点电荷在拓扑绝缘体和导体中感应磁单极

利用电势和磁标势的第一类零阶贝塞尔函数的公式及拓扑绝缘体材料的本构关系, 推导了点电荷在电介质、 拓扑绝缘体和接地导体三个区域的感应电势及感应磁标势. 研究表明: 点电荷 在电介质、 拓扑绝缘体和接地导体中感应了像电荷和像磁单极; 感应像电荷和感应像磁单极的大小和正负除了与场源电荷、 拓扑绝缘体材料参数等因素有关外, 还与像电荷和像磁单极所处的空间位置有关.     

Measurement and calculation of electrostatically induced voltage generated on an ungrounded metal box

When a charged body passes by the front of an ungrounded metal box such as a box of electronic equipment, an electrostatically induced voltage is generated. The induced voltage can cause malfunctions and failure of the equipment. However, whether a voltage is induced in the metal box by a moving charged body and how much is induced is not clear. In this study, measured induced voltages are compared with values calculated for two capacitance-measuring methods. The results will be helpful to estimate the possibility of malfunction and failure by induced voltage and whether a standard test method should be considered.     

不同压力下介质阻挡放电等离子体诱导流场演化的实验研究

采用粒子图像测速技术, 获得了不同环境压力下介质阻挡放电等离子体诱导流场启动涡随时间的演化规律和诱导流场分布的变化规律. 实验表明: 不同环境压力下, 诱导流场都会出现启动涡, 压力较高, 启动涡逐渐向右即向植入电极一侧扩散并最终消失, 扩散速度随时间递减, 压力较小, 诱导漩涡不会随放电时间的增大而消失; 环境压力减小, 等离子体诱导流场的启动时间减小, 诱导流场的法向分量增强、横向分量减弱, 诱导流线形状的变化规律是:L→U→V, L 型流线没有诱导漩涡, U 型流线有两个诱导旋涡, 分别分布在U 型凹槽和右侧, V 型流线有一个诱导漩涡, 分布在V 中间. 关键词： 介质阻挡放电 诱导流场 启动涡 演化     

基于超材料实现等离激元诱导透明

电磁诱导透明是在介质中由不同的入射光诱导产生的量子干涉效应。它以其独特的物理现象,在量子通信和非线性光学应用中具有重要的地位。近年来,人工超材料发展十分迅速,并成为等离子体学领域的一个研究热点。超材料可以很好地调控其物理结构和特性,而且降低了对电磁诱导透明实验条件的要求,模拟出类似于电磁诱导透明的现象即等离激元诱导透明。本文介绍等离激元诱导透明的工作原理,总结实现等离激元诱导透明的几种结构,以及等离激元诱导透明的研究现状,为微型传感器的应用以及等离激元诱导透明结构的设计提供依据。     

高功率法拉第隔离器多模退偏特性

理论分析了隔离器在高功率多模激光入射时的自退偏特性.结果表明：线性双折射致退偏与圆双折射致退偏均与入射光功率的平方成正比,线性双折射致退偏与光斑大小无关,而圆双折射致退偏随光斑半径的增大而减小.当光斑半径与旋转晶体半径相比很小时（R0/r0≥80）圆双折射引起的退偏大于线性双折射引起的退偏,当光斑半径接近旋转晶体半径（R0/r0≤3）时,与线性双折射引起的退偏相比,圆双折射引起的退偏可以忽略.对比单模激光入射,在同种条件下,多模入射使得线性双折射致退偏减小了0.4倍, 最小圆双折射致退偏减小为0.05倍.     

高功率法拉第隔离器多模退偏特性

理论分析了隔离器在高功率多模激光入射时的自退偏特性.结果表明:线性双折射致退偏与圆双折射致退偏均与入射光功率的平方成正比,线性双折射致退偏与光斑大小无关,而圆双折射致退偏随光斑半径的增大而减小.当光斑半径与旋转晶体半径相比很小时(R0/r0≥80)圆双折射引起的退偏大于线性双折射引起的退偏,当光斑半径接近旋转晶体半径(R0/r0≤3)时,与线性双折射引起的退偏相比,圆双折射引起的退偏可以忽略.对比单模激光入射,在同种条件下,多模入射使得线性双折射致退偏减小了0.4倍, 最小圆双折射致退偏减小为0.05倍.     

