TeV BL Lac天体同步自康普顿过程的理论分析

观测表明BL Lac天体具有明显的双峰结构,引起双峰结构的主要原因可能是由于喷流中相对论电子的同步自康普顿过程.在理论上对同步自康普顿过程进行分析的同时,通过数值计算方法对典型的BL Lac天体PKS 2155-304进行能谱拟合,讨论BL Lac天体的高能辐射过程.     

Blazar喷流中相对论电子的同步辐射过程

对于Blazar的相对论喷流,假设其中存在一个球形区域,相对论电子在该区域内在磁场的作用下将产生同步辐射。先对其发射系数和吸收系数等进行了计算,然后对它们与磁场和频率等的关系进行分析,并对同步辐射谱加以讨论。     

基于相对论简并费米气体模型的Chandrasekhar极限

利用简并费米统计理论，并考虑到电子运动的相对论效应，求出白矮星的极限质量-Chandrasekhar极限质量，并进一步讨论了这一极限质量在恒星演化过程中的意义。     

柱形喷流中考虑同步自吸收的伽玛射线暴余辉

在统一动力学模型和柱形喷流模型的基础上,用四阶的龙格库塔法求解动力学演化的方程,并考虑同步加速辐射中的自吸收效应,用数值计算方法得到GRBs余辉随时间t演化关系.     

狭义相对论质能关系的一个实验说明

本文提出一个实验方法,可以用来说明狭义相对论的质能关系。示波管中的电子在不同的加速电压作用下,获得不同的速率,具有不同的质量;在外加横向磁场中,其偏转量将不同。根据对加速电压和磁偏转量的测量,即可验证相对论的这一结论。     

基于轻子模型的Mrk 421光变特性分析

收集了Mrk 421(z=0.031)在31个不同时段的观测数据,运用同步自康普顿(SSC)模型进行拟合,得到了Mrk 421的拟合参数,计算并分析了物理参量之间的相关性.分析得出结果如下:(1)P_p(质子功率)P_e(相对论电子功率)P_r(喷流的辐射功率)P_B(坡印廷流量功率),说明喷流过程是粒子主导;(2)电子谱的截断洛伦兹因子γ_b越大辐射冷却的效果越弱;(3)Mrk 421的峰值光度比值与磁场强度B的关系暗示,当磁场增强时同步辐射的冷却作用在整个喷流的冷却过程中也增强;(4)γ_b与磁场强度B的关系表明电子能谱变化与磁场变化密切相关.     

光学厚的介质中同步辐射谱

文章利用等离子体中湍动波谱计算公式得到,在光学厚的介质中麦克斯韦分布的极端相对论电子在磁场中产生的同步加速辐射谱为瑞利-金斯谱。代入太阳活动区物理量的特征值,经过计算分析发现该谱对太阳耀斑过程中少数快电子的加速是有效的,而对基础等离子体的加热的贡献很小。     

强激光场中涡旋电子的动力学过程

研究了携带固有轨道角动量的强涡旋电子在强激光中的动力学过程.利用相对论拉莫进动方程和自旋进动方程(T-BMT)方程,研究了涡旋电子的内禀轨道角动量和自旋角动量在啁啾激光场中的演化规律.由于啁啾激光脉冲的不对称性,初始静止的涡旋电子在啁啾脉冲的作用下获得了MeV的加速,并实现了自旋和固有轨道角动量的纵向旋转.因此,通过调控啁啾激光的啁啾参数可以获得具有任意角动量方向的相对论涡旋电子.此外,在FoldyWouthuysen表象中,强涡旋电子的运动受到类Stern-Gerlach力的显著影响,从而偏离散射平面.这一现象揭示了轨道角动量和电磁场的相互作用及其与电子动量之间的内在关联,并为控制相对论电子的运动提供了一种全新的手段.     

活动星系核相对论喷流的加速机制

应用等离子体非线性理论（波－粒相互作用）及相对论流体动力学理论，解释了喷流的准直性、延续性（长距离），并计算了不同初始条件下相对论喷流所达到的极端相对论因子、其γ最大理论值已达１５，与观测值γ≈２０非常接近。     

自作用电子在外场中的非定态状态

论述了在非相对论近似下自组织带电物质的量子理论．得到了关于自作用电子在外场中的Ehrenfest定理和量子力学Newton运动方程,利用它们研究了自作用电子的非定态状态．结果表明：在任意外场中自作用电子的质心作如此的运动,就象没有Coulomb自作用力一样．自作用电子在均匀外场中的波函数不随时间扩散而保待自己的大小和几何形状．     

锥形飞秒强激光等离子体中Compton散射的能量转换

应用相对论性电子与多光子集团非弹性碰撞模型和经典相对论电动力学理论,分析、计算了锥形飞秒强激光等离子体中多光子非线性Compton散射的能量转换.发现等离子体中的耦合激光场会引起能量转换效率的振荡,而静电场会降低能量转换效率.当高能电子与光子发生双光子非线性Compton散射时,电子能获得最大的能量转换效率.     

