AN ASYMPTOTIC PRESERVING SCHEME FOR THE VLASOV-POISSON-FOKKER-PLANCK SYSTEM IN THE HIGH FIELD REGIME

The Vlasov-Poisson-Fokker-Planck system under the high field scaling describes the Brownian motion of a large system of particles in a surrounding bath where both collision and field effects (electrical or gravitational) are dominant. Numerically solving this system becomes challenging due to the stiff collision term and stiff nonlinear transport term with respect to the high field. We present a class of Asymptotic-Preserving scheme which is efficient in the high field regime, namely, large time steps and coarse meshes can be used, yet the high field limit is still captured. The idea is to combine the two stiff terms and treat them implicitly. Thanks to the linearity of the collision term, using the discretization described in [Jin S, Yan B. J. Comp. Phys., 2011, 230: 6420-6437] we only need to invert a symmetric matrix. This method can be easily extended to higher dimensions. The method is shown to be positive, stable, mass and asymptotic preserving. Numerical experiments validate its efficiency in both kinetic and high field regimes including mixing regimes.     

斜置偶极子场强具体表达式的另一种求法

基于电偶极子场强的矢量表达式,应用坐标系转换关系,推导出斜置电偶极子场强在笛卡尔坐标系、球面坐标系和柱面坐标系中的具体表达式。     

AMS为何最终放弃超导方案

国际空间站上的阿尔发磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer AMS)是太空中第一个大型高能粒子探测器,用于探测反物质、暗物质和宇宙线。本刊2011年第5期曾有详细报道。AMS先后有2种型号:AMS01和AMS02。AMS01用永久磁铁,场强约0.15T,重3吨,早在1998年已在发现号航天飞机上成功试飞过。AMS02安置在国际空间站上,原计划采用超导磁铁,场强约0.87T,     

利用叠加原理计算对称分布静电场场强

1 引言 工科物理中,求静电场场强通常有三种方法:场强叠加原理;高斯定理;利用场强与电势梯度关系.对电荷分布具有对称性特点的静电场,高斯定理是解决这类问题的首选.但是,其中有很多问题用叠加原理也不复杂.现举两个例子.     

传输线充电技术实现高功率亚纳秒电磁脉冲调制

 分析比较了阻抗匹配和失配情况下传输线充电的原理和波过程。分析结果表明：失配情况下的最大优点是能够实现脉冲功率增益。应用阻抗为27 W、长度为540 mm传输线为充电传输线和长度分别为30,45,60 mm、阻抗均为5 W传输线为被充电传输线进行了对比试验。实验结果表明：在距离辐射天线6 m处，输出辐射场强随低阻抗传输线长度增加而略有增加，最大辐射场强为49 kV/m,考虑气体开关的实际能量损耗，这与理论分析的充电电压和功率增益关系相吻合；长度为45 mm的5 W被充电传输线的输出脉冲前沿约210 ps,幅度约为150 kV。     

非线性左右手媒质界面的Goos-H(a)nchen位移

由均匀平面电磁波在左右手媒质界面满足的切向边界条件出发,推导了电磁波由线性传统媒质入射到非线性左手媒质时波的传播特性.利用时间延迟的方法,给出全反射情况下媒质界面非线性Goos-Hǎnchen位移表达式.分析了非线性左手媒质界面的侧向位移随入射角及入射波电场强度的变化关系,发现入射波场强对传输特性起决定作用:当入射波电场小于临界场强时,调节入射场强可以控制相应的侧向位移;当入射波电场大于临界场强时,不再满足全反射条件,部分入射波透射到非线性介质中.波导中加入非线性介质不仅可以调节侧向位移的大小,且可以实现对入射波场强的控制.     

二价Ba2+、Pb2+和四价Ti4+在硼硅酸盐玻璃系统中对Li+/Na+离子交换的影响

本文讨论了在硼硅酸盐玻璃系统中引入二价Ba²⁺、Pb²⁺和四价Ti⁴⁺后,由于Pb²⁺和Ti⁴⁺配位结构的变化,引起Pb²⁺、Ti⁴⁺场强及其与O^2-离子间距的变化,对Li⁺/Na⁺离子交换产生影响,从而改变折射率差值(ΔN)和折射率分布.     

偶极子电场任意P点场强E的计算

电偶极子的物理模型在电介质的极化,电磁波从天线的发射中都要用到.一般普物教材[1～4]在求解电偶极子的场强E时,只求解偶极子轴线的延长线和中垂线上点的场强.有的教材[5]处理偶极子电场任意点场强E时,把场强E矢量分解成沿R方向的矢量和垂直R方向的矢量,然后再合成的方法.     

有限高狭长压电体中半无限反平面裂纹分析

利用保角变换和复变函数方法,研究了裂纹面上受反平面剪应力和面内电载荷共同作用下的有限高狭长压电体中半无限裂纹的断裂问题,给出了电不可通边界条件下裂纹尖端场强度因子和机械应变能释放率的解析解．当狭长体高度趋于无限大时,可得到无限大压电体中半无限裂纹的解析解．若不考虑电场作用,所得解可退化为纯弹性材料的已知结果．此外,通过数值算例,分析了裂纹面上受载长度、狭长体高度以及机电载荷对机械应变能释放率的影响规律．     

核磁共振测井受激回波校正方法研究

核磁共振测井中,受激回波导致CPMG序列中前2个回波与期望值存在较大差异,严重影响仪器信噪比和储层评价效果. 为进一步改善核磁共振测井仪性能,通过探究受激回波产生机理,揭示其对CPMG回波串作用规律,提出了受激回波的校正方法. 同时针对仪器负载不同,相同发射功率产生射频场强度各异的特性,建立受激回波校正系数与射频场强的数学关系,在不同应用环境中实现对CPMG测量结果的校正. 实验表明,在信噪比较低的应用环境中,采用传统的舍去前2个回波的方法误差达24.58%,而该文设计的校正算法误差仅为4.9%.