不同电磁脉冲作用下地面有限长电缆外导体感应电流的数值计算

 运用时域有限差分法计算了地面有限长电缆在高功率微波、超宽带和核电磁脉冲作用下的外导体感应电流。计算结果表明：场强相同情况下，核电磁脉冲在电缆上感应的电流最大，持续时间最长，高功率微波和超宽带在几m长和几十m长的电缆上感应的电流相差不大；入射角对电缆感应电流也有影响，电场方向与电缆平行时感应最强；地面电缆的感应电流振荡频率比自由空间中电缆的感应电流振荡频率低；随着大地电导率的增大，感应电流反射波衰减加快；电缆任一端接地后，接地端电缆感应电流都会增大。     

高功率隔离器单模与多模工作退偏特性

以传统结构隔离器为模型,应用琼斯理论,比较分析了单模与多模激光入射时高功率隔离器热致退偏特性。研究结果表明:高功率隔离器热致退偏可分为线性双折射致退偏与圆双折射致退偏;两种退偏均与入射激光功率的平方成正比;在光功率一定的条件下,线性双折射致退偏不随光斑半径的变化而变化,圆双折射致退偏随光斑半径的增大而减小;在其它条件相同的条件下,多模光场能够有效地降低隔离器热致退偏,多模时线性双折射致退偏仅为单模时退偏的60%,圆双折射致退偏也比单模时要小,减小幅度随光斑半径的增加而增加。     

电磁脉冲作用下自由空间线缆的感应开路电压

 运用时域有限差分法结合基于Kirchhoff积分的近／远场变换,计算了高功率微波（HPM）和超宽带（UWB）电磁脉冲作用下自由空间不同长度线缆上感应的开路电压,分析了感应电压峰值和线缆长度之间的变化关系以及入射波波形参数对其影响。计算结果表明,辐射场电场强度为50 kV·m^-1的HPM和UWB作用在线缆上可以感应出几百V到数十kV的脉冲电压;感应电压的峰值与线缆长度之间并不是单调线性增加的关系;HPM的载频越高,感应电压峰值越小;UWB的脉冲宽度越宽,感应电压峰值越大。     

电介质材料辐射感应电导率的模型研究

在传统的Rose-Fowler-Vaisberg(RFV)模型基础上引入辐射激发项，解释了辐射感应电导率与辐射剂量率的指数关系及范围.利用改进后的模型分析了不同辐射条件下材料感应电导率的变化情况，其结果表明，辐射剂量率主要影响感应电导率的大小，对感应电导率的整体变化趋势无显著影响，决定感应电导率长时间衰减的是材料载流子复合率.     

雷电在水平导体中产生感应电压的观测及数值模拟研究

对自然雷电的9次回击过程在水平导体上产生的感应电压特征进行了分析,并利用数值模拟分析了各种参量对感应电压的影响.自然雷电9次回击在导体上产生的感应电压的变化范围为4.6—18.6 kV,平均值为11.2 kV.感应电压的半峰值宽度和下降时间的几何平均值分别为0.87和2.9 μs.数值模拟结果表明,回击在导体两端产生的感应电压随回击速度的增加而增大,随导体高度的增加而增大.当导体两端的接地电阻匹配时,感应电压随电阻的增加而增大,但并不满足线性关系.当导体两端的接地电阻不匹配时,高电阻端的感应电压远大于低电 关键词： 感应电压 自然雷电 数值模拟     

Electromagnetically Induced Transparency and Absorption of A Monochromatic Light Controlled by a Radio Frequency Field

Electromagnetically induced transparency and absorption of a monochromatic light controlled by a radio frequency field in the cold multi-Zeeman-sublevel atoms are theoretically investigated. These Zeeman sublevels are coupled by a radio frequency(RF) field. Both electromagnetically induced transparency and electromagnetically induced absorption can be obtained by tuning the frequency of RF field for both the linear polarization and elliptical polarization monochromatic lights. When the transfer of coherence via spontaneous emission from the excited state to the ground state is considered, electromagnetically induced absorption can be changed into electromagnetically induced transparency with the change of intensity of radio field. The transparency windows controlled by the RF field can have potential applications in the magnetic-field measurement and quantum information processing.     

驻波场中原子的跃迁速率与所受辐射压力的关系

从二能级原子的密度矩阵运动方程出发,研究了原子在驻波场中的受激吸收速率、受激辐射速率和辐射压力的对应关系,提出了在驻波场中原子所受的辐射压力由受激吸收力和受激辐射力构成。此观点可以推广至N个行波场和原子相互作用的情况。     

Pump induced birefringence in dual-polarization fiber grating lasers

Birefringence is critical in dual-polarization fiber-laser-based fiber-optic sensing systems, as it directly determines the beat frequency between the two polarizations. A study of pump induced birefringence in dualpolarization fiber lasers is presented here, which shows that the pump induced birefringence is a result of the interplay among pump induced refractive index change, laser dynamics, and anisotropy inside fiber lasers.For erbium-doped fiber lasers, pumping at 1480 nm is better than pumping at 980 nm in lower pump induced birefringence. Moreover, injection at 532 nm for an adequately long enough time can permanently reduce anisotropy and, hence, reduce pump induced birefringence.     

