介质中的电磁能量损耗及其应用

利用麦克斯韦方程组导出了在简谐交变外场中,电磁能量损耗的功率密度表达式,该损耗功率密度由介质的相对介电常数的虚部、磁导率的虚部、外场频率和外场的强度决定.并根据电磁能量损耗分析了微波加热原理,得到了微波场中的热能平衡方程.不仅有助于提高人们对电磁场与物质相互作用的认识,且对相关的理论研究和技术应用有一定的指导意义.     

梯形截面介质光波导的模吸收损耗

本文运用微分法由梯形截面介质光波导的近似模方程导出了模吸收损耗系数的公式.并结合计算实例进行了误差分析.     

强损耗介质中相干光脉冲的传输效应

本文利用密度矩阵形式的Bloch方程和Maxwell方程耦合,讨论了相干光脉冲在共振强损耗介质中的传输过程,同时考查了脉冲演化和对介质的影响,得到了脉冲面积的阶跃式下降和空间损耗粒子数的周期振荡等强损耗条件下特有的瞬态相干现象。 关键词：     

用类比法引入电磁能量

在大学物理教学中,通过类比法定义电容与电感系数,基于电势差与功之间的关系引入电场能量和磁场能量的表示,从而给出静电场与静磁场能量密度的表达式。     

介质中的电磁动量与应力张量

围绕电动力学相关内容,针对介质中电磁动量及应力张量问题,依据麦克斯韦方程组、洛仑兹力及动量守恒定律等,并着力结合近年的理论研究进展,比较与分析介质中电磁动量、应力张量不同形式的区别与联系,探究其物理内涵与作用,力图为相关的教学与研究工作提供参考.     

单色光在损耗介质中激励的受激布里渊散射

研究了单色光在损耗介质中激励的受激布里渊散射，运用分布起伏噪声源模型描述了受激布里渊散射的产生过程，通过傅里叶变换，得到了输出斯托克斯光波的功率谱密度。     

强非局域介质中高斯型损耗空间光孤子

 利用变分法研究了1+1维傍轴高斯光束在含有小损耗的强非局域非线性介质中的传输特性，得到了光束各参量的演化方程、束宽的演化规律和一个临界功率。在介质损耗足够小的前提下，当光束初始功率等于临界功率时，得到了一个束宽随传输距离缓慢展宽的准空间光孤子——损耗空间光孤子；当光束初始功率小于临界功率时，光束束宽则按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期展宽变化；当光束初始功率大于临界功率时，光束束宽将从按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期压缩变化过渡到按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数准周期展宽变化。     

回旋速调管加载损耗介质群聚腔的研究

 用模式场匹配理论建立了散射矩阵,数值模拟并分析了加载损耗介质层对群聚腔Q值、谐振特性以及群聚腔两端漂移段半径的大小对谐振特性的影响。研究表明：加载损耗介质在高频率下使群聚腔主要寄生模式EH₂₁₂和EH₃₁₁得到极大的抑制,对工作模式H₀₁模更有利;衰减常数随损耗层厚度的增加而迅速增加,Q值随介质厚度的增加迅速减小,因此在设计腔体时必须严格控制损耗材料厚度。最后为正在研制的回旋速调管设计了满足要求的低Q群聚腔,该腔冷测实验结果与计算结果基本一致。     

基于损耗介质加载波导的回旋行波管放大器的互作用分析

损耗介质波导对提高回旋行波管放大器的稳定性等性能具有积极的作用.本文基于损耗介质波导中工作模式的场表达式,推导出电子回旋脉塞互作用线性理论.通过系统的数值计算发现损耗介质波导与光滑金属圆波导中的工作模式从场型分布和色散关系上都具有一一对应关系;通过Laplace变换,利用互作用线性理论计算工作模式的起振场型和阈值,并研究互作用系统磁场、电流和介质层对放大特性的影响.这些研究成果对促进损耗介质在回旋行波管放大器中的运用和高稳定性回旋行波管放大器的发展具有积极的作用.     

动态法拉第效应及其损耗机制

在磁光介质中，法拉第磁光效应的动态特性与静态特性具有明显的差别．交变法拉第旋转θ_t的实部θ′_t恒小于静态法拉第旋转θ_ｓ的实部θ′_ｓ，θ′_t＜θ′_ｓ，而虚部θ″_t＞θ″_ｓ．分析(BiTm)₃(FeGa)₅O₁₂磁光单晶薄膜法拉第效应的测量结果表明，在交流磁场频率ω＞10 关键词：     

质子照相中基于能量损失的密度重建

提出了一种质子能量在中高能时利用能量损失进行密度重建的方法,并利用Bethe-Bolch公式给出了利用能量损失进行密度重建的方程及条件.针对1.6 GeV的质子能量,通过定量计算常见材料的阻止本领,得出质子能量在1.45–1.6 GeV范围内时,材料的阻止本领的变化率小于1%,可近似为常数.最后,通过理论计算和Geant 4模拟,得出质子能量在1.6 GeV时,可以对面密度为113 g/cm²的缩比法国实验客体进行密度重建.     

