镁基合金自由枝晶生长的相场模拟研究

利用定量相场模型, 以Mg-0.5 wt.%Al合金为例模拟了基面((0001)面)内镁基合金的等温自由枝晶生长过程. 通过研究该合金体系数值模拟的收敛性, 获得了最优化值耦合参数λ = 5.5及网格宽度Δx/W₀ = 0.4, 并在该参数下系统研究了各向异性强度和过饱和度对枝晶尖端生长速度、尖端曲率半径、Péclet数及稳定性常数σ^* 的影响. 结果表明, 由微观可解性理论得到的稳定性系数σ^* 与ε₆ 拟合值σ^*≅ ε₆ ^1.81905, 更接近理想值σ ^* (ε₆) ≅ε₆ ^1.75. 此外, 当过饱和度Ω < 0.6时, 稳定性系数σ ^* 不随ε₆ 的变化而变化, 而当Ω > 0.6时, 稳定性系数σ ^* 随着ε₆ 的增加而减小. 这反映了枝晶的生长由扩散控制向动力学控制的转变. 随着过饱和度的增加, 枝晶形貌由雪花状枝晶向圆状枝晶转变.     

粘弹包膜气泡的声散射特性

在线性条件下研究了单个粘弹包膜气泡的声散射特性,并用WT散射法求解了造影剂的多气泡散射特性。首先建立了超声造影剂中单个粘弹包膜气泡的声散射物理模型,结合包膜内外声波方程和边界条件解得散射矩阵,并得到散射系数。通过数值计算用简化散射截面积曲线来表征单个气泡的声散射特性,用声色散曲线和衰减系数曲线来表征气泡的集总散射特性。研究结果表明:增加包膜的弹性参数μ_e的值,不仅使得气泡共振频率增高,还使气泡散射共振峰值相应加大;增加包膜的粘性参数μ_v的值,将使得散射的共振峰值降低;气泡的另两个参数λ_e和λ_v对散射特性几乎没有影响。     

Monte Carlo方法计算低能电子作用下固体背散射电子发射及空间分布

应用Monte Carlo方法,对能量E₀≤5keV低能电子作用下固体Al、Cu、Ag、Au的背散射电子发射及表面空间分布作了计算.模型应用Mott散射截面及修正的Bethe方程分别描述低能电子在固体中的弹性和非弹性散射.计算了背散射电子能量分布、表面空间分布、深度分布和角分布规律及特征,还计算分析了背散射电子角分布与深度分布、表面空间分布及能量分布之间的关系,系统地描述了背散射电子的发射及分布规律.     

单泡声致发光中气泡运动特性的Mie散射测量

运用光学Mie散射测量,实验研究了声致发光单泡的运动状态和发光光强受激励声场频率f及声压P_a变化的影响,结合动力学R-P方程拟合得到不同声压P_a下气泡半径随时间变化的动力学特征曲线——R(t)曲线,定量确定了气泡平衡半径R₀和压缩比R_max/R₀,并通过气泡振子模型给出的势能方程估算了气泡塌缩阶段的能量损耗。结果表明:适当控制谐振频率(△f/f₀~10^-4,f₀=21 kHz)和声压(1.2 atm~1.5 atm)可实现稳定的单泡声致发光;并且随着P_a的增大,气泡压缩比增大,回弹势能占总能量的比值逐渐减小(10^-1~10^-3),气泡在膨胀相聚集的大部分声能很可能以激波和热能形式释放。     

基于高光谱技术的甲烷层流预混火焰自由基特性研究

高光谱技术提供了空间和光谱维度的信息,同时基于传统黑体模型的实验技术和计算方法不适用于甲烷火焰的辐射特性,而火焰中自由基的高光谱信息反映了火焰结构、组分浓度分布等燃烧的多方面特征,能够为燃烧模型的完善提供依据。利用高光谱技术在不同当量比和不同流量下研究了甲烷预混火焰中自由基的空间和光谱特性。对不同当量比的研究表明,随着当量比的增加,火焰中心处的CH^*和C^*₂自由基的辐射强度先增加后降低,而燃烧区域内二者的平均辐射强度一直增加,火焰中心处的点可以表征局部的燃烧状态,而燃烧区域内辐射均值表征热释率等整体燃烧状态,定量给出了两种方法的不同趋势。火焰中心处的CH^*自由基辐射强度在当量比为1.01时达到峰值,而C^*₂自由基辐射强度在当量比为1.12时达到峰值,两种自由基的辐射峰值可以分别作为燃烧中反应强度和稳定性的判据。当量比可以由C^*₂和CH^*辐射强度之比来表征,修正了C^*     

