CT-6托卡马克铁芯变压器的感应磁场

前言在有铁芯的托卡马克装置中,铁芯对等离子体电流存在一个吸引力。这是由于等离子体电流磁化铁芯变压器,后者在等离子体区产生附加的感应磁场的结果。感应磁场和等离子体电流成正比,其数值和等离子体电流的角向磁场可比,其形态对等离子体环的位移稳定性是     

温密物质特性研究进展与评述

温密物质属于高能量密度物理的一部分,包含着广泛而丰富的物理现象.它是惯性约束聚变(ICF)、重离子聚变、Z箍缩动作等过程中物质存在和发展的重要阶段,其热力学、光学和辐射等性质,决定着该阶段物质的宏观流体运动,以及物质与辐射场相互作用中的能量输运和转换.因此,温密物质性质的不断深入研究、相关参数如状态方程和辐射输运性质的不断精密化,在ICF、Z箍缩等高技术、以及地球、行星内部结构等研究中具有重要的科学意义和应用背景.本文重点介绍和评述了在实验室条件下温密物质产生、诊断及数值模拟技术的研究进展,以及冲击波物理与爆轰波物理重点实验利用二级轻气炮驱动飞片撞击靶板产生强冲击波、压缩气体产生温密物质状态诊断与数值模拟技术的新进展,最后对未来温密物质发展方向进行了展望、总结和建议.     

阵列瞬态电磁脉冲传输特性研究

依据均匀圆盘电流模型辐射电磁脉冲的轴线能量解析解, 给出了单元天线轴线能量传输特性的物理实质, 在此基础上, 提出了时域天线辐射电磁脉冲的点源近似模型, 并依次解析分析了阵列天线辐射电磁脉冲波束的能量传输特性, 波束宽度等特征参数. 采用基于Blumlein形成线的光导开关和超宽带槽天线一体化的辐射单元设计方法, 研制了23×16单元的阵列瞬态电磁脉冲产生系统; 在2.5 km范围内, 验证了瞬态电磁脉冲可以确定脉冲波形在自由空间传播、并具有场分量的相长叠加与波束聚焦特性等原理性概念; 在误差范围内, 理论计算与实验测试结果一致.     

激光尾波场加速器中反向注入激光脉冲参数对电子注入的影响

通过数值模拟和理论分析, 研究了由两反向传播的激光脉冲在稀薄等离子体中的相互作用造成的向激光尾波场中注入电子的物理过程, 并讨论了两激光脉冲参数对注入电子数目的影响. 通常注入脉冲的强度可以远小于产生尾波场的主脉冲强度. 当注入脉冲为中等强度时, 注入电子数首先随注入脉冲宽度的增加而增加, 直到注入脉冲宽度达到某个临界值后, 注入电子数饱和. 当减小注入脉冲强度时, 为了产生电子注入, 相应的主脉冲强度应该提高. 此时注入脉冲仅能轻微地影响主脉冲的尾波场, 注入电子数随注入脉冲宽度的增加而持续增加, 直到尾波场能够承受的捕获电子数目极限.     

一种新型双电流探针研究激光等离子体自发电流

激光辐照固体靶产生的激光等离子体自发电流研究是高温、高密度等离子体物理研究的一项重要内容。传统的研究方法是采用带耦合线圈的单电流探针。我们首次研制了一种新型的双电流探针研究激光等离子体自发电流。优点是在一次激光辐照靶中,不仅可以测量到激光等离子体自发电流随时间的变化,而且可同时得到电流空间分布两个点的数据。这种新方法测量精度较以往的单电流探针法高。在实验方法上,传统的实验均采用较长脉冲宽     

基于固体等离子体的阿秒高次谐波产生理论与实验进展

自从2001年首次产生并测量了阿秒(attosecond, 1 as=10-18s)脉冲之后,高次谐波和阿秒脉冲在原子分子物理、材料科学等领域得到了广泛的应用.但是,由于气体高次谐波方法产生的阿秒脉冲效率较低,阿秒脉冲能量受限,限制了阿秒时间动力学研究的探测方式(目前主要是IR(infrared)+XUV(extreme ultraviolet)泵浦/探测)及其在许多领域的应用.如何获得高亮度、大能量的阿秒脉冲一直是该领域的追求.高强度的相对论飞秒激光脉冲与固体密度等离子体相互作用,在高亮度、大能量高次谐波和阿秒脉冲产生上具有独特的优势,甚至可能获得远高于泵浦激光场强的谐波电场强度.本文对基于固体等离子体的阿秒高次谐波产生的物理机制和目前的实验研究进展作简要介绍.     

