ADS注入器Ⅱ热冲击损伤研究(英文)

由于束流脉冲无法控制而引起直线加速器的热冲击损伤是造成加速器无法完成聚束及偏转的主要因素,而对热冲击进行定量的热应力评估可以有效地避免RFQ、超导腔以及其他加速元件等加速器设备的损伤,这在研制强流直线加速器的过程中至关重要。本研究引用一种新颖的计算方法定量分析整个注入器的热冲击损伤并明确了三种不同材料高纯铌、无氧铜和不锈钢对应的加速器件的热冲击的特征。基于有限元方法对瞬态热应力进行分析,得出三种不同材料对应的加速器件在入射角度为90度时的温度分析结果。对于所研制的注入能量低于10 MeV的强流直线加速器来讲,得到可允许的入射时间为20μs。     

跨越三个世纪的公案——谁先发明了电话?

简单介绍了电话的发明者安东尼奥·缪西(Antonio Meucci)发明电话的经历.经验和教训都说明:科学研究与发明创造都是只有第一,没有第二的竞赛;但是对发明创造而言,创新性和实用性的结合才更有价值,而及时、有效的知识产权保护不仅是对自身价值的确立,也是一种社会责任的体现.一个个案的公正是重要的,更重要的是一个制度的公正,只有社会形成保护首创、尊重第一的氛围与制度,才能鼓励后来者不断创新,保证我们生活于其中的社会的进步.重新确立缪西的电话发明的优先权,体现的正是人类尊重创新的精神和情感及价值标准.     

中能重离子碰撞中参与者区域的粘滞系数与熵密度之比(英文)

在同位旋依赖的量子分子动力学(IQMD)和Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck(BUU)的框架下研究了重离子碰撞过程中核物质的剪切粘滞系数与熵密度的比值。用不同的方法提取了剪切粘滞系数(η)、熵密度(s)和其他相关的物理量。随着碰撞能量的增加,粘滞系数和熵密度的比值在BUU模型中逐渐趋于一个饱和值而在IQMD模型中出现了一个极小值,认为这个局域的最小值或饱和值对应于中能重离子碰撞中发生的核物质液气相变现象。     

圆周运动公式的圆周图示记忆法

匀速圆周运动是曲线运动章节的教学重点．现行高中及中专教材均以两节的篇幅来讨论这种运动．一节是建立匀速圆周运动的概念,引入描述匀速圆周运动快慢的4个量,即周期(T)、频率(v)、角速度(ω)、线速度(v),并讨论这4个量的关系．另一节则从受力的角度讨论圆周运动的向心力及向心加速度．共涉及6个量．由于这6个量之间彼此存在一定的关系,这就使圆周运动具有较多的公式．如果学生能熟练掌握这些公式以及它们之间相互关系的规律,解题就能     

由58Fe 和209Bi 熔合后的相关衰变过程得到的109号元素的证据

本文报导了合成109号元素的实验。用能量为4.95,5.05和5.15MeV/u 的~(58)Fe 束轰击~(209)Bi 靶,研究了全熔合产物衰变模式的特性。总辐照剂量为7×10~(17)粒子。所用的实验方法是:用静电场速度过滤器在飞行过程中分离向前方向成峰的反应产物,经过飞行时间装置后注入到位置灵敏固态探测器中,测量其动能,估算出质量、入射的时间和位置。以所有的出射粒子的能量和时间来记录很有限的反应产物发生级联α粒子和(或)自发裂变的继发衰变。在5.15 MeV/u 时的一个特别的衰变过程是:在5ms 和22ms 先分别发射两个α粒子,最后,在13s 后发生自发裂变。第一个α粒子的动能为11.10±0.04MeV。对各种可能的解释进行了详细的分析,例如纯属偶然的信号相关,转移反应产物的衰变和从能量上看允许的余核蒸发等。最后表明质量数为266的109号元素的同位素、即全熔合后的单中子蒸发道、从统计的观点看是最好的指定。本文同时也讨论了合成新元素的前景。     

ADS注入器Ⅱ超导磁铁电源控制器的设计

针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ对超导磁铁电源系统的要求,设计了一款主要由光纤模块、数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)相关电路组成的高稳定度的超导磁铁电源控制器。提出了一种基于数字电位器(DCP)与现场可编程门阵列(FPGA)所组成的DAC,该DAC可以实现高稳定度的超导磁铁电源的控制,电源电流值通过该DAC给定,其电压给定输出稳定度优于2×10-5,完全满足超导磁铁电源系统5×10-5量级的稳定度要求。最后给出了系统的实际测试数据,验证了设计的合理性和使用的可靠性。     

物理所光学研究的历史和现状

光学是物理所最早设置的学科方向之一,伴随物理所的发展历史,取得过许多重要的成就.文章在回顾与光学相关的这段历史的基础上,概述了物理所人在光学领域所取得的主要学术成就及人才培养和队伍建设情况,最后简要介绍了目前开展的研究工作,浅析了进一步发展所面临的不足和对策.     

