航天器内部孤立导体表面带电面积效应研究

航天器内部孤立导体充放电对航天器的影响更为隐蔽, 造成直接和潜在的伤害更加严重. 综合考虑航天器内部环境中粒子参数及材料二次电子特性等因素, 基于气体动理论, 结合粒子的麦克斯韦速度分布函数, 得出孤立导体球充电电位一般表达式. 利用电位表达式推导得出孤立导体球净电荷量及静电场能量与导体面积关系表达式. 讨论了特殊情况下孤立导体静电场能量与面积及空间环境的关系, 与地面电子元器件电磁脉冲放电损伤值进行了对比, 总结出孤立导体表面带电面积效应规律. 关键词： 孤立导体 表面带电 静电场能量 面积效应     

带电导体椭球的静电场

根据带电导体椭球电场的对称性,从特殊方向的电场计算出带电导体椭球外的电势与椭球几何特征的关系,然后根据电势计算出带电导体椭球外的电场强度.     

均匀外电场中带电导体球表面上的电荷分布

本文通过物理上的分析，应用叠加原理、唯一性定理及类比方法得出了均匀外电场中带电导体球表面上电荷的分布规律，从而求出了球外电场的分布．     

带电导体的转动对电磁场的影响

讨论了带电导体的转动对其电磁场的影响,分析了导体转动时磁场与电场和电荷分布之间的关系．     

互补变分原理及其在微扰理论近似中的应用

以正则变分和线性变分函数为基础，对互补变分原理作了论证，推导出二阶能量修正的上界和不受任何条件限制的下界，对具体计算方法作了详细的研究，得出互补变分原理在微扰理论近似中的应用，所求氢原子和极化率结果比一般的发法的微扰法所得结果更接近于实验值，并指出这理论可以推广应用到激发态或处理高阶修正问题。     

用演化算法优化变分参数

强外场中类He体系基态能的计算是非常复杂和困难的 ,利用MCI方法将体系的状态波函数用later基展开 ,用演化算法优化波函数中的变分参数 ,再求解相应的定态Schr dinger方程 ,获得了类He体系基态能高精度的结果 ,该工作表明由于使用了演化算法获得了最优参数 ,从而正确地确定了一组基 ,对类He体系基态能计算结果的准确性与可靠性方面起了重要作用     

高阶非完整约束系统嵌入变分恒等式的积分变分原理

本文从高阶非完整系统嵌入变分恒等式的积分变分原理出发, 根据三种不等价条件变分的选取, 得到了高阶非完整系统的三类不等价动力学模型, 即高阶非完整约束系统的vakonomic方程、Lagrange-d'Alembert 方程和一种新的动力学方程. 当高阶非完整约束方程退化为一阶非完整约束时, 利用此理论可以得到一般非完整系统的vakonomic模型、Chetaev模型和一种新的动力学模型. 最后借助于应用实例验证了结论的正确性. 关键词： 高阶非完整约束 变分恒等式 条件变分 vakonomic动力学     

二阶总广义变分图像放大

提出了一种在相移数字全息中提取相移角的方法.该方法通过在相移数字全息中引入随机相位板对物光波的相位进行调制,使得物光波在全息面上的相位分布成为近似理想的随机分布,进而根据这种随机分布的统计性质对相移角进行提取.计算机模拟结果表明,该方法提取出的相移角与设定的相移角之间的相对误差小于千分之一.同时,经过对比采用随机相位板和不采用随机相位板的计算结果发现,物体衍射光波在全息面上的相位分布具有一定的相关性.     

二阶总广义变分图像放大

为了在图像放大中获得更好的视觉效果,提出了一种基于总广义变分性质的变分放大模型.该模型将原始低分辨图像作为被估计的高分辨放大图像到所在空间的某个子空间的投影,利用二阶总广义变分正则化迭代处理得到被估计放大图像.通过分析新模型的性质,给出了一种有效的原始对偶放大算法.实验结果表明:该方法能去除总变分放大方法产生的图像阶梯块效应,恢复更多的细节边缘及纹理信息,从而重构出高质量的图像;相比于总变分图像放大方法和小波图像放大方法,该方法具有更高的峰值信噪比和更小的均方误差.     