汤姆逊散射技术在HL-2A装置上的应用进展

非相干激光汤姆逊散射诊断只需要假设电子速度满足Maxwell分布,测量得到的等离子体电子温度与电子密度的数据准确可靠,是托卡马克和其他磁约束核聚变研究装置上重要的诊断工具,并朝着高可靠性、高空间分辨和高重复测量频率的方向发展,其中高可靠性是前提。电子的汤姆逊散射截面很小,其总截面为σ_T=6.65×10^-25 cm²,通常使用电光调Q的Nd∶YAG激光器作为散射光源,激光脉冲宽度约10 ns、脉冲能量约3 J,用5～8通道的光谱仪对散射光谱进行测量与分析。如何对光电探测模块输出的散射脉冲进行数据采集,是激光散射诊断的关键问题之一。以前使用电流积分式的数据采集器(Q-ADCs,如CMC080模块),在一个确定的时间宽度(如50 ns)将散射脉冲信号积分在采样电容器上,从而得到散射信号的强度值,这种方法很难排除电路噪声和外来干扰。该研究通过使用高速数据采集器(纵向分辨率≥10 bits、采样频率f≥1 GS·s^-1,如V1742B模块)在包含散射信号在内的时间段(如300～500 ns)进行采集,获得散射...     

电子的原子散射因子解析表达式的拟合

本文用阻尼最小二乘法将国际X射线结晶学手册中全部中性原子的电子散射因子数据,从(sinθ)/λ等于0.0到2.0的范围内,拟合成包含九个参数的解析式 f(s)=sumfrom i=1to4 (a_ie^{-b_is2))+c.用相对偏离因子R=sumfrom k=1toN (f_ok+f_ok)/sumfrom k=1toN (f_ok)作为估计原子散射因子计算值与观测值之间相对偏离程度的判据。计算结果表明,各种原子散射因子的相对偏离因子R约为10-3。文中除列出参数表外,还给出了相对偏离因子、最大误差、平均误差、均方差以及偏差方和。 关键词：}     

吡啶B1(nπ*)态(2+3)偏振共振多光子电离谱中6a10带型模拟及转动常量确定

通过模拟吡啶B₁(nπ^*)态(2+3)偏振共振多光子电离谱中转动结构可部分分辨的6a¹₀带型,获得了该态上吡啶分子的转动常量,分别为A′=0.21670cm^-1,B′=0.16758cm^-1,C′=0.09450cm^-1.表明氮原子上的一个孤对电子跃迁进入π^*轨道后氮原子自身电负性减弱,吡啶分子构架总体上张开.此外,比较6a^关键词：     

AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态光谱性质的理论研究

在修正了各种误差(自旋-轨道耦合效应、标量相对论效应、核价相关效应及基组截断)的基础上,本文利用内收缩的多参考组态相互作用(icMRCI)+Q方法计算了AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态的势能曲线.利用包含自旋-轨道耦合效应的icMRCI/AV6Z~*理论计算了X¹∑_((0⁺)⁺),a³Π_0⁺,a³Π₁,a³Π₂和A¹Π₁态之间的跃迁偶极矩.计算得到的光谱常数和跃迁数据与现有的实验值符合很好.研究发现:1)A¹Π₁-X¹∑_((0⁺)⁺)(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4)和(1,5)带Q(J")支的跃迁比较强,随着J"的增大,Δv=0带的爱因斯坦A系数和振...     

气溶胶光学特性对宽谱差分吸收激光雷达NO2质量浓度反演结果的影响

针对宽谱连续波差分吸收激光雷达(DIAL)的特点,通过仿真不同大气条件下的激光雷达信号,计算分析宽谱DIAL气溶胶消光和后向散射效应引起的二氧化氮(NO₂)质量浓度反演误差。研究结果表明：当大气气溶胶均匀分布时,NO₂质量浓度反演误差主要取决于气溶胶消光效应,而后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差一般可忽略不计;当大气气溶胶非均匀分布时,气溶胶后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差依赖于气溶胶非均匀分布程度,且与波长指数成反比。此外,适当增大分段拟合距离可有效降低气溶胶后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差。利用光谱近似得到宽谱NO₂-DIAL气溶胶消光和后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差的近似模型,通过对比模拟计算的结果,验证了近似模型评估NO₂质量浓度反演误差的可行性。     

Variation of dielectronic satellite intensity factors with n for dielectronic recombination processes in selected lithium—like ions

Satellite intensity factors F^*₂(s→f) have been calculated for the 1s²2s+εl→(1s²3l′nl″)^*→1s²2sml''+hν dielectronic recombination processes of lithium-like V, Cu, Se, Ag and Ba ions. The relevant atomic parameters have been calculated explicitly for all intermediate resonance states |s〉≡|1s²3l′nl″SLJ〉 with n=3－9 in the intermediate coupling scheme. The 1/n³ scaling, which has often been used in extrapolating F^*(s→f) for n≥4, is tested against these values of F^*₂(s→f).     