主动中子多重性法估算铀材料质量的不确定性（英文）

近年来,国际社会对核材料保护、控制和衡算日益加强。对不明材料损失量(MUF)的关注逐渐提升。铀材料质量不确定性测量在估算铀材料生产量中扮演重要角色。由于铀材料自发裂变相对较弱,主动中子多重性法被应用于估算铀材料质量。通过拟合对不同系列铀金属壳的数值模拟结果,获得了描述铀材料质量与主动中子多重性特征之间的算法和参数。得到的关系表明,可以通过分析不同重数中子多重性探测结果获得铀部件的质量。对不同探测条件下的模拟结果的定量分析,确定了探测系统设置对铀质量估算的影响,以及认知不确定性和随机不确定在估算过程中传播对质量估算的影响。对不确定度的分析获得了本文模拟采用的探测系统的最佳源强和探测时间窗设置,在此设置下,质量估算的不确定性最小。     

Hobson文科物理教材选载导读——怎样才能提高一个国家的人民的科学素质

美国阿肯色大学的退休物理学教授阿特.霍布森(Art Hobson)从上世纪70年代开始开设一门以提高学生的科学素养为目的的文科物理课程,并编写了教科书《Physics Concepts and Connections》.他的课程很受欢迎,这本书也极有特色,现在已出了第4版,在130多所美国大学中使用.由于这本书和他提倡在物理教学中联系社会问题,2006年美国物理教师协会(AAPT)授予他密立根奖(AAPT的最高奖之一).新版的中译本不久将由高等教育出版社出版.(由北京大学秦克诚、刘培森、周国荣先生翻译)这本书的主要特点是:1)强调科学的认知过程,一切知识来自实践并最终由实验检验,特别是"我们怎么知道"一栏尤见特色,反对一切迷信和伪科学;2)不用数学的概念式教学,除E=mc2外书中没有数学公式;3)教给学生最新的物理学,如对量子力学的非局域性、粒子物理学中的大统一、弦假说、超对称、希格斯场等最新概念的介绍;4)讲授物理学的社会联系,对与物理学有关的社会问题的讨论遍布全书,在介绍了有关的物理学原理之后紧接着讨论.这本书的许多内容是别的物理教材中找不到的.为了让读者先睹为快,让更多的老师们更快地了解国外文科物理教学情况,本刊从下期起将选载本书的一些有特色的章节.本期先刊登霍布森教授的《怎样才能提高一个国家的人民的科学素质》一文,作为以后选载的导读.     

自制简易圆周运动速度方向演示仪

曲线运动中物体速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?人教版高一物理课本"曲线运动"一章中,是让学生通过观察砂轮磨刀具时飞溅的火花,旋转雨伞时雨滴飞出等实例,从而得出:"曲线运动中质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线在该点的切线方向."但课堂教学时,不便操作,难于演示,学生得不到"眼见为实"的效果,没有身临其境的感觉.     

虚光场对光场与玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中光场压缩性质的影响

在压缩真空态光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 采用非旋波近似, 研究了光场的压缩特性以及原子本征频率、原子-光场的耦合系数、光场初始压缩因子以及虚光场对系统光场压缩特性的影响. 研究表明, 光场的两个正交分量均被周期性压缩, 其压缩深度与光场初始压缩因子有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场的量子崩塌-回复频率,虚光场效应使得光场的压缩深度增强.     

Rapid magnetization reversal in magnetic small particles induced by non-static bias field

Magnetization reversal processes by a switching field in single-domain nano-sized magnetic particles in the presence of a small transverse non-static bias field are studied. Applying an oscillating bias field instead of a static field, the reversal time becomes much shorter when the switching field is slightly stronger than the effective anisotropy field. A pulsed bias field of a suitably chosen duration in the nanosecond scale is found to induce a rapid switching, even when the switching field is smaller than the anisotropy field. The dependence of the reversal time on the frequency of an oscillating bias field and the duration of a pulsed bias field are studied. The present work thus complement the earlier studies on switching in the presence of a static bias field.     

稀释晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中 Blume-Capel模型磁化强度的研究

利用有效场理论研究了纳米管上稀释晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的磁化强度,得到了系统格点的磁化强度与稀释晶场取值概率、外磁场和晶场的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;外磁场能够增大系统格点的磁化强度,导致系统的二级相变消失;负晶场的作用使系统发生一级相变;稀释晶场会抑制系统的磁化强度,导致其基态饱和值小于1.     