相对论电子在螺旋磁场中的辐射

从运动荷电粒子产生的流出发 ,导出相对论电子和相对论电子集在等离子体及真空情况下曲率辐射的能量谱及辐射总能量 ,分析了等离子体对辐射的影响 .并着重用曲率辐射公式讨论了在磁流体吸积盘的特殊螺旋强磁场中的辐射特点 .     

液氮磨料射流流场特性及颗粒加速效果研究

采用计算流体力学方法,在考虑液氮物性变化以及液氮与磨料颗粒相互作用的基础上,模拟液氮磨料射流流场,并分析液氮射流对磨料颗粒的加速效果。结果表明:在相同喷嘴压降下,液氮磨料射流不仅具有比磨料水射流更高的射流速度和颗粒速度,而且能够在壁面上产生与水射流相当的射流冲击效果;液氮射流能够对颗粒产生较好的加速效果,最大颗粒速度随着喷嘴压降和喷嘴直径的增加而增大,随着颗粒直径的增加而降低;围压和颗粒初始速度对最大颗粒速度影响极小,在工程应用中可以忽略不计。     

前混合磨料水射流连续加料系统设计与实验研究

针对现有前混合磨料射流系统不能实现磨料连续供给的问题,提出利用射流泵原理抽吸和混合磨料实现连续加料的新思路,即利用有压水从射流泵喷嘴以一定速度喷出而引起的负压场卷吸磨料进入射流泵内的混合腔,并与水混合后经喉管和扩散管进入高压胶管,最后经切割喷嘴加速后喷出,形成连续磨料水射流。为使系统性能最优,分析了连续加料系统的结构组成及工作原理,并设计了系统的结构与尺寸;运用数值模拟方法对影响连续加料与射流性能的主要因素——切割喷嘴与射流泵喷嘴面积比进行优化设计,分析了其对系统性能的影响规律,确定了其最优取值范围;通过室内压力测试、连续加砂及切割试验对系统性能进行了验证,结果表明,在合适的面积比结构下,该连续加砂系统在磨料入口能形成负压及足够的压力梯度,将磨料吸入并加速,且在切割喷嘴端仍然保留足够的静压转化为动能,实现前混合磨料水射流的连续高效作业。     

前混合式磨料水射流磨料颗粒运动的理论分析

应用液固两相流理论,分析前混合式磨料水射流磨料颗粒在高压水管路内输送过程中的轴向运动和横向运动,得出磨料颗粒在进入高压水管处和喷嘴处均产生轴向加速运动的结,并建立了轴向加速运动方程,求解表明,磨料颗粒在加速过程中需要一定的时间和空间,其速度以负指数形式趋近于高压管中水的速度,且在短时间内磨料颗粒的速度就能近似达到水的速度,磨料与水的混合液达到速度平衡状态,提出了重量、紊流运动时小漩涡垂直向到水的速度,料与水的混合液达到速度平衡状态,提出了重量,紊流运动时小漩涡垂直向上的份力,马格驽斯升力,颗粒尾迹间的作用力等是使磨料颗粒产生横向运动的力。     

等离子熔射射流中粉末飞行过程的数值模拟

在正六边形7-bit格子Boltzmann(LB)方法等离子射流的温度场和速度场的计算模型基础上,采用单个颗粒加速方程,建立了一个随机算法,实现了对粉末颗粒在射流场中运动过程的模拟;计算结果通过动画演示了,粉末飞行过程,结果表明在射流场一定的情况下,减小送粉口径或增加粉末颗粒直径可以提高粉末利用率。但后者会降低粉末飞行速度;选择合适的喷涂距离可以获得更高的粉末飞行速度．     

Evolution of the polarization of the optical afterglow of the gamma-ray burst GRB030329

The association of a supernova with GRB030329 strongly supports the 'collapsar' model of gamma-ray bursts, where a relativistic jet forms after the progenitor star collapses. Such jets cannot be spatially resolved because gamma-ray bursts lie at cosmological distances; their existence is instead inferred from 'breaks' in the light curves of the afterglows, and from the theoretical desire to reduce the estimated total energy of the burst by proposing that most of it comes out in narrow beams. Temporal evolution of the polarization of the afterglows may provide independent evidence for the jet structure of the relativistic outflow. Small-level polarization ( approximately 1-3 per cent) has been reported for a few bursts, but its temporal evolution has yet to be established. Here we report polarimetric observations of the afterglow of GRB030329. We establish the polarization light curve, detect sustained polarization at the per cent level, and find significant variability. The data imply that the afterglow magnetic field has a small coherence length and is mostly random, probably generated by turbulence, in contrast with the picture arising from the high polarization detected in the prompt gamma-rays from GRB021206 (ref. 18).     

关于相对论力学力和加速度方向关系问题的讨论

在相对论力学中,力和加速度的方向是不一致的,本文通过从相对论动力学方程和从某一实例,对相对论力学中的这一特性作了具体的论述。