中国散裂中子源快循环同步加速器中色品校正及六极磁铁非线性效应

中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）把能量为80 MeV的束流储存并加速到1.6 GeV然后引出到靶站。为了减少RCS中的束流损失,有必要对RCS做色品校正,并减小动量偏移对束流光学的影响。尝试了多种色品校正方案并对不同色品校正方案做了比较。用三维跟踪程序SIMPSONS研究了色品校正六极铁与空间电荷效应对束流的影响。色品校正六极铁可以有效减小色品引起的频散,但是由于六极铁为非线性元件,导致不同振幅的粒子间有一定频散。模拟发现同时存在空间电荷效应和色品校正六极铁时,会有少量的束流损失。     

高温超导带材的故障电流冲击模型

提出了一种高温超导带材的故障电流冲击模型的建立方法,该方法以超导带材的数学模型为基础,用可变电阻模拟带材的阻值变化情况;搭建了带材的电路模型,编写了电阻值的计算程序,将PSCAD/EMTDC和MATLAB通过接口程序连接到一起进行联合仿真;得到了大电流下,高温超导带材失超过程中的电流、电压及温度的波形图,并对其进行了分析。对超导带材进行了交流测量实验,并将实验得到的波形和仿真波形进行了对比和分析。     

高瑞利数下水平自然热对流的幂律关系

采用数值模拟方法，研究了高度和宽度比为1∶10的狭长矩形腔内的水平自然热对流. 根据对瑞利数(Rayleigh数)Ra在10⁴ <Ra<10¹¹内情形的计算结果，将流动分为三个不同的区间：线性区、连续过渡区、1/5次幂律区. 虽然流量和努塞尔数(Nusselt数)Nu随瑞利数的变化都包括了三个参数演化区间，但从一个区间到另外一个参数区间的转变时并不是同步的，其中努塞尔数的转变总是超前流量的转变. 对比前人的研究发现，流量1/3次幂律的结果是由于瑞利数不够高所致. 此外，模拟结果也表明Siggers等的理论分析过高估计了热通量强度，实际的温度边界层内努塞尔数和瑞利数为1/5次幂律关系.     

Simulation of near-infrared photodiode detectors based on β-FeSi_2/4H-SiC heterojunctions

In this paper,we propose a near-infrared p-type β-FeSi2/n-type 4H-SiC heterojunction photodetector with semiconducting silicide(β-FeSi2) as the active region for the first time.The optoelectronic characteristics of the photodetector are simulated using a commercial simulator at room temperature.The results show that the photodetector has a good rectifying character and a good response to near-infrared light.Interface states should be minimized to obtain a lower reverse leakage current.The response spectrum of the β-FeSi2/4H-SiC detector,which consists of a p-type β-FeSi2 absorption layer with a doping concentration of 1×1015cm-3 and a thickness of 2.5 μm,has a peak of 755 mA/W at 1.42 μm.The illumination of the SiC side obtains a higher responsivity than that of the β-FeSi2 side.The results illustrate that the β-FeSi2/4H-SiC heterojunction can be used as a near-infrared photodetector compatible with near-infrared optically-activated SiC-based power switching devices.     

液滴振荡模型及与数值模拟的对比

由于碰撞壁面后液滴内部流动的复杂性, 以及气-液-固三相间的相互作用, 对液滴碰撞壁面形态变化的数学理论研究有较大的难度, 因此所见者多为实验和数值模拟. 本文通过对液滴受力状态的分析, 得到了惯性力、黏性力和表面张力带经验系数的表达式, 并进一步建立了液滴碰撞壁面振荡模型, 得到了液滴铺展半径的振荡表达式, 以及表面张力、黏性系数等参数对液滴铺展的影响. 最后通过与液滴衰减振荡数值模拟结果的对比, 确定了液滴振荡模型中的修正系数, 验证了模型的可行性. 关键词： 液滴碰撞 振荡 铺展半径/高度 数值模拟     

pn结电容-电压法测量应变SiGe禁带宽度

利用应变SiGe/Si异质pn结电容-电压（C-V）特性确定SiGe禁带宽度的技术.该技术根据SiGe/Si异质pn结C-V实验曲线，计算出 pn结接触电势差，并得到SiGe/Si的价带偏移量和导带偏移量，进而求得SiGe禁带宽度.该技术测试方法简便，其过程物理意义清晰，既适用于分立的SiGe/Si异质pn结，也可直接分析SiGe/Si异质结器件中的SiGe 禁带宽度.实验结果与理论计算及其他相关文献报道的结果符合较好. 关键词： SiGe/Si 异质pn结 C-V 禁带宽度     

金刚石(111)/Al界面形成及性能的第一性原理研究

针对金刚石/Al界面的形成和性能,采用第一性原理计算方法,研究了Al原子在H终止金刚石表面的吸附及其迁移行为,以及金刚石/Al界面的结构与黏附功.结果表明:Al原子吸附对金刚石原子表面结构不敏感,且表面迁移激活能非常小,其原因是Al与H原子间没有形成化学键,仅有少量电荷转移,为物理吸附;由吸附位置生长而形成的金刚石/A...     

CL20-TNT共晶高温热解的ReaxFF/lg反应力场分子动力学模拟

ReaxFF/lg势函数是在ReaxFF的基础上增加了对范德华引力的描述, 因此可以更好地用于描述晶体密度和结构, 而含能材料密度很大程度上影响着爆轰的宏观性质(如爆速、反应区宽度、能量输出结构等). 本文采用ReaxFF/lg反应力场分析了高温条件下凝聚相CL20-TNT共晶的初始分解情况, 并通过简单的指数函数拟合势能演化曲线获得了平衡和诱导期以及整体反应时间, 随后通过反应速率方程得到了共晶热解的活化能E_a (185.052 kJ/mol). CL20-TNT共晶热解过程中CL20分子均在TNT之前分解完毕, 并且随着温度的升高, TNT的分解速率明显加快, 温度越高二者完全分解所需的时间越接近. 有限时间步长下的产物识别分析显示主要产物为NO₂, NO, CO₂, N₂, H₂O, HON, HNO₃. NO₂是C–NO₂和N–NO₂键均裂共同贡献的结果, 其产量快速地增加, 达到峰值后开始减少, 此过程伴随着NO₂参与其他反应使得NO₂中的N原子进入到其他的含N 分子中. 次要产物主要为CO, N₂O, N₂O₅, CHO. N₂O具有很强的氧化能力, 使其分布有着剧烈的波动特征. 关键词： 共晶结构 高温热解 ReaxFF/lg 势函数 分子动力学     

表面杂质对NO+CO/Pt(100)反应体系振荡动力学的影响

提出了一个格气模型， 探讨催化表面的惰性杂质对NO+CO/Pt(100)反应体系振荡动力学行为的影响．研究发现表面杂质较少时，反应进程中表面重构能够形成相连通的1*1相和持续的振荡行为．当表面杂质不断增加时，反应进程中1*1相只能形成许多孤立的畴，从而在1*1相形成的随机的局域振荡的空间关联被削弱，因而体系全局的持续振荡行为演变为衰减振荡行为．当表面吸附的CO和NO的扩散速率增加时，局域振荡的空间协同又得到加强，体系又呈现出持续振荡行为．