用激光扫描方法改善超导薄膜的厚度均匀性

随着高T_c超导薄膜的成功制备,人们开始着眼于它的实际应用.目前,超导薄膜最有可能得到应用的一个重要方面是微波器件.但微波器件通常要求超导薄膜的厚度均匀面积大于几个平方厘米.因而制备膜厚均匀的大面积高T_c超导薄膜是当前的一个重要的研究课题.至今为止,人们采用了各种镀膜技术来制备大面积超导薄膜,如激光消融技术磁控溅射、化学气相淀积等.文献[1,2]指出,如果不采取适当的措施,激光淀积超导薄膜的厚度分布是极不均匀的,这是因为激光在超导靶上消融的粒子束高度集中在激光消融点靶面法线方向上一个狭窄的区域内.但可通过基片扫描或旋转来改善激光波积的超导薄膜的厚度     

等离子体源离子束混合注入对金属表面改性的研究

现行的离子注入除可有效地用于半导体和集成电路生产外还可用于金属表面改性.但它是一种“直视”加工,如靶是非平面状的,为了能注入其各面,必须操纵靶能平动或转动.即使配有复杂的靶控制系统,由于靶的最大保留剂量受到离子束入射角的影响,因此这种束线注入器的性能仍受到限制.为使具有曲面状的靶获得合适的剂量均匀性,常在靶上加一掩蔽以限制离子束的入射角.纵然靶具有适于掩蔽的对称性,结果也总要降低系统性能,而掩蔽的溅射又会反过来沾污靶面.     

射频波对托卡马克气球模的致稳效应

一、引言 气球模不稳定性是实现经济的高β聚变反应堆的一个主要障碍。这个观点已为多数人接受。从外部来致稳气球模无疑可提高β值,从而提高聚变反应堆的经济效益。近年来的理论与实验均表明,射频波对托卡马克等离子体颇起作用(加热、驱动等);因此,这种波作为对气球模的外部致稳手段是值得研究的。事实上,早在七十年代初,射频振荡就被用于影响不稳     

发展核聚变能的障碍已被扫清

<正>在一份最新的报道中披露,用激光产生聚变能的主要障碍已被扫清,这可能预示着一个大规模能源生产新时代的到来——"受控核聚变能产生如同太阳内部的环境,这一目标很久以来就被认为可能是一项根本性的能源革命。但是,在将强大的激光用于聚变能时,还存在一些疑惑,因为由激光所产生的"等离子体"会阻断聚变的进行。而《科学》杂志上的一篇文章认为,等离子体问题还远     

铜中强激光冲击波衰减规律的实验研究

强激光照射到固体材料靶面时,会在材料表面产生高温高压等离子体向外喷射,从而在固体中诱导一个高压冲击波。利用强激光产生的这种超高压已成为动高压技术的一种有效手段,并已用于惯性约束聚变。尽管强激光诱导的冲击波近年来引起了人们的广泛关注,顾援等也曾通过光学诊断技术间接估算过激光冲击波压力,然而由于冲击波衰减快,历时短,其在材料中衰减规律的多点实时直接测量结果迄今未见报道。本文利用自行研制的PVDF压电膜传感器对强激光在铜中诱导的冲击波完成了多点实时直接测量,在实验中获得了激光冲击波的衰减规律。这一结果为利用强激光冲击波进行超高压、超高应变率条件下的材料本构研究和动态断裂研究以及激光冲击强化工艺奠定了一定的实验基础。     

靶温对HR-1型不锈钢He捕获特性的影响

我们曾报道过靶温为室温时HR-1型不锈钢的He捕获特性。(n,α)反应或α等离子体轰击聚变堆第一壁时,核材料可处于高于室温的环境温度中,因此,研究靶温对金属He捕获特性的影响是十分重要的。 本工作在室温——673K的温度区间,研究了靶温对HR-1型不锈钢He捕获特性的影响。入射的~4He离子能量仍为70keV。     

中国主要断裂构造系统的应力分析

根据模拟試驗和野外观察,岩石破碎常导因于剪力破裂面。这些剪力破裂面常成两組出現,相交呈X型;但常由于旋轉应力和非均匀应变关系,一組常比另一組发育为好。挤压力作用方向常对着所形成的X型剪力面所夹的銳角。在向斜內,X型剪力面所夹的銳角对着压力作用方向;而在背斜內,則其所夹的鈍角对着压力作用方向,因为后者所形成的X型剪力面是由弯曲作用引起的张力而形成的。     

鸡胸肌粗絲及河蚌闭壳肌副肌球蛋白絲的微絲结构

目前已有充分的证据,说明在脊椎动物的横纹肌中存在着两种肌丝——粗丝与细丝。也有不少证据说明肌球蛋白位于粗丝之中,而肌动蛋白则位于细丝之中。我们用直接抽提细丝制剂的方法,证明原肌球蛋白与肌动蛋白共存于细丝之中。贝类的平滑闭壳肌也是由两类肌丝构成的,     

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.     