Charmed andϕmeson decay constants from 2+1-flavor lattice QCD

On a lattice with 2+1-flavor dynamical domain-wall fermions at the physical pion mass,we calculate the decay constants of D_s^* , D^* ,and φ .The lattice size is 48^3×96 ,which corresponds to a spatial extension of -5.5 fm,with a lattice spacing of a\approx a≈0.114 fm.For the valence light,strange,and charm quarks,we use overlap fermions at several mass points close to their physical values.Our results at the physical point are f_D=213(5) MeV, f_Ds=249(7) MeV, f_D^*=234(6) MeV, f_Ds^*=274(7) MeV,and f_Ds=241(9) MeV.The couplings of D^* and D_s^* to the tensor current( f_V^T )can be derived from ratios f_D^*^T/f_D^*=0.91(4) and f_Ds^*^T/f_Ds^*=0.92(4) ,respectively,which are the first lattice quantum chromodynamics(QCD)results.We also obtain ratios f_D^*/f_D=1.10(3) and f_Ds^*/f_Ds=1.10(4) ,which reflect the size of heavy quark symmetry breaking in charmed mesons.Ratios f_Ds/f_D=1.16(3) and f_Ds^*/f_D^*=1.17(3) can be taken as a measure of SU(3)flavor symmetry breaking.     

采用圆偏振啁啾飞秒激光脉冲操控CS2分子的相干拉曼散射过程

采用两束圆偏振啁啾飞秒激光脉冲,非共线相干激发三原子分子CS₂液体. 在相位匹配的方向上,探测到由CS₂频率为397 cm^-1的振动模式产生的强度对称分布的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)信号和相干斯托克斯拉曼散射(CSRS)信号. 当调整两束激发光的圆偏振状态时,CARS,CSRS信号的强度、偏振、波长均发生规律性的改变:CARS,CSRS信号的强度分布反映了CS₂ 在不同极化状态下的受激拉曼散射截面大小;信号光的 关键词： 啁啾脉冲 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS) 相干斯托克斯拉曼散射(CSRS) 2')" href="#">CS₂     

NORMALLY ORDERED FORMS OF SHAPIRO-WAGNER PHASE OPERATORS AND THEIR APPLICATION

Based on the quantum mechanical representation |ξ〉=exp[\dfrac12|ξ|+ξ a⁺₁+ξ^* a⁺₂-a⁺₁a⁺₂]|00〉constructed by Fan Hong-yi and with the help of the technique of integration within an ordered product of operators, we derive the normally ordered expressions of the Shapiro-Wagner (SW) phase operators. They are in terms of the Bessel functions. As their application we discuss the minimal uncertain relation regarding the two-mode phase and number-difference operators.     

光场及原子-光场耦合的非线性对腔内原子辐射谱的影响

研究了包括任意的光场非线性和原子光场非线性依赖强度耦合J-C(Jaynes-Cummings)模型中单原子的辐射谱,分析了上述非线性对辐射谱的影响.结果表明,原子的辐射谱强烈地依赖于光场的非线性项R(a⁺a)及原子光场非线性耦合因子f(a⁺a)的形式,其谱结构与标准J-C模型中原子的辐射谱明显不同.当腔内充满的非线性介质使得f(a⁺a)=1/(a⁺a)^1/2时,对于任意的初始光场态,辐射谱总是显示 关键词： 辐射谱 非线性耦合     

