光子在塑料闪烁体内的传输速率测量

选用90Sr-90Yβ放射源照射自制的塑料闪烁探测器,测量了光子在塑料闪烁体内部的传输时间,计算出传输速率和不确定度,为以后的核物理实验计算以及闪烁体参数测量提供相关数据参考。     

点火能对预混气体爆炸过程及管道薄壁加载响应的影响

在两端封闭的无缝不锈钢管道中,利用压力传感器、应变片以及数据采集系统实验测试了不同点火能作用下,管道内甲烷-空气预混气体爆炸波发展规律及由此造成的管道外壁的动态响应。结果表明,点火能量越大,爆炸反应程度越剧烈,管道内最大爆炸压力就越大,管道薄壁的最大动态应变也越大,爆炸波发展就越迅速,并且管壁动态应变信号和压力波信号出现较好的一致性。本文结果可为油气长输管道的爆炸破坏效应研究提供一种新的思路和方法。     

Lane changing analysis for two-lane traffic flow

In this paper, the two-lane traffic are studied by using the lane-changing rules in the car-following models. The simulation show that the frequent lane changing occurs when the lateral distance in car following activities is considered and it gives rise to oscillating waves. In contrast, if the lateral distance is not considered (or considered occasionally), the lane changing appears infrequently and soliton waves occurs. This implies that the stabilization mechanism no longer functions when the lane changing is permitted. Since the oscillating and soliton waves correspond to the unstable and metastable flow regimes, respectively, our study verifies that a phase transition may occur as a result of the lane changing. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (70521001, 10404025, 10532060), the National Basic Research Program of China (2006CB705503) and the Research Grants Council of the Hong Kong Special Administrative Region (HKU7031/02E, HKU7187/05E). The English text was polished by Boyi Wang.     

拓扑新材料研究前沿的理论基础导引Ⅰ:量子霍尔效应

本专题旨在为感兴趣且学有余力的本科生和低年级研究生提供一条从大学物理到当前二维、三维拓扑新材料研究前沿的学习路径。专题包含两篇,本文是第一篇。本科生在大学阶段中已修习过电动力学、量子力学、固体物理等课程,但各类教材往往停留在介绍该课程的传统内容,而缺乏向前多走一步、和领域前沿研究相衔接的努力。我们希望能稍微填补这一空当。第一篇从本科生学过的经典霍尔(Hall)效应讲起,首先介绍量子力学是如何被引入二维或(2+1)维霍尔系统研究中的,然后引导到各种量子霍尔效应(包括整数、分数、反常、自旋)及其中的拓扑不变量。     

同位素示踪法研究烟丝水分在加工过程中的转移

利用同位素重水(deuterium oxide,D2O)跟踪烟草中的水分子,从而研究水分在加工过程中的转移变化.首先将烟丝真空干燥以脱去烟丝中的全部水分(游离水和结合水),加入等量D2O使其真空复吸,达到平衡.然后在不同的取样点对烟丝加工过程中的水分D2O用真空管道技术进行完全提取.经乙酸酐衍生化处理后,再用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析,通过分析氘代乙酸与乙酸的摩尔比,得到D2O与H2O的摩尔比.从而确定在整个工艺过程中烟丝中的水分损失量和损失点.实验结果表明:烟丝中的水分流失几乎全部集中在炒制过程,从而为优化烟丝的加工工艺提供了理论依据.     

基于LBM的壁湍流跨尺度能量传递结构统计

壁湍流不同尺度间能量传输特性存在着明显的各向异性,了解能量不同尺度间传递的空间分布是进一步构造高保真各向异性大涡模拟亚格子模式的前提.基于格子Boltzmann数值(lattice Boltzmann method,LBM)模拟方法对雷诺数Reτ=180的槽道湍流进行直接数值模拟.结果与公开的槽道湍流数据库进行对比,平...     

壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的直接数值模拟研究

对湍槽流的减阻研究具有科学意义和工程应用价值,已有大量研究表明向单相湍流中添加离散物质是一种有效的被动减阻方法.相比于被动减阻技术,主动减阻技术如壁面震荡减阻的可控性更高,近年来也得到广泛的关注,但对于壁面展向震荡诱导减阻的研究主要针对单相湍槽流,还未见有相关研究将这一手段用于含颗粒湍槽流的减阻.因此,文章采用直接数值模拟方法开展了壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的机理研究.一方面关注壁面震荡对颗粒湍槽流的调制效果及机理.另一方面关注颗粒和震荡对单相湍槽流的耦合减阻效应.结果表明:壁面震荡可以达到有效减阻,存在最优震荡周期使减阻率达到最大,且最优震荡周期与单相流结果相近.在相同体积分数下,施加壁面震荡的小颗粒湍槽流减阻效果更好.相比于单相湍槽流,当震荡周期小于最优周期时,震荡和颗粒的耦合效应对减阻率的额外贡献较小且可能为负,当大于最优周期时额外贡献逐渐增大,对整体减阻率的占比最高可达10%左右.     

放射状槽道与毛细芯复合表面池沸腾换热研究

本文将“米”字形放射状槽道强化面积大、气泡脱离阻力小与毛细芯成核位点多等优点相结合，设计加工出一系列铜基放射状槽道与烧结毛细芯耦合散热表面，在10 K、20 K和30 K三个不同过冷度下进行了HFE-7100池沸腾换热实验，得到不同表面在不同过冷度条件下的沸腾换热性能。结果表明，槽深对换热影响较大，耦合毛细芯的铜基散热结构可以进一步提高临界热流密度和换热系数。最大临界热流密度和换热系数分别可达130.1 W/cm²和0.94 W/(cm²·K)，并对实验过程中的气泡动力学行为进行了分析。     

二维光子晶体中赝磁场作用下的电磁波操控

在经典波系统中,赝磁场作为人工合成的规范场,可以像真实磁场一样调控波的传输,从而受到了人们的广泛关注.本文利用在二维光子晶体中引入单向线性梯度形变的方式,构建空间均匀分布的赝磁场.强赝磁场的存在导致光子晶体出现朗道能级量子化.与真实磁场不同,光子晶体赝磁场在两个不等价的能谷中相反,系统的时间反演对称性没有被打破.设计的光子晶体支持边界态的输运,并且能够使波束的传输路径发生弯曲.将具有相反赝磁场的光子晶体构造在一起还能够实现有趣的“蛇态”传输,为操控电磁波的传输并设计信息处理器件提供了良好的平台.