射频阱中离子运动规律的分析

在考虑空间电荷效应后对射频阱的势函数进行了修正，并通过解Ｍａｔｈｉｅｕ方程得到了离子在射频阱中的运动规律。     

行波控制下囚禁离子的质心运动

研究了一个受大失谐外加行波场周期驱动的两离子系统,采用数值计算和计算机模拟的方法分析了初始条件、阱频强弱以及相互作用时间对质心运动的影响,作出了囚禁离子质心的相空间轨道图,从中发现外部参数和离子的初始条件是囚禁离子质心做规则运动以及混沌运动的外部影响因素.     

离子存储、冷却及在量子频标中的应用

首先回顾了量子频标中离子存储和冷却的基本原理,介绍了用分子动力学计算得到的十二极阱中离子的分布和加热速率的结果.然后在此结果基础上,计算了十二极阱射频加热效应和离子微运动对频标造成的影响.相比传统的四极阱,一方面十二极阱可以降低离子云的加热速率,有利于利用Ramsey脉冲进一步压窄离子谱线线宽;另外,十二极阱内势场中部平坦边缘陡峭,可有效降低离子微运动带来的二级多普勒效应,有利于提高离子频标的准确度和稳定性.该文还介绍了美国JPL实验室高稳定性、高准确度、199Hg+离子钟的工作,以及我们正在开展的基于多极阱中激光冷却的113Cd+离子的高稳定性量子频标的工作.     

乙醇在离子阱质谱中的反应研究

基于离子阱质谱的特殊结构和性质,对乙醇在阱内发生自身化学电离反应(SCI)进行了研究.探讨了乙醇不同进样量与生成产物碎片离子间的变化关系和反应机理.结果显示,阱内乙醇浓度较高时其分子离子加和产物丰度显著增加,这与乙醇分子的结构特点和离子阱结构的特殊性密切相关.同时,还探讨了乙醇离子阱质谱图与通常使用商品化NIST谱库比较获得匹配率低的原因,这在小分子化合物中具有一定代表性.     

Penning阱中移动峰图像分析及高分辨率探测方案设计

在用Penning阱探测团簇离子的过程中发现了移动峰.通过分析移动峰,发现V-B2图像并不是一条通过原点的直线,而是在B2轴上有截距.经分析,截距是由离子阱的结构与理想离子阱的结构有偏差引起的,最后对引起截距的因素进行定量分析,求出了结构修正系数.还利用该机制设计出具有高分辨率的探测存储离子的新方法.     

2013-18 科技期刊亮点

分析三维离子阱内空间电荷效应北京普析通用仪器有限责任公司张华等对三维离子阱内空间电荷效应进行了理论分析。离子阱内存储的大量离子之间会有强烈的库仑相互作用,导致所谓的空间电荷效应,它一直是质谱理论研究和应用领域内非常感兴趣的问题。本研究根据三维离子阱     

基于绝热演化通道的任意比特对称Dicke态的制备

根据绝热通道技术及暗态的演化机制,提出多个囚禁离子量子比特的纠缠Dicke态制备方案.该方案实现了处于激发状态的离子数连续可调,可完成任意对称Dicke态的制备.离子阱系统处于暗态,且能按照量子绝热演化进行,对试验参数的涨落不敏感.离子阱系统具有良好的屏蔽性,使离子几乎不受外界环境的影响,对离子比特的量子操作有更高的保真度.     

跨膜离子回旋谐振运动的计算及分析

从离子在电磁场作用下的基本运动方程出发，对在不同频率和幅值的外场作用下跨膜离子的运动特性进行了数值分析，揭示了离子发生谐振的外场参数条件。指出离子谐振时动能随时间迅速增长，并且在离散的谐振点上。离子动能的增长速度随交变磁场幅值的增大而增大，离上谐振运动能够获得很大的功能，通过能量转换，可能导致磁生物效应的发生。     

多级差分真空系统设计、研制和调试

线性离子阱-飞行时间质谱是一种具有分析速度快、分辨率高、灵敏度高的多级串联质谱,而差分真空系统则是线性离子阱-飞行时间质谱研制的基础.该文从差分真空系统的原理着手,通过对差分系统材料、测量元件以及排气系统的选择,设计了线性离子阱-飞行时间质谱差分真空系统-四级差分真空系统.理论计算和测试结果均表明,该系统基本满足了线性离子阱-飞行时间质谱的要求,并实现从工作在大气压下的离子源到真空度10-4Pa分析器的顺利过渡,为线性离子阱-飞行时间质谱的研制提供了可靠保证.     

施主离子对抛物阱中束缚极化子的影响

从电子-声子相互作用的哈密顿量出发,采用改进的LLP方法研究了无限深抛物阱中束缚极子的极化势和结合能随施主离子位置z0的变化关系.结果表明,电子与施主离子间的距离不同,则极化势随施主离子位置的变化关系也不同.对于给定的阱宽,随着施主离子远离阱中心,束缚极化子的结合能迅速减小;阱宽不同,束缚极化子的结合能减小的程度不同.     