线度和势垒宽度对球状纳米系统电子散射截面的影响

在有效质量近似和球形方形势模型下,计算了开放型球状纳米系统电子散射截面及电子按能量的概率分布,探讨了线度、势垒宽度对电子散射截面和共振能量以及共振宽度的影响.结果表明:电子的散射截面随能量的分布曲线有一极大值和极小值,而且电子能量的概率分布曲线的极大值位置总是介于散射截面分布曲线的极大值与极小值的能量位置之间;散射截面随内核半径r₀的增大而增大,而且散射截面分布曲线随r₀的增大由较平滑变得较尖锐;散射截面随势垒宽度Δ的增大而增大,但在Δ＝1.4a_CdS–1.7a_CdS的范围内,变化出现异常,在Δ=1.6a_CdS时散射截面出现极小;电子共振能量E_l 随Δ的变化与电子所处状态有关,而电子共振宽度Γ_l随Δ的增大而减小;不论Δ取何值, E_l和Γ_l都满足能量和时间的测不准关系. 关键词： 球状纳米系统 势垒宽度 电子散射截面 电子概率分布     

合肥秋季气溶胶光学特性及来源分析

气溶胶通过吸收和散射效应与太阳辐射相互作用,对地球辐射收支和气候造成扰乱,对云凝结核形成和云的光学性质造成间接影响。利用黑碳仪和积分浊度计于2019年11月5日至12月10日在合肥市分别开展了气溶胶吸收系数(σ_ap)、散射系数(σ_sp)的外场观测,结合气象数据,分析了气溶胶吸收系数(σ_ap)、散射系数(σ_sp)的日变化特征及风依赖性。结果表明,合肥市秋季PM_2.5,σ_sp和σ_ap均值分别为(43±25)μg·m^-3,(238.70±161.52) Mm^-1,(32.04±17.01) Mm^-1。研究期间σ_sp,σ_ap的时间变化趋势与PM_2.5较为一致。PM_2.5,σ_sp和σ_ap均具有显著的双峰日变化特征,分别在早8点至10点和晚20点至21...     

激光熔覆中球形粒子对激光散射强度的研究

为了研究同轴激光熔覆过程中球形粉末粒子和激光的相互作用,为激光熔覆中激光器和粒子的选择提供一定的理论依据,在进行了一定假设的前提下,应用米氏(Mie)散射理论建立了激光被球形粉末粒子散射的物理模型,应用Mathematica数学软件绘制出了在不同粒子半径和不同激光波长情况下,激光被球形粉末粒子散射后的强度分布图,并对模拟结果进行了分析.研究结果显示:金属粉末粒子的半径和激光的波长是影响激光散射强度分布的重要因素.结果表明:当光学常数q≤30的时候,散射光强在偏离传播方向20.以外还有一个次极大值,且次极大值占总散射光强比例较大,不利于熔池的形成;当光学常数q≥30的时候,散射后的光强主要集中在偏离传播方向5.～6.的小范围内,且在此范围内的散射强度很高,有利于提高激光熔覆效率.     

非球形气溶胶粒子短波红外散射特性研究

利用T矩阵方法,以及基于扩散限制凝聚理论的广义多粒子米散射方法,研究了多种气溶胶粒子在1.6和2.0μm波段处,非球形单粒子和团簇粒子的光散射辐射特性,并分析了粒子有效半径、复折射指数、粒子形状、相对湿度等因素对非球形粒子散射特性的影响.分析表明,除了粒子有效半径和形状会在不同程度上引起粒子散射特性变化,相对湿度对其影响也比较大,球形粒子与非球形粒子在不同相对湿度下后向散射相对差异均在18%以上;当粒子体积较小时,水溶性气溶胶的后向散射强度随相对湿度的增加而增强,而当粒子体积较大时,则随相对湿度的增加而减弱;在体积相同的条件下,体积较小的团簇粒子的不对称因子比非球形单粒子平均偏大0.023,而体积较大的团簇粒子,却比非球形单粒子不对称因子平均偏小0.055;单粒子或等体积的团簇粒子,其不同波段之间单次散射反照率差异较大,最大可达0.226.该工作对研究气溶胶多次散射对CO₂浓度卫星反演精度影响具有重要的科学意义.     

He-Na2体系低温下的冷碰撞研究

在已经拟合好的He-Na₂体系势能面上,根据原子-双原子分子的非反应性碰撞动力学的相关基本理论,在空间固定坐标系下,采用严格的密耦方法求解了He原子和Na₂分子的转动非弹性碰撞动力学方程.并对He-Na₂体系的微分散射截面、积分截面作了详细的分析,结果与实验符合得比较好.结果表明：（1）弹性散射（Δj=0）截面远大于非弹性截面;（2）较小Δj的跃迁主要产生前向散射,随着Δj的增加,后向散射的几率增加 关键词： 2体系')" href="#">He-Na₂体系 密耦方法 微分散射截面 积分截面