超高速撞击产生碎片云相分布数值模拟

空间碎片与航天器的撞击速度通常大于10 km/s,这种速度条件下撞击过程的物理特点是高温、高压和高应变率,同时伴随着熔化、汽化及等离子体等相变问题发生。利用AUTODYN/SPH的二次开发功能,在程序中嵌入Sesame状态方程数据库和铝材料的相图,数值模拟出撞击速度为5.0和5.6 km/s时的防护屏穿孔直径分别为9.02 mm和9.34 mm,计算结果与实验结果符合较好,说明物理建模及参数的选取合理,同时也验证了数值模拟方法的正确性及有效性。通过计算给出碎片云的热力学量压力和温度分布,结合铝的相图,对超高速撞击产生碎片云的相分布进行了初步计算,给出了碎片云中固、液、气相的分布范围。     

Leibniz代数上的粗糙集

把粗糙集理论方法应用到Leibniz代数上,定义了Leibniz代数上的同余关系,给出了Leibniz代数的粗糙子代数和粗糙理想等概念,研究了Leibniz代数上粗糙集在同态映射下的若干性质.     

化学家的浪漫 月之女神——硒*

硒是一种人体必需的微量元素,有抗癌之王的美称。1817年,贝采里乌斯历经各种坎坷,克服重重困难,终于发现了“月神”--硒。然而关于硒的研究并不是一帆风顺,在很长的一段时间里,硒被视为有毒元素,无人问津。此后又过去了一百多年,硒的价值才逐渐被人们正确认识,得以在农业、工业、生命科学等领域大显身手。通过查阅文献,叙述硒的发现过程,介绍关于硒的最新研究和应用情况,为读者详解这一化学元素。     

SKLOF:一种新的超新星候选范围约减算法

超新星是宇宙学中的"标准烛光",其在星系中爆发的概率很低,是一种特殊、稀少的天体,只有在大量观测的星系数据中才有机会遇到,而正处于爆发期的超新星会照亮其整个星系从而在观测获得的星系光谱中具有较明显的特征。但是,目前已发现的超新星数量相对于大量的天体而言又是非常稀少的,搜寻它们所用的计算时间成为能否进行后续观测的关键,因此需要寻找高效率的超新星搜寻方法。对超新星候选范围进行约减的LOF算法的时间复杂度较高,计算量大,不适用于大规模数据集。为此通过对LOF算法进行改进,提出了一种在海量星系光谱中快速约减超新星候范围的新方法(SKLOF)。首先对光谱数据集中离中心点近的数据点进行数据剪枝,剪掉那些肯定不是超新星候选体的光谱数据对象,然后利用改进的LOF算法计算剩余的光谱数据的孤立性因子并降序排列进行离群搜索,最后获得超新星候选体的较小的搜索范围以便进行后续的证认。实验结果表明,该算法十分有效,不仅在精确度上有所提高,而且相比于LOF算法还进一步缩短了算法的运行时间,提高了算法的执行效率。     

Laser 728 nm Spectroscopy of Electrodeless Discharge Rb Lamp

The electrodeless discharge rubidium vapor lamp plays a key role in a number of applications, such as atomic clock, atomic magnetometer, atomic optical filter and laser frequency stabilization. The electrodeless discharge Rb vapor lamp has rich spectra, including 420nm, 421nm, 565nm, 572nm, 607nm, 616nm, 728 nm, 776 nm, 780 nm, 795 nm, 1324 nm, 1344 nm, 1366 nm, 1475 nm, 1529 nm spectroscopy, etc. The 780nm transition wavelength between 5P3/2 and 5S1/2 of Rb atoms is usually used in fields of the Rb atomic clock and the Rb atomic magnetometer.With the 421.7 nm laser pumping atoms from 5S1/2 to 6P1/2, 1366.9 nm transition from 6S1/2 to 5P3/2 can be used as a clock transition of Rb four levels for an atomic active optical clock. An active optical clock is a new conception of the atomic clock and has the potential to improve the stabil- ity of the best atomic clocks by about two orders of magnitude. Another application of the elec- trodeless discharge Rb vapor lamp is the Rb Faraday anomalous-dispersion optical filter （FADOF） （e.g., 776 nm] and 1529 nm spectroscopy）, in which the electrodeless discharge Rb vapor lamp is more feasible than the one using a laser pumped Rb vapor cell in some cases, since many excited states are populated enough for aimed FADOF transition. Although the rich spectra of Rb have many applications, so far no detailed investigations or applications have been achieved in 728.0nm transition. To the best of our knowledge, the Rb 728.0 nm spectral data are currently only from the fluorescence by Beacham arc spectrum of rubidium early in 1959.     