Chaotic Motion of Corrugated Circular Plates

Large deflection theory of thin anisotropic circular plates was used to analyze the bifurcation behavior and chaotic phenomena of a corrugated thin circular plate with combined transverse periodic excitation and an in-plane static boundary load. The nonlinear dynamic equation for the corrugated plate was derived by employing Galerkin's technique. The critical conditions for occurrence of the homoclinic and subharmonic bifurcations as well as chaos were studied theoretically using the Melnikov function method. The chaotic motion was also simulated numerically using Maple, with the Poincaré map and phase curve used to evaluate when chaotic motion appears. The results indicate some chaotic motion in the corrugated plate. The method is directly applicable to chaotic analysis of an isotropic circular plate.     

附加电极半径对空心圆管端点附近离子注入剂量的影响

在带有共轴零电位附加电极的空心圆管等离子体源离子注入过程中,附加电极半径的大小直接影响到空心圆管端点内表面、端点表面和外表面的离子注入剂量,进而影响空心圆管表面的结构和性质,对空心圆管的不同部位这种影响是不同的.利用无碰撞两维流体动力学模型,研究了有限上升时间的电压脉冲作用下,共轴放置附加零电位的半无限空心圆管端点附近等离子体源离子注入过程中,附加电极半径变化时,空心圆管端点附近离子注入剂量分布随时间的演化规律.计算机模拟结果显示了附加电极半径改变时,空心圆管内部、外部及端点表面处的离子注入剂量分布发生变化.     

关于圆周运动加速度的推导

本文提出了一种有关对圆周运动的推导,这种推导方法与通常所见的物理教科书上的有关推导有明显的不同,而且清晰、易懂。本文还对其他圆周运动加速度的推导进行了介绍和比较。     

Penning阱中探测灵敏度与品质因数关系的定量分析

根据Penning阱探测离子的原理,对探测灵敏度与品质因数的定量关系进行了分析,得出了离子谱探测灵敏度与品质因数的平方成正比关系.     

机械手圆周运动的轨迹规划与实现

研究机器人跟踪由任意不共线空间三点所决定的外接圆曲线,提出了机器人圆周运动的一种笛卡尔空间的轨迹规划方法.该方法通过坐标变化将三维空间内的圆周轨迹规划问题简化到二维平面上进行研究,由此简化了轨迹规划问题;为了保证机器人圆周运动较好的插补精度和圆周轮廓,提出了一种可控插补精度的圆周插补算法.根据坐标变化以及插补算法给出了轨迹规划的算法步骤,将该规划方法用于微操作机械手,完成了机械手的圆周涂胶作业,实际应用表明该方法能够满足实时性和精度指标要求.     

一种特殊摆的研究

为了解决交通运输和工业行业中移动重物的起重机动臂和支撑点不稳定的摆动幅度问题,采用一个悬挂点在水平面内做圆周运动的摆球系统模型来模拟这一问题的动力学过程。应用拉格朗日方程推导了摆球运动的微分方程,采用四阶龙格-库塔算法进行了数值求解,得到了给定悬挂点圆周运动半径、频率和摆长的条件下,摆球做稳定圆周运动的摆角,计算了摆球的稳定运动轨迹,并将计算结果与实验进行了对比,理论计算和实验结果精确吻合。研究内容在科研和工程技术领域有着广泛的应用,研究结果对起重机的机械吊臂设计有重要的参考价值。同时,文中所用到的理论建模、计算机编程、数值计算、实验设计等也可以作为一个非常好的教学案例,培养学生应用所学理论解决实际问题的能力。     

对质点圆周运动加速度的多种求证

本文给出了5种区别于现行大学物理教材的求证圆周运动加速度的新方法．     

直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的运动学研究

建立了直动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式,分析了有关几何参数对运动特性的影响,可用于尖底及滚子接触直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计．     

基于循环自相关/平均幅度差函数的弹道目标微动周期估计

雷达微多普勒(m-D)是弹道目标的突出特征,为弹头识别提供了重要手段.然而,当弹道目标的微动伴随平动时,时频分布不再表现为正弦调制曲线,此时基于时频分布正弦假设的微多普勒特征提取方法可能失效.针对这一问题,提出了一种循环自相关函数(CACF)和循环平均幅度差函数(CAMDF)相结合的估计算法,来获取时频分布的循环系数矩阵和该矩阵的平均循环系数,从而估计出弹道目标的微动周期.该算法以时频分布的循环周期性代替正弦调制的周期性,不需要假设目标平动已被准确补偿,有效克服了传统微动周期估计方法的不足.理论推导论证了该算法的可行性,仿真实验验证了该算法的有效性和抗噪性.