自然闪电条件下敷地线缆耦合试验

研制了一套能够同时测量线缆皮线和芯线感应电流的试验系统,研究自然闪电条件下敷地线缆的耦合问题。结果表明:不同位置处的线缆皮线感应电流波形基本一致,但幅值存在一定差异,说明感应电流空间分布不均匀; 所测线缆芯线和皮线感应电流的时域波形和频谱比较相似,能量集中在1 kHz~1 MHz之间; 正负地闪芯线感应电压波形均为单一脉冲型,波形持续时间10~49 μs; 正地闪线缆感应电压的幅值范围及幅值平均值都大于负地闪相应结果,说明正地闪产生的线缆耦合作用大于负地闪; 不同雷电过程的线缆感应电压幅值与磁感应强度有较小的相关性,而同一雷电过程则基本成线性关系; 正地闪线缆感应电压波形持续时间、半峰值宽度、10%~90%上升时间的范围及均值都比负地闪的要大。     

ZnSe—ZnTe应变层超晶格的纵光学声子模

本文首次利用室温非共振喇曼后向散射测得具有7.3％晶格失配的ZnSe-ZnTe应变层超晶格限制在ZnSe层中的纵光学声子模。计算了限制效应引起的声子模频率的红移,以及弹性应变引起的声子模的移动,它比前者大得多。ZnSe层所受拉伸应变引起声子频率红移,ZnTe层所受压缩应变引起声子频率蓝移。同时在喇曼光谱中观察到由于这种效应导致出现的纵光学声子折叠模。     

诱导磁场对Bi-Mn合金微观结构与磁性的影响

用x射线衍射和低温磁测量方法，系统研究了在外加诱导磁场下制备的Bi Mn合金的微观结构和磁性.结果表明，在外加诱导磁场下制备的Bi Mn wt6%合金呈现典型的双相结构和各向异性特征，MnBi相c轴沿外加诱导磁场方向取向排列.随外加诱导磁场的增大，剩余磁化强度Mr逐渐增大，这说明MnBi相的取向程度越来越好.发现MnBi相的自旋重取向温度TSR随外加诱导磁场的增大逐渐向高温区移动.对外加诱导磁场影响Bi Mn wt6%合金的微观结构和磁性以及该类材料磁各向异性能的物理机理进行了分析和讨论. 关键词： 磁场诱导 Bi Mn合金 MnBi相 定向排列     

Waveguides Induced by Screening-Photovoltaic Solitons in Biased Photorefractive-Photovoltaic Crystals

We investigate theoretically waveguides induced by screening-photovoltaic solitons in biased photorefractive-photovoltaic crystals. We show that the number of guided modes in a waveguide induced by a bright screening photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio of the soliton, which is the ratio between the peak intensity of the soliton and the dark irradiance. On the other hand, waveguides induced by dark screening-photovoltaic solitons are always single mode for all intensity ratios and the confined energy near the centre of a dark screening-photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio. When the bulk photovoltaic effect is neglectable, these waveguides are those induced by screening solitons. When the external field is absent, these waveguides predict those induced by photovoltaic solitons.     

光学窗口材料激光辐照热-力效应的解析计算研究

建立了高功率连续激光辐照透明光学材料的热力学模型,通过积分变换方法求解三维热传导方程,得出了激光辐照引起的瞬态温度场分布的精确解析解,并在此基础上进一步求得热应力场的瞬态分布。以1.315μm的高能氧碘激光辐照熔石英玻璃为例,计算了熔石英在激光辐照下的温度场与热应力场分布,分析了其激光损伤机理。研究结果表明由于熔石英具有优良的热稳定性,温度不均匀分布所产生的热应力相对较小,激光损伤主要是受辐照区域温度值超过材料熔点发生熔融破坏。理论分析结果与相关的实验结论一致,说明所建立激光辐照效应模型的合理性。     

储层岩石时间域激发极化效应的数学模拟

以储层岩石的串联毛管模型为基础,建立描述含水储层岩石时间域激发极化效应的数学模型.数值模拟储层岩石孔隙中离子的浓差极化效应和双电层形变效应.孔隙中浓差极化控制着激发极化随时间的变化,双电层形变不控制激发极化随时间的变化.浓差极化效应对激发极化极化率的贡献较小,双电层形变效应对激发极化极化率的贡献较大.激发极化充放电过程的快慢,主要取决于固液界面阳离子的吸附能力和岩石的孔隙结构.