Influence of Partial Coherent Light on the Transmission Spectrum and Goos-Hänchen Shift in Rydberg Atomic Medium

A cold atomic medium(Rydberg medium) with cascade configuration under the blockade mechanism is considered. A partial coherent light(PCL) beam is incident on the medium, which makes an angle θ with z-axis. We study the influence of PCL field on the transmission spectrum and find high transmission of probe field for PCL field.Conversely, it is investigated that the transparency of probe field decrease for coherent light field. The transmission of probe field is also studied via beam width of PCL field and investigated high transmission of probe field for small beam width and vice versa. Interestingly, the Goos-H?nchen shift(GHS) in the transmitted light(TL) is studied for PCL field. Large negative and positive GHS in the TL are investigated for PCL field and small beam width of PCL field.     

四能级原子系统中电磁感应吸收的相位控制

在以三个电偶极跃迁构成简并N型四能级系统中,利用密度矩阵方程计算了介质对探测场的吸收,研究了激光场拉比相位对吸收的影响.结果表明:介质对探测场的吸收和放大取决于控制场和信号场的拉比相位,且吸收和放大随控制场、信号场的拉比相位改变而作周期性变化,周期为2π;而探测场的拉比相位变化对吸收没有影响.同时,控制场、信号场拉比相位对吸收的影响是相同的,而且拉比相位主要影响原子相干,对原子布居影响不大.     

Investigation of electric fields inside and outside a magnetised cold plasma sphere

Based on the scales transformation of electromagnetic theory,the analytical expressions of electric fields inside and outside a magnetised cold plasma sphere are presented by reforming the spherical electromagnetic parameter.The obtained results are in good agreement with that in the literature.The angle between the direction of inside field and that of outside field is derived.In S wave band,calculations for the effects induced by parameters of the inner field are established.Simulations show that the angle between incident field and the outside magnetic field influences the inner field remarkably.The inner field will increase as the electron density increases.The inner field varies with frequency nonlinearly.There is an angle between the inner field and the incident field,it changes nonlinearly with the frequency.     

高能等离子体入射对磁场膨胀影响的模拟研究（已撤稿）

采用三维模型，使用混合网格质点法对等离子体入射偶极子磁场产生的磁场膨胀进行数值模拟.在模拟中考虑了高能等离子体注入两种不同类型磁场的情况：等离子体注入没有背景磁场的偶极子磁场和等离子体注入有背景磁场的偶极子磁场.研究表明背景磁场的存在不仅改变了粒子的分布，还改变了磁场膨胀的程度.还研究了注入的高能等离子体的速度对磁场膨胀的影响，结果表明入射的高能等离子体速度越大，磁场膨胀的程度就越大.对于低的入射速度，入射粒子在偶极子磁场中的回旋半径与偶极子磁场的特征长度相比较小，粒子被磁场束缚，对偶极子磁场的影响可以忽 关键词： 网格质点法 磁场膨胀 偶极子磁场     

高速飞行器磁控阻力特性

采用低磁雷诺数磁流体数学模型,对外加磁场下的高超声速半球体流场进行数值模拟.选取三种简单理想磁场(轴向、径向、周向均布磁场),分析了不同磁场类型对流场结构、气动阻力与洛伦兹阻力的影响及作用机理.研究发现,轴向磁场径向"挤压"效应使得激波外形凸出,且壁面静压存在"饱和现象";径向磁场存在轴向"外推"效应,较大的磁场强度会导致肩部形成高温区;周向磁场下感应电场的存在导致增阻效果很差.进而对比了两种相同驻点磁感应强度特殊分布磁场(偶极子磁场、螺线管磁场)下的流场,发现了不同于理想磁场的径向"扩张"效应.按增阻效果从大到小依次为径向磁场、螺线管磁场、轴向磁场、偶极子磁场、周向磁场.     

利用轴向磁化的永磁环制造轴向梯度磁场

首先叙述了由单个轴向磁化环所产生的磁场,并就两个永磁环所产生的纵向磁场进行了分析.对于两个沿同一方向磁化的永磁体环,沿磁环中心线将会产生一个强度较为均匀的轴向磁场.如果两者的磁化方向相反,则在两磁铁间的区域将产生一个纵向的梯度磁场,其磁场强度介于-B₀到+B₀之间.设计制造了一个高梯度的轴向磁场,其磁场梯度为47.2Tm,测量结果与计算结果非常一致.文中还讨论了产生变梯度磁场的方法.由于永磁环所产生的磁场和螺线管的磁场较为相似,磁铁外部空间将有较大的漏场,最后还讨论了屏蔽漏场的问题.     

感生电场与动生电场的等效性探究

本文认为在感生电场的情况下,磁场的强弱变化可以引起磁场自身的横向运动,使得线圈中电子相对于磁场发生运动,从而等效为一个动生电场,受到洛伦兹力的作用.借助磁感线模拟磁场的运动方式,得到圆形回路中任意一点与磁场相对运动速度的表达式,进而推得该＂等效动生电场＂中的洛伦兹力.以螺线管为例,验证该方法可以解释感生电场所满足的规律.将感生电场与动生电场的产生原因统一为导体中电子与磁场的相对运动,相应电动势的非静电力统一为洛伦兹力.