计算机仿真环境下电子双缝衍射的实验方案

在一般的近代物理实验教材中，关于电子衍射实验采用的是晶体表面反射衍射或金属箔透射衍射。本文提出一套基于双缝衍射的、用于研究微观粒子波粒二象性的电子衍射实验方案，并且鉴于在一般的实验中不具备进行电子双缝衍射实验的条件，本实验方案是在电子双缝衍射计算机模拟的仿真环境下进行的。     

功率GaAs MESFET小信号模型参数的提取（英）

采用非本征元件的参数作为本征元件参数函数的自变量的方法，求解MESFET小信号等效电路模型，并彩相对误差来构建目标函数。以FET在零偏置状态的非本征元件值作为初值，通过优化求得了热FET状态的本征元件值，S参数的计算值与实验值吻合得很好，S11的相对误差为0.09%,S12为1.1%,S21为0.08%，S22为 2.26%。该方法收敛快，精度高并且效率高，便于移植到微波器件CAD设计和模拟软件中。     

等离子体电极普克尔盒电光开关单脉冲过程数值模拟

采用流体模型对等离子体电极普克尔盒(PEPC)电光开关单脉冲过程进行了数值模拟分析.模型包括带电粒子连续性方程、动量守恒方程、电子平均能量方程及空间电位泊松方程.分别采用隐式指数差分格式，超松弛迭代法(SOR)和经典四阶龙格-库塔法(R-K)对带电粒子连续性方程，泊松方程和电子平均能量方程进行数值求解.模拟分析了PEPC单脉冲过程中的带电粒子浓度、电子温度、空间电场、PEPC的放电电流、晶体两侧电压和开关效率的时间演化特性.模型得出了PEPC中气体放电等离子体的微观物理过程与PEPC宏观参量的关系，对设计 关键词： 等离子体电极普克尔盒 电光开关 数值模拟 气体放电     

固定效应空间自回归分位数模型的变量选择

本文研究了固定效应空间自回归分位数模型的变量选择问题.通过惩罚压缩相关参数,达到了同时识别空间效应、估计未知参数和选择解释变量的目的.此外,给出了变量选择的实现算法并证明了惩罚估计量的大样本性质.数值模拟和实例分析均表明了所提方法的优良表现.     

稠油油藏边水侵入通道特征参数计算模型

含边水的稠油油藏受边水侵入的影响,在开发过程中会出现边水指进现象致使油井过早水淹,高效稳定生产难以维持.准确的计算出边水侵入通道的体积和孔径大小是完成高效堵水必须解决的关键问题.采用油藏工程和数值模拟方法,分别建立见边水井的优势体积比、优势渗透率比和优势产液比三者之间关系,将两种方法得到的关系曲线进行耦合求解,得到边水侵入通道发育的体积和孔径大小.利用该方法,对BQ67区块主力油层13口见边水井侵入通道体积和孔径大小进行了实例计算,与现场示踪剂测试资料进行对比,符合率大于80%,表明该方法计算稠油油藏边水侵入通道体积和孔径大小的精度较高,且方法简便,易于操作和推广.     

Surface Acoustic Wave Characterization of Equivalent Young's Moduli for Patterned Films北大核心CSCD

Based on the equivalent elasticity theory for layered materials, the micro-mechanics equivalent models for single and dual damascene structures were established. The equivalent elastic constant of the patterned structure was introduced, to establish the propagation model for the surface acoustic waves propagating in the layered structure of the patterned film/ substrate, and the theoretical dispersion curves of the surface acoustic waves were calculated with Green’s function and the matrix method. The finite element method was used to calculate 24 numerical examples of damascene structures with different volume ratios, and the results were compared with those of the strain energy method. The results show that, the average relative errors of the equivalent Young’s moduli of the 300 nm-thick dual damascene film and the 100 nm-thick single damascene film are 2.06% and 2.27%, respectively. The research verifies the correctness of the equivalent patterned structure model and the feasibility of the surface acoustic wave method to characterize the mechanical properties of patterned films, and provides a reference for the development of suitable chemico-mechanical polishing technologies for patterned films under low pressure. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.     

气体注入系统的检漏系统中氚监测支路进气量的数值模拟及结构优化

利用计算流体力学分析软件ANSYSCFX,对气体注入系统的检漏系统中氚监测支路气体流量进行了数值模拟,发现在支管管径1/2in且与主管夹角成90°的情况下,当主路流量为33m³·h^-1时,支管进气量只有0.2354m³·h^-1,不满足0.36～3.6m³·h^-1的设计要求。采取改变支管与主管之间的夹角和增大支管管径两种方式对支路结构进行了优化。优化后的结果显示,将支管内半径增大至6.9mm以上或减小支管与主管的夹角至30°以下均可使检漏管路满足各工况下的进气量要求。     

玻璃基集成光量子芯片：从二维到三维

玻璃基集成光量子芯片已经应用于量子计算、量子模拟、量子通信、量子精密测量等光量子信息处理领域,显示出强大的功能。文章从量子计算和量子模拟两个方面介绍利用飞秒激光三维高精度直写技术在玻璃中制备集成光量子芯片的重要进展。量子计算芯片包括面向通用量子计算的单比特到多比特光量子逻辑门以及用于解决特定问题的芯片,可实现玻色采样、量子快速傅里叶变换、量子快速到达等功能。在量子模拟方面,玻璃基光量子芯片成为研究关联粒子量子行走动力学和拓扑量子光子学的极佳平台,揭示了一维、二维和合成维度的离散以及连续时间量子行走的演化规律,展示了光子拓扑绝缘体的鲁棒性拓扑模式对量子态传输的保护作用等。     

用COMSOL模拟网球拍效应

网球拍效应(TRE)指刚体绕第二惯量主轴旋转时的不稳定现象,它作为生活中常见的现象,在物理教学中常被提及,但有关的定量实验较为缺乏.本文中,我们在约化相空间中给出了TRE的直观解释,并利用COMSOL软件对该现象进行了研究,研究了不同初始条件参数和刚体设置对翻转周期的影响.我们发现“翻转耗时”对初始扰动不敏感,用它代替整个翻转周期可以减少测量和仿真模拟中误差的影响,从而在COMSOL仿真中实现了0.14%的测量误差.此外我们利用手机进行实验,观察到了TRE且定量结果与理论预期一致.本工作有助于学生形成关于TRE的物理图像,有助于TRE的物理教学定量实验设计.     

B型套筒角焊缝缺陷相控阵超声检测定量方法

B型套筒修复作为油气管道修复的主要方式之一,在其修复的焊接过程中,该结构的环形角焊缝内部常常出现以气孔、夹渣为代表的孔型缺陷。这类缺陷由于角焊缝特殊的结构,在利用相控阵超声无损检测技术对其检测时,难以对其进行定量分析。通过数值模拟和实验,发现通过相控阵超声扇扫得到缺陷回波信号峰值与孔型缺陷直径呈正相关,为孔型缺陷的定量分析提供了一种可靠的手段。