层中,下界面不规则变化时,研究水平偏振剪切波的传播,该地层夹在两个半无限磁弹性单斜介质之间,得到了闭式的色散方程.不计磁场及介质界面的不规则性,该色散方程与三层介质中经典方程相一致.图示了磁场和界面不规则深度对相速度的影响.     

恒磁场对刚性圆直管中脉动流的影响*

本文研究了恒磁场对于刚性圆直管中脉动流的影响,并根据现有的实验资料考虑了磁场对于血液粘度的影响,给出了恒磁场作用下刚性圆直管脉动流的分析解以及恒磁场对刚性圆直管中的流速分布、流量以及阻抗的影响的计算结果.这些结果对于深入研究磁场对于血液动力学的影响具有一定参考价值.     

会聚圆偏振强激光作用下的原子行为

文中考虑了在会聚的圆偏振强激光作用下的原子行为,结果表明,圆偏振强激光下的原子势,在r≤R₀时为一由R₀∝I^1/2ω^-2决定的均匀势场,而在r≥R₀时仍表现为Coulomb势.在此基础上,求解了原子能级移位和波函数的空间分布问题.可以看出,原子束缚能级随激光强度的加大而变浅和分裂,波函数的空间分布也随之剧烈扩大.文中还讨论了一些相关的物理问题.     

超短脉冲激光与固体靶相互作用产生的超热电子的行为研究

用几种不同的实验方法系统地研究了超短脉冲激光与固体靶相互作用产生的超热电子的行为,发现在800 nm,5×10¹⁵ W/cm2的激光与固体靶相互作用时,由于共振吸收的作用使产生的超热电子呈空间定向发射,发射的方向与等离子体对激光能量的吸收密切相关,同时超热电子的发射也与超热电子的电子能量有关,能量越高发散角越小.超热电子的能谱显示超热电子的最大能量大于500 keV,能谱结构呈双温Maxwell分布.     

各向异性静态电磁场的本征理论

在物理表象的规范空间下研究了静电磁场方程,推导出了一阶模态形式的各向异性介质静电磁场的基本求解方程,从而得到了如下的理论结论:各向同性介质电或磁场为标量场;各向异性介质电或磁场则为失量场,其大小和方向与介质的异性子空间有关.以电各向异性介质为例,具体讨论了各向异性电场的规律.     

在有限电导率等离子体内的低频等离子体束流波

本文应用双等离子体流模型,讨论了在有限电导率的情况下,等离子体束流波沿定磁场方向传播的问题,得到了等离子体束流横波与等离子体束流纵波相应的色散方程,并对所取得的结果作了简单的分析。     

太阳耀斑的运动学无力场储能机制

本文同时求解无力场方程和磁感应方程,假设无力场的磁通量管具有细长体的位形,可对半径r展开。等离子体的运动使得初始的势场演变为有电流分布的无力场,将流体的动能转变为磁场的磁能储存在磁力线管里。本文的结果,可以用来研究太阳耀斑的储能过程,在一天左右的时间内可储存10³²erg的能量,提供太阳耀斑爆发的需要。     

开闭磁场位形中慢激波的传播 *

用一个二维MHD数值模型 ,数值模拟研究了慢激波在近太阳子午面内开磁场和闭磁场中的传播 .结果表明 :开磁场中的慢激波可以保持其慢激波的特性传向行星际空间 ,但闭场中的慢激波在通过盔形电流片向开放形磁场传播时可以转化为中间激波 .     

损耗热层中大气声重波的扰动速度、能流和传播矢量

本文从包含损耗的流体力学方程组出发,研究了中尺度声重波在热层中的运动学特性.文中引入一个偏振因子描述扰动速度矢端的轨迹——偏振椭圆.讨论了波扰动速度与波能流的关系,结果表明波能流仰角的正切等于偏振因子的实部.根据这一结果,建立了偏振椭圆与波能流的几何联系.为表明损耗对声重波运动特性的影响,文中进行了数值计算.分析指出,在240km以上的高度,损耗对声重波的运动学特性产生很大的影响:1.损耗使波能流向水平方向靠近,波出现类似导制传播下的行为.2.损耗减小了波传播矢量与波能流之间的夹角,因此削弱了波的各向异性.3.损耗使偏振椭圆的形状由狭长变“圆”,Boussinesq近似不再合理.随高度增加损耗加强,损耗情况下声重波的运动特性与无耗场合差异甚大.     

R^N上一类Kirchhoff型方程径向对称正解的存在性

该文讨论了一类能量泛函不属于C^1类的Kirchhoff型方程,这类方程与等离子体物理和激光传输理论有密切的联系.通过变量变换,该文首先将所讨论的方程变成了与之等价的能量泛函属于C^1类的方程.然后,通过构造合适的Banach空间,在适当的条件下运用变分方法证明了所讨论的方程存在径向对称正解.     

d-d跃迁谱强的三参数拟合方案

本文推广Judd-Ofelt的closure近似于对主量子数n''的求和,提出了在晶场等效点荷模型和能量拟合基础上,用三参量拟合静奇宇称晶场诱导的d-d电偶跃迁强度的方案,并成功地拟合了金绿宝石低温偏振吸收谱强的12个大小相差5个量级的实验数据。对金绿宝石晶体的激光微观机理进行了分析。     

应用广义Laguerre函数的Navier-Stokes方程外部问题混合谱方法

研究应用广义Laguerre函数的四阶非线性偏微分方程外部问题混合谱方法.构造了圆外Navier-Stokes方程流函数形式的混合谱方法,数值结果显示了该方法在空间方向的谱精度.