绝热变分近似计算强磁场中氢原子的能级

在绝热变分近似下，计算了强磁场（β＝１～２０００）中氢原子的一些能级，并同其它结果进行了比较。发现采用的方法在磁场变弱时（如β～１），其计算结果比绝热近似有很大改进，而且在β≥１００时几乎可以同最精确的有限元方法和Ｒｓｎｅｒ［１］等人的类多组态ＨＦ方法的结果相比拟。     

Numerical study of an electrostatic plasma sheath with non-thermal electrons and charged nanoparticles

Numerical solutions of the multi-fluid equations are used to investigate the effects of non-thermal electrons on the structure of an electrostatic plasma sheath in the presence of nano-sized dust grains. It is assumed that electrons obey the Cairns distribution [Cairns et al. Geophys. Res. Lett. 22, 2709 (1995)], with a parameter α that determines the effect of non-thermal electrons and shows the deviation from the Maxwellian distribution. The results revealed that sheath parameters are strongly modified in the presence of non-thermal electrons and with increasing α the sheath width increases. With the increase in α, the absolute dust charge increases while the dust density is reduced.     

Propagation of electrostatic energy through a quantum plasma

The theory of propagation of electrostatic energy through an infinite, homogeneous electron–ion quantum plasma is presented. Simple expressions for the energy flow, energy density, and energy velocity of longitudinal oscillation waves in the system are derived using the linearized quantum hydrodynamic theory for the electron fluid, which incorporates the important quantum statistical pressure and electron diffraction force, while the optical response of the ion particles is characterized by the classical frequency‐dependent dielectric function, ?_ion. Both cases of plasmon (high‐frequency) and quantum ion‐acoustic (low‐frequency) waves are considered.     

带电粒子与磁化等离子体相互作用的极化效应及能量损失

 利用线性Vlasov-Poisson方程,研究了带电粒子在磁化二份量等离子体中运动时产生的动力学极化效应及能量损失,重点分析了外磁场及等离子体中离子的极化效应对入射粒子能量损失响。数值结果表明：入射粒子的能量损失有两个峰,分别位于高速区和低速区,对应于等离子体中的电子极化效应和离子极化效应。在强磁场情况下,低速粒子的能量损失主要来自离子的极化效应;而在弱磁场情况下,高速粒子的能量损失则主要来自于电子的极化效应。     

均匀带电圆盘的静电势问题

讨论了均匀带电圆盘静电势问题的两种解法，即延拓法和方程法，澄清了延拓法求解中的一些错误。     

等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性研究

航天器在等离子体环境下的表面充放电受到多种因素影响, 其中充电时间是影响静电放电频次的一个重要因素. 本文从等离子体的微观结构出发, 同时考虑材料参数特性, 在对每个粒子运用力学原理的基础上, 以统计方法 推导出孤立导体球表面充电电位时域表达式. 利用电位时域表达式推导出孤立导体球净电荷量时域表达式及静电场能量时域表达式. 以较低非极地地球轨道和较高地球同步轨道为例对孤立导体球电位、 净电荷量及静电场能量的时域特性进行了讨论, 分析了空间环境参数和导体球半径大小对表面充电的影响, 总结出等离子体环境下孤立导体表面充电时域特性规律. 关键词： 等离子体 孤立导体 表面带电 时域     

Static structure factor of electrons around a heavy positively charged impurity in a one-component quantum rare plasma

An expression for the static structure factor,g ⁺⁻ (r), of electrons at a distancer from an infinitely heavy positively charged particle in a one component quantum rare plasma has been obtained in linear response theory using an appropriate quantum dielectric function of the rare plasma. The expression is a complicated function of the electron plasma frequency, Debye screening length andr, but reduces to that of classical plasma when quantum corrections are neglected. Forr<r _s (2r _s being the mean distance between two electrons), the temperature dependentg ⁺⁻ (r) has larger values in quantum case in comparison to that in classical situation and keeps increasing with decrease inr, more so at low temperatures when de-Broglie wavelength becomes larger and a considerable fraction ofr _s.     

Adjustment of the ion energy distribution in double plasma and other synthesized plasma devices

The parallel ion energy distribution of a synthesized plasma can be readily controlled via plasma potential gradients in the ion source chamber(s). Alternatively, layers of electrically biased metal filaments can introduce an isotropic ion heating.     

分离圆柱面与偏心圆柱面静电场问题的镜象解

基于静电场的叠加原理和唯一性定理,用镜象法求解由两圆柱导体所组成的分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题,推导出分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题的解析解。     

强激光束在等离子体通道中传输的变分法研究

关键词：     

基于变分Monte Carno计算的H2分子势能曲线的可靠性

基于Alexander and Coldwell报道的变分Monte Carno计算的势能曲线,计算了H2分子的振转能级.利用Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合出了解析势能函数,以此为基础计算出光谱常数.通过与实验比较发现:由于该势能曲线考虑了相对论效应和非绝热效应,振转能级和光谱常数计算结果与实验值符合良好,与目前最高水平从头计算的结果相当,说明这种计算方法准确可靠,可进一步推广应用于势能函数计算之中.