电磁能量选择表面的场路协同仿真与实验研究

为研究能量选择表面的防护性能,采用PIN二极管Spice模型,通过时域的场路协同仿真得到了能量选择表面(ESS)的瞬态响应波形。对影响插入损耗和防护效能的参数进行研究,优化结构参数,减小了尖峰泄漏。研究表明,双层ESS较单层ESS能够有效防护反向脉冲,同时增加单元金属条的长度能够减小脉冲尖峰泄露。通过强电磁脉冲辐照实验,验证了ESS小信号传输与强电磁脉冲防护的自适应防护能力,为强电磁脉冲的防护提供了可靠的方法。     

Antiproton and proton energy loss straggling at keV energies

The slowing-down process of point-like charged particles in matter has been investigated by measuring the energy straggling for antiprotons and protons in Al, Ni and Au. A comparison with binary theory shows good agreement for Al and Au. For Ni, experimental data are not as convincing. In particular for the aluminum target, the Barkas-like effect of reduced energy straggling for antiprotons compared to protons is visible in the experimental data and a nearly velocity-proportional straggling is found, in good agreement with binary theory.     

Comparing parton energy loss models

The similarities and differences between three commonly used formalisms for radiative parton energy loss in hot strongly interacting matter are discussed. The single gluon emission spectra are evaluated for a model system consisting of a homogeneous medium with a fixed length, the ‘TECHQM brick’. Sizable quantitative differences are found and the origins of these differences are discussed.     

利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究

准确测量气态靶区的有效靶原子密度能够提升离子与气体和离子与等离子体靶相互作用实验结果的精度和对物理过程的认识.实验中利用离子加速器引出的100 ke V质子束穿过一定长度的氢气靶,对质子的剩余能量进行了精确测量,获得了在气体靶内的质子能损数据,结合已有的能损研究结果,重新标定了气体靶区内的有效靶原子密度.分别比较了能损、电离型真空计IonIVac ITR 90和薄膜电容型真空计Varian CDG-500的实验测量结果,对比了修正后的电离型真空计有效气压曲线,结果发现质子束能损的测量方式具有原位、高准确性、在线监测等突出优势,为诊断气态靶有效原子密度提供了新的方法.     

Medium effect on the characteristics of the coupled seismic and electromagnetic signals

Recently developed numerical simulation technique can simulate the coupled seismic and electromagnetic signals for a double couple point source or a finite fault planar source. Besides the source effect, the simulation results showed that both medium structure and medium property could affect the coupled seismic and electromagnetic signals. The waveform of coupled signals for a layered structure is more complicated than that for a simple uniform structure. Different from the seismic signals, the electromagnetic signals are sensitive to the medium properties such as fluid salinity and fluid viscosity. Therefore, the co-seismic electromagnetic signals may be more informative than seismic signals.     

旋转带电体和电磁场的角动量守恒定律及能量守恒定律

对均匀带电薄球壳匀加带旋转问题,由电磁场的角动量定恒守律和能量守恒定律两种方法分别得出了外力矩力其功率的正确正确结果。     

用于能量标定的束流损失测量系统

为精确地测量合肥电子储存环电子束的能量,建立了一套束流损失的测量装置,选择了一款对低能光子探测效率高的塑料闪烁体探测器,根据测量到的束流损失信号研制了一套数字化的信号处理电路,并进行了实际测量。测量结果表明该束流损失测量系统能够精确、灵敏地反映出束流损失的变化,可以用于自旋共振退极化法标定电子束能量的实验;并介绍了自旋共振退极化法的测量原理及依据的理论基础。     

低能质子束在氢等离子体中的能损研究

实验测量了100 keV的质子束穿过部分电离氢等离子体靶后的能量损失. 等离子体靶由气体放电方式产生, 其自由电子密度在10¹⁶ cm^-3量级, 电子温度约1–2 eV, 维持时间在微秒量级. 研究结果表明: 质子束在等离子体靶中的能量损失与自由电子密度密切相关且明显大于在同密度条件下中性气体靶中的能量损失; 在自由电子密度达到峰值处, 通过实验结果计算得到此时的自由电子库仑对数约为10.8, 与理论计算结果符合较好, 该值比Bethe公式给出的中性气体靶中束缚电子库仑对数高4.3倍,相应的能损增强因子为2.9.