气体对外做功演示实验的改进

现行人教版高中物理（必修加选修）第二册“热学”部分，有个“气体对外做功，内能减少”的演示实验．我们利用饮料瓶自制了一套简易装置，与多用大屏幕数字显示测试仪J0416（以下称测试仪）配合使用，较好地克服了原装置实验现象可见度低、操作不便的缺点．     

高库仑量大电流两电极气体火花开关研究

设计了一个两电极气体火花开关，开关的主体部分仅包括阴极、阳极两个主电极，以及金属外壳和绝缘支撑外壳，两电极结构取消了触发极，消除了由于触发极烧蚀影响开关寿命的问题。开关设计工作电压23 kV，单脉冲能量1.2 MJ，峰值电流300 kA，单次脉冲电荷转移量110 C。初步试验阶段开关工作电压达到15 kV，开关的通流180 kA，电荷转移量为47.85 C。开关触发性能可靠，电极烧蚀均匀。     

三级GEM的性能及多路成像的实验研究

报道研制的三级气体电子倍增器(Triple-GEM)的性能及多路成像的研究结果. 实验测得三级GEM对⁵⁵Fe 5.9keV X射线全能光电峰的最佳能量分辨率为20.2%; 有效增益≥10⁴. 利用96路8mm×8mm的pad及电子数字系统成功实现多路成像.     

相对论重离子碰撞中强子气体膨胀过程的蒙特卡罗研究

利用AMPT蒙特卡罗产生器中的强子化程序模块ART1.0, 得到了强子化过程的演化图形, 并基于强子在不同时刻的空间分布图, 估算出了不同时刻的反应区域半径. 将所得结果与根据HBT关联得到的结果相比较, 定出了冻结为强子气体的时刻, 得到了合理的结果.     

基于GEM探测器的时间投影室TPC的讨论

自20世纪90年代以来, GEM探测器以其高电子倍增、高空间分辨和高计数率等优势在粒子物理和辐射成像等领域得到了广泛和深入的研究, 具有广阔的应用前景. 如果将GEM作为读出探测器应用在时间投影室TPC系统上, 和传统的读出方式比较起来, 既有许多优点也有许多挑战. 目前世界上有许多机构正在研究将此方案用于将来的大型正负电子对撞机ILC. 本文论述了这些研究课题的概况, 讨论了TPC的各项关键性能指标与GEM探测器的关系及存在的问题.     

基于GEM读出的TPC工作气体的研究

针对TPC中对于电子漂移的要求, 结合Garfield软件, 研究了我们所研制的TPC原型所用的工作气体. 分析了不同气体对于电子漂移的寿命、漂移速度、横向和纵向扩散, 以及电离特性等参数的影响; 结合分析论证, 得到了以Ar, CH₄和CF₄为主要成分的气体作为工作气体时TPC的性能指标. 并且测试了该气体中的读出GEM探测器的能量分辨率、气体增益等性能参数, 获得了很好的结果.     

范氏气体的准静态绝热方程

应用两种不同方法导出范氏气体的准静态绝热方程，解决了相关文献未能解决的问题．     

Electric Field Enhancement of Nano Gap of Silver Prisms

Using numerical calculation, we examine the effects of gap distance of a pair of nano gap silver prisms with rounded corners on the local light intensity enhancement. Two peaks due to localized surface plasmon （LSP） excitation are observed in a wavelength range from 900nm to 300nm. The results demonstrate that peaks at a longer and a shorter wavelength corresponded to dipole-like and quadrupole-like LSP resonances, respectively. It is found that a gap distance up to 20 nm provides larger light intensity enhancement than that of a single silver nano prism with rounded corners. Furthermore, nano gap silver prisms are fabricated by direct focused ion beam processing, and we measure the scattering light spectrum of a pair of nano prisms by a confocal optical system. However, the two LSP peaks are not observed in visible range because the sizes of the nano gap and prisms are too large.     

抽运光强度对光学抽运重水气体产生THz激光的影响分析

利用半经典理论，对脉冲光学抽运重水气体产生THz激光信号过程进行分析，对其中抽运光强度与输出THz信号光之间的关系进行了数值计算和求解，结果表明，THz信号出射光强度跟抽运源入射光强度之间不满足简单的线性关系，而是呈现高阶的非线性关系.在工作介质腔长、气压和工作温度一定的条件下，存在最佳抽运光强度，在一定的抽运光强范围内，THz信号出射光强度与抽运源入射光强度的关系呈现近似线性的增长关系，抽运光能量和信号光能量之间的转换效率相对较高，当抽运光强超过一定值时，由于瓶颈效应的发生会导致THz输出信号的逐步减弱，并产生一定的频率调谐范围.     

The low-temperature mobility of two-dimensional electron gas in AlGaN/GaN heterostructures

To reveal the internal physics of the low-temperature mobility of two-dimensional electron gas （2DEG） in Al- GaN/GaN heterostructures, we present a theoretical study of the strong dependence of 2DEG mobility on Al content and thickness of AlGaN barrier layer. The theoretical results are compared with one of the highest measured of 2DEG mobility reported for AlGaN/GaN heterostructures. The 2DEG mobility is modelled as a combined effect of the scat- tering mechanisms including acoustic deformation-potential, piezoelectric, ionized background donor, surface donor, dislocation, alloy disorder and interface roughness scattering. The analyses of the individual scattering processes show that the dominant scattering mechanisms are the alloy disorder scattering and the interface roughness scattering at low temperatures. The variation of 2DEG mobility with the barrier layer parameters results mainly from the change of 2DEG density and distribution. It is suggested that in AlGaN/GaN samples with a high Al content or a thick AlGaN layer, the interface roughness scattering may restrict the 2DEG mobility significantly, for the AlGaN/GaN interface roughness increases due to the stress accumulation in AlGaN layer.