0.14 THz超高速无线通信系统实验研究

 介绍了0.14 THz超高速无线通信实验系统的主要组成部分和主要实验结果。从太赫兹电子学出发,基于太赫兹半导体器件和宽带数字调制解调技术,采用一种“低频段高速矢量调制＋谐波混频＋放大”的太赫兹高速信息传输技术路线,在国内首次成功实现了0.14 THz 0.5 km 10 Gb/s高速信号实时传输和软件化事后解调,同时进行了4路高清视频信号的传输与解调。     

High conversion efficiency,high power density Q-switched fiber laser

An acoustic-optic Q-switched all-fiber laser With a high-repetition-rate, a short pulse width, a wide spectrum, and a high conversion efficiency is experimentally demonstrated. In the laser configuration, a （1＋1）x 1 side-pumping coupler is introduced to perform backward pumping, and a 10/130%tm Yb fiber is adopted. The acoustic-optic component operates in the first direction, achieving a Q-switched pulse with a repetition rate adjustable in the range of 20 kHz-80 kHz. Under a repetition rate of 20 kHz and a pump power of 6.76 W, the fiber laser obtains a highly efficient and stable pulse output, with an average power of 4.3 W, a pulse width of 56 ns, a peak power of 3.83 kW, and a power density of 1.39x 101~ W/cm2. Particularly, the optic-optic conversion efficiency of the laser reaches as high as 64%. Another feature of the pulsed laser is that the high reflection mirror reflects the pump light as well, which brings the secondary absorption of the pump power into the gain fiber.     

广角任意反射面速度干涉仪条纹内爆对称性分析

提出在条纹相机前加载异形光纤面板或环转线光纤传像束实现广角任意反射面速度干涉仪（VISAR）条纹采样的诊断设计,发现采样位置坐标处于靶面某圆上。综合运用坐标变换、傅里叶变换、勒让德展开等方法提取广角VISAR条纹相位实现内爆对称性分析,并通过示例验证了其可行性。针对诊断方法的特点、光路设计、装置研发、数据处理等展开讨论,指出广角VISAR诊断内爆对称性的发展方向。运用该方法记录并分析广角VISAR条纹数据,可使靶丸内爆对称性诊断准确、直观、形象,能为惯性约束聚变中激光等离子体不稳定性、流体不稳定性等研究提供支撑。     

压缩感知技术在激光惯性约束聚变研究中的应用

激光驱动惯性约束聚变（ICF）研究是当前国际前沿科学中一个具有挑战性的研究领域,它以高能激光作为驱动源,在极短的时间内将大量能量注入靶丸中使聚变材料达到高温高密度的状态从而在靶丸中心形成热斑并引燃整个燃料层,最终实现可控核聚变。由于内爆热斑直径为50～100 μm,其持续时间为100～200 ps,离子温度达到5 keV,压力可达4.0×1016 Pa。因此,发展极端瞬态条件下的诊断技术具有重要意义。介绍了两种基于压缩感知技术的诊断方法,第一种是基于数字微镜阵列（DMD）进行编码的反射式可见光压缩感知技术,这种技术将现有的一维任意反射面速度干涉仪（VISAR）与压缩超快成像（CUP）系统相结合,有望实现一种全新的具有高时间分辨的二维VISAR诊断技术,将诊断维度从一维扩展至二维,同时它克服了现有的二维VISAR单幅成像的缺点,有望实现对内爆压缩过程流体力学不稳定性演化过程的连续诊断。由于基于DMD进行编码的反射式可见光压缩感知技术只能用于可见光波段,无法用于紫外与X光波段,为此还发展了一种透射式压缩感知技术。这种透射式压缩感知技术采用一种新颖的透射式元件实现对待测信号的编码,可以实现对紫外和X光波段信号的二维超快探测,有望实现对内爆热斑超快时空演化过程进行精密诊断。此外,针对单通道CUP技术的高时间分辨的优势和低空间分辨的不足,还提出了多通道编码、分别扫描、解码、再合成的全新的高时空分辨诊断系统基本思路,有望实现高时间分辨的同时,实现高空间分辨的二维新型诊断技术。     

激波作用下SF6气泡界面演化和射流发展的数值模拟

 数值研究了平面激波冲击氮气环境中SF₆气泡界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性,重点关注其中的激波聚焦及射流的产生和发展过程。在入射激波马赫数为1.23的情况下,给出了压力、密度、数值纹影和涡量等物理量的演化图像,定量分析了流场中压力最大值、密度最大值、射流速度、环量和斜压力矩随时间的变化关系。计算结果表明,平面激波冲击SF₆气泡过程有很强的聚能效应,在气泡内部靠近下游极点处发生激波近似理想聚焦和点爆炸现象,直接导致出现二次波系以及向下游运动的细长射流结构。相比入射激波,二次波系产生斜压力矩和涡量的能力要弱得多。