激光压缩玻壳靶的计算结果

利用我们所提出的一维拉格朗日编码,对激光聚爆的全过程进行了数值计算,研究了若干物理因素的影响。重点是当前实验中广泛研究的充氘氚的玻璃球壳,另外也对氘氚冰-玻璃双层球壳聚变靶作了初步计算。我们采用的一维模型,在物理上,考虑了靶元素的电离状态;     

宇宙学中的真空不稳定性

一 在文献[1]中我们曾经证明过,在膨胀宇宙的条件,具有反常真空的均匀真空态是不稳定的。在小扰动下,它们会由均匀态向非均匀态发展。这可能是一种形成非均匀性的重要起因。而且,由于这种不稳定性本质上不属于引力相互作用。所以,膨胀运动不仅不会使其增长率有所降低,甚至相反,膨胀运动是加强了真空态的不稳定性。     

二甲醚气泡生长与破碎的数值模拟研究

编写了一个可用于模拟均匀过热液体内部气泡生长过程的计算程序, 利用过热水中气泡生长的实验数据对计算程序的有效性进行了验证. 结果表明, 模拟计算结果与实测数据吻合较好. 在准确计算二甲醚各主要热物性参数的基础之上, 利用该计算程序对二甲醚在闪急沸腾条件下的气泡生长过程进行了数值模拟研究. 在综合考虑压力、表面张力和黏性应力对气泡生长不稳定性的影响之下, 采用线性稳定性分析方法, 推导得到了可描述气泡生长不定稳性的色散方程, 建立了新的气泡破碎准则. 研究结果表明, 气泡Weber数和气泡的体积分数越大, 气泡越不稳定; 气泡破碎时间将随着气泡生长速度的增大或者初始油滴/气泡半径比的减小而缩短.     

前后排列柔性细丝在黏性流体中自主推进的稳定形态及动力学机制

鱼类集群运动行为蕴含着复杂的水动力学机制.针对一种简化的鱼类集群运动模型,利用浸没边界方法对黏性流体中做自主推进运动的两个前后排列柔性细丝进行数值模拟,对其稳定运动时的排列形态以及相应的涡相互作用模态开展研究.为保证进行长时间的自主推进运动,本文将流体和固体运动方程写在非惯性系下,通过基于投影思想的隐式动量力实现流固耦合,避免了自主推进运动对计算域尺寸要求过大的问题,可以有效节省计算量.通过改变前后细丝的初始水平间距和垂向偏移距离,发现了3种稳定排列形态:远距离前后排列、近距离前后排列和并行排列.对于远距离前后排列形态,后排细丝受垂向偏移距离的影响较小,始终会穿过前排细丝脱落的涡;对于近距离前后排列形态,前排细丝表面的剪切层在脱落成涡之前和后排细丝表面的剪切层合并,脱落成较强的涡,推进速度较快,前后细丝的运动和受力会有一定的相位差;当垂向偏移距离增大,后排细丝受前排细丝的影响减小,最终稳定于并行排列同步运动,上下细丝两侧的同号剪切层合并脱落成较强的涡,但由于迎风面积增大而推进速度变慢.     

《Nature》《Science》封面精选

正2014年7月17日出版的《Nature》封面所示为位于美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的"国家点火装置"(NIF)的靶室内部——从右边进入的物体是靶子定位器,在其上安装厘米尺度的靶子。关于物质在极端压力条件下的行为的知识,对于描述如木星和很多太阳系外行星等巨大行星的内部状态是必不可少的。NIF正在通过高达5000万个大气压的"无激波动态(斜坡)压缩"进行实验天体物理学研究。通过在NIF以低于聚变实验所用温度的温度下进行实验,Raymond Smith及同事在     

造假者怎样造假币

演示造假币的全过程是近些日子以来,美国安全部门的工作人员一直从事的工作。他们在电脑屏幕上扫描新版100美元钞票的外观图像,有时那些假币也许能蒙混过关,但对那些严格的、一丝不苟的检查者来说,他们只需几分钟时间,通过变换一系列数字和仿冒的水印,从储存在盘上的众多的钞票图像上,他们打印一个印刷符号,延迟光线进入速度,假币看起来就有真正的水印,红的兰的细丝显现在币面上,你必须仔细的辩认,才发现是油墨形成的细丝,而不像真币上的纤维细丝。     