CT-6B托卡马克电流上升段的X射线辐射

托卡马克装置放电初期的电流上升段是包括许多物理现象的复杂过程,对于中小型装置,它直接影响最后得到的等离子体的参数。因此了解电流上升段的基本物理过程很重要。在没有很好预电离的装置中,由于气体击穿的时刻有较高的电场和低的电子密度,从而产生大量的逃逸电子,并可能携带了主要的环向电流。本文给出放电初期几个能量范围的X射线辐射的特点,来了解放电初期逃逸电子的行为。     

激光带宽对离子发射的再分布的影响

一、引言 前文通过Faraday筒观察到慢离子发射波形的双峰结构,其波形与二分量等离子体绝热膨胀理论曲线基本相符。在这一基础上,我们进一步用两个与入射光线夹角为30°与70°的Farady筒测定宽频带激光打靶与窄频带激光打靶等离子发射的方向分布,并用激光等离子体自发磁场的箍缩理论模型进行分析得出满意结果。这在宽频带打靶与窄频带打靶的加热     

1989年5月3日太阳微波爆发中的准周期脉动

关于太阳射电辐射中快速涨落的机制问题目前尚无定论,对存在于其中的准周期脉动的研究也刚刚开始。Kosugi等人指出,在耀斑脉冲相中,电子和离子同时被一连串的准周期脉冲所加速。同时,能量释放过程也可能是某种周期性的。这种周期性脉动可能作为某种MHD或等离子体过程的结果。例如,两个电流环聚合的不稳定性,可能是电子和离子的快速准周期加速的机制。周期脉动也被解释为激波通过磁通管时触发的MHD驻波的周期性变     

圆柱壳层中自驱动微丝超簇形成

生命物质一般通过能量消耗过程自组装成功能结构,组装过程往往在受限环境中发生.理解受限状态下活性链结构和动力学对理解生命系统的行为具有重要意义.本文采用朗之万动力学模拟,研究了自驱动微丝在圆柱壳层内的结构和动力学,发现微丝呈现两态:熔态和超簇态.超簇态的形成依赖于微丝的面积分数、自驱动力大小和微丝刚度.适当的刚性和自驱动力是超簇形成的必要条件,体积排斥效应和自驱动力产生的有效吸引作用是超簇形成的物理机制.超簇形成后在壳层内可能呈现沿圆柱轴向的匀速平动和垂直于轴向的匀速转动.在固定微丝面积分数的条件下,半柔性微丝随着自驱动力的增加呈现熔态的重入现象;固定驱动力大小而改变刚性大小,同样会导致熔态的重入,表明链的刚性过大或过小都不利于超簇的形成.     

高压脉冲放电脱除NOx的反应机理实验研究

用低温等离子体法脱除燃煤发电厂排烟中SO_2和NO_x已被广泛研究。其中低温等离子体由电子束辐射、高压脉冲放电及电介质层放电等手段产生。电子束法脱除NO_x及SO_2的反应机理研究开始于70年代,80年代末已有了复杂的动力学模型。80年代中期以后人们逐渐开始脉冲电晕放电及电介质层放电脱硫脱硝机理的理论研究工作。由于脉冲电晕放电现象本身的复杂性,该方法脱硫脱硝的动力学研究结果与大量的实     

ABC三嵌段共聚物在受限孔道中自组装行为的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo模拟方法研究了在本体条件下形成四角排列柱状相的ABC线型三嵌段共聚物在受限孔道中的自组装行为.模拟结果表明共聚物的自组装结构依赖受限孔道的尺寸.在尺寸较大的孔道中,自组装结构与体系的初始态无关,表现出单一的套索结构;而在尺寸较小的孔道中,自组装结构与体系的初始态有关,表现出双螺旋、平行柱、堆积盘等结构.进一步研究结果表明,当孔道直径与体系在本体条件下的平衡周期不匹配时,体系相互作用能密度高的结构出现的概率高;而二者相匹配时,相互作用能密度高的结构出现的概率低.此外,对同一螺旋结构的统计分析表明,随着孔道尺寸的增加,体系中高分子链的均方末端距也随之增加,并且高分子链在圆柱孔道中由小孔道尺寸下沿垂直圆柱长轴方向排列逐渐转变为大孔道尺寸下沿圆柱长轴方向排列.     

脉冲星辐射线偏振位置角特性的几何研究

偏振是脉冲星辐射最引人注目的特性之一。很多脉冲星的辐射都具有较强的线偏振,其偏振位置角沿平均脉冲轮廓平滑而连续地变化。在极冠模型中,Sutherland曾给出偏振位置角变化的定性的几何描述,Manchester和Taylor则给出了偏振位置角应满足的几何关系。目前能得到的线偏振参量有位置角的变化曲线及变化范围,变化的极大梯度以及线偏振度。一个重要的问题是:众多的脉冲星偏振参量是否和极冠模型所规定的几何关系在定量上相符合?这个问题的答案将会给出极冠模型是否正确的重要信息。     