激光等离子体的共振吸收对二次谐波的时间分辨谱及时间积分谱的影响

近年来对激光等离子体的共振吸收与二次谐波虽有不少报道,但均是作为单个现象看待,没有从相互影响进行研究。我们采用3～6J,100PSNd玻璃激光辐照平面铝靶,靶面功率密度～10~(15)w/cm~2。改变激光偏振及靶面入射角,用盒式卡计测得了靶     

可压缩容积对内肋阵列微通道流动沸腾不稳定性影响

实验研究了通道入口上游存在不同的可压缩容积条件下,水力直径为210.4mm的硅基内肋阵列微通道内去离子水流动沸腾不稳定性,实验采用的内肋结构为圆形叉排内肋阵列.实验过程中,实验段加热功率保持恒定,采用逐渐减小去离子水质量流量的方法改变工况.定量分析了不同可压缩容积条件下,沸腾不稳定起始点(OFI)、沸腾不稳定现象产生时,温度和压力振荡的振幅和周期变化规律.结果表明,几种可压缩容积(V=0,0.5,1.0和2.0cm~3)条件下,OFI点对应的质量流量几乎相同,这表明可压缩容积对OFI没有影响.当通道上游存在可压缩容积时,OFI点之后通道内产生了沸腾不稳定性现象,伴随着温度和压力的周期性振荡.而且随着可压缩容积增加,温度和压力振荡的振幅逐渐增大,周期线性增加.在非稳态沸腾区,流量稍有减小便会引起平均压降突然增大,且增幅随着可压缩容积增加而增大.而通道上游不存在可压缩容积时,通道内未产生沸腾不稳定性现象.微通道入口上游可压缩容积有多种形式,采用压力罐驱动和上游管道采用软管连接都会引入可压缩容积,从而引起可压缩容积不稳定性振荡.     

用束-箔方法确定ArⅡ和FeⅠ的吸收振子强度

在核聚变和等离子体物理中,对边界元素以及靶丸原子的参数、聚变等离子体过程的研究,振子强度是一个非常重要的物理量.因为从理论上解释等离子体的光谱特性、设计等离子体模型、预言等离子体行为、诊断等离子体的成分与性质都是必不可少的参量.此外,利用这个参量还可以为判断其它物理参数(如波函数等)的合理性提供判据.人们从实验上测定跃迁振子强度的方法主要有稳定弧(Stalilized arcs)发射测量和冲击管(shock tubes)吸收     

无碰撞简并粒子系统的引力不稳定性

无碰撞粒子系统引力不稳定性研究的重要性源于:(1)在各种尺度的恒星系统(星系、星系团等等)中,平均碰撞时间与该系统的动力学时间相比较是很大的.故这些系统都是无碰撞系统;(2)占宇宙绝大部分质量的暗物质,极可能是宇宙早期遗留下来的大量静质量不为零的粒子(如中微子等),由于这些粒子间的相互作用很弱,都应视作无碰撞引力系统.在标准宇宙模型中,像宇宙中微子那样的暗物质粒子在宇宙早期已从热平衡中退耦,且保持着退耦前的Fermi分布形式.Weinberg首先指出了存在完全中微子简并的情况.讨论星系及宇宙大尺度结构的形成与演化,有必要研究无碰撞简并粒子系统的引力不稳定性.在应用动力学方法研究无碰撞等离子体的稳定性问题中,已建立起很多成熟的方法.虽然无碰撞引力系统与无碰撞等离子体有一定的相似性,但是它们间还是存在着一些很基本的差别:等离子体在大尺度上是中性的,可形成稳态的均匀平衡结构;而引力系统不会形成稳态的均匀平衡位形.自引力系统的这种本质上的不均匀性,使得研究这种系统的稳定性问题大为复杂化.Sweet曾指出,当扰动的波长可与系统的尺度相比拟时,这种宏观不稳定性问题的研究就变得极其困难.不过,假定自引力系统与静电的等离子体一样,可以形成一个无限大的均匀介质,这会在数学处理上     

有界非均匀等离子体的色散关系

由于分析激光核聚变的吸收机制,近年来开展了对非均匀等离子体及有界等离子体不稳定性的研究,本文在推广前文耦合方程的基础上分析了有界非均匀等离子体的散射,求得了能体现有界等离子体特点的色散关系,并计算了由于非均匀与有界对布里渊散射带来的影响。