宇宙中已发现的七种物态

在浩渺无垠的宇宙中,除了我们人类经常接触到的固体、液体和气体三种物态外,在刚刚过去的20世纪里,科学家们还先后发现了等离子体态、超固态、反物质态及辐射场态。所以到目前为止,宇宙中发现的物态已有七种。由于物态不同,因而它们的特性也大不相同,各显神通。等离子体态既像气体一样具有很大的流动性,又和金属、电解液一样具有很好的导电性,它与一般气体不同,有本质的变化,1929年科学家朗缪尔给处于这个状态的物质取名为等离子体。让等离子体飞速地穿过强磁场,就会产生很大的直流电流,这就是磁流体发电。自1959年美国首先在实验室内获得磁流体发电成功以来,不少国家都投入相当力量研究磁流体发电,因为它的发电效率高达55％～60％,比普通火力发电厂效率要高20％～25％。     

啁啾优化飞秒脉冲抽运GaP产生高功率0.3mW宽带太赫兹波

在基于光整流效应的PCF飞秒激光抽运GaP晶体产生宽带THz波的实验中,重点研究了抽运脉冲特性与THz产生效率的关联性.证明了GaP晶体辐射THz波的效率与抽运脉冲的啁啾特性相关;在相同脉冲宽度抽运下,负啁啾脉冲更加有效,这对于基于飞秒激光抽运产生THz波的其他方法有指导意义;并通过优化预赋抽运脉冲的负啁啾量,在抽运功率21 W的条件下,获得了0.3 mW的高重复率宽带THz波输出.     

关于几率流体的熵

引入了几率流体熵的定义,讨论了定态中几率流体熵的性质,并分析了熵在波包扩展与编缩过程中的变化.最后研究了测量过程中熵和能量的变化,并试图把测不准关系和热力学第二定律联系起来,以便从一个特殊的侧面揭示量子过程在两个时间方向上的非等同性.     

各向异性发射球体小目标热红外特性研究

通过建立球体目标探测的随机概率模型,研究了各向异性发射体的热红外特性.运用蒙特卡洛法模拟采样成像,并将探测面阵单元格在积分时间内统计得到能量份额均值定义为灰度值,生成辐射灰度图.通过灰度图定量地表征了目标各向异性热辐射特性对红外信号的影响.结果表明,对于远场小目标,将辐射方向调控在近法向小辐射角范围内,即提高发射体表面材料法向发射率,可增强目标最亮像点信号强度,扩大"像"区域的能量对比度,在红外图像上表现为能量更加集中的信号点.     

CT-6B托卡马克电流低频调制的初步实验结果

托卡马克装置中,对等离子体电流进行低频调制的实验已在一些装置上进行,其目的在于观测低频调制期间,等离子体宏观参数的演化及其对等离子体平衡,稳定性的影响。利用电流调制产生电流截面分布改变。从而可进行有关等离子体动力稳定及微观不稳定性现象的研究。近来还有人提出利用低频驱动电流的设想。 在CT-6B托卡马克装置上,进行了等离子体电流在几百周下的低频调制实验,并观察到了伴随着等离子体电流的调制,等离子体的各种行为的改变。本文介绍了本实验的安排及初步实验结果。     

磁约束等离子体中的射频波电流驱动和流驱动

射频波可以进入聚变等离子体,通过无碰撞机制将能量和动量沉积于其中,在加热等离子体的同时,还可以驱动等离子体电流和等离子体流.等离子体电流的非感应维持是托卡马克类型聚变装置稳态运行的关键,而电流剖面的控制及等离子体流的存在对于抑制磁流体不稳定性、建立和维持高性能的约束模式至关重要,因此射频波电流驱动和流驱动在磁约束聚变等离子体物理研究中有重要意义.本文从等离子体中波与粒子相互作用的基本物理出发,对磁约束等离子体中射频波电流驱动和流驱动的研究现状、面临的挑战、以及可能的研究趋势进行了简要评述.几个关键问题被特别指出,包括:共振吸收机制与高密度下射频波电流驱动效率衰减的内在联系;非共振驱动机制的可行性探讨;从动量获取和动量弛豫的平衡关系出发探索共振机制下提高驱动效率的可能性;流驱动中射频波的直接驱动和间接驱动效应,尤其是射频波有质动力效应;射频波耦合和传播过程中复杂的非线性过程对电流驱动和流驱动的影响等.     

相对论自聚焦对激光脉宽的要求

短脉冲强激光在等离子体中的稳定传播与许多现象,如:激光等离子体加速器、相干短波长辐射源以及ICF中的快点火等许多问题,都有着直接的联系.如何使短脉冲强激光在等离子体中稳定传播及提高其传播长度成为人们关注的焦点问题之一.实现短脉冲强激光在等离子体中传播时形成光波导的方式主要有两种,即相对论自聚焦和等离子体通道口.相对论自聚焦的机理在于,强激光驱动下的等离子体中的电子做相