H2CO分子高温配分函数的理论研究

在20-6 000 K温度范围内,计算了非对称陀螺分子H2CO的总配分函数,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.20-6 000 K的温度范围被划分为5个区间段,计算的配分函数在这5个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到5个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总配分函数.     

电离气体组分对高频等离子体温度的影响

电感耦合高频等离子体在高纯材料合成等领域具有重要应用。电离气体组分影响等离子温度,并影响其使用性能。通过改变电离气体中氧气与氮气的配比,以及往空气中掺入不同比例的氩气,研究了电离气体组分对高频等离子体温度的影响。结果表明,电离气体中氧气相对氮气气体比例的增加可显著提高等离子体温度,同时可促进Si与O粒子的结合。在加料前氧气含量从10%增加到90%时,等离子体电子温度从6 282 K增加到了7 047 K;加料后电子温度同样随氧气含量增加而升高;并且游离Si粒子数量随之显著降低;往空气中掺入氩气同样可以提高等离子体电子温度并促进二氧化硅的形成,但其作用弱于氧气。     

自由基NH_2配分函数的计算

在低温20 K到高温6 000 K温度范围内,计算了非对称陀螺自由基分子1H14N1H基态～X2B1的总配分函数,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.把20～6 000 K的温度范围划分为5个区间段,计算的总配分函数在这5个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到5个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确地获得该分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.     

不同演化温度的K介子背对背关联函数分析

在高能重离子碰撞所形成的高温高密媒介系统中,利用波戈留波夫变换可以把粒子与媒介系统之间的相互作用压缩成准粒子,准粒子质量区别于探测器接收到的自由粒子质量,从而产生两粒子的背对背关联.本文利用准粒子模型的有效质量为变量来分析K介子背对背关联函数,随着高温高密媒介系统的膨胀演化,它要经历夸克-胶子等离子体相变、完全化学平衡、部分化学平衡、热平衡4个温度不同的阶段,根据理论和实验上给出的4个不同温度值分析K介子背对背关联函数,分析结果表明在计算大动量K介子关联时,以冻出温度T_(pch)=140 Me V为标志的部分化学平衡模型是理想的粒子冻出模型.     

统计热力学计算程序

该程序包括15个子程序,分别计算平动配分函数 Q_t、转动配分函数 Q_r、振动配分函数 Q_v、平动能 E_t 转动能 E_r、振动能 E_v、转动特征温度_r、振动特征温度_v、热力学函数如内能 U、焓 H、熵 S、功函 F、自由焓 C、热容 C_v 和化学平衡常数.     

黄铜矿MgGeP2的几何结构，弹性性质和热学性质的研究

利用第一性原理的密度泛函方法对MgGeP_2结构性质,弹性性质和热力学性质进行了系统的研究,得到了平衡态的晶格常数,能带带隙,弹性系数和其他相关的热力学参数.通过对结果进行理论分析发现:MgGeP_2在零压下属于直接带隙半导体,带隙值为1.522eV.而弹性性质计算说明MgGeP_2是各向异性且具有良好塑性的材料.在0~40GPa的压强和0~800K温度范围内,利用准谐德拜模型理论计算了热膨胀系数,热容CV和Cp,熵和德拜温度随压强和温度的变化趋势.     

半休氏勒合金LiMgAs结构和热力学性质的第一性原理计算

本文利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了Half-Heusler合金LiMgAs的结构性质以及热力学性质.所计算的晶格常数、弹性模量以及弹性模量对压强的导数均与实验及其他理论值相吻合.本文还计算了α、β和γ三种相的LiMgAs声子频率，发现没有虚频的α-LiMgAs热力学结构稳定，其他两相均有虚频，不稳定.本文通过准谐德拜模型，研究并获得了不同温度0～1500 K和不同压强0～70 GPa下的热膨胀系数、热容、熵、德拜温度和Grüneisen参数.我们发现，热膨胀系数、热容、熵和Grüneisen参数随温度的增加而增加，随压强的增加而减小；而温度和压强对德拜温度和弹性模量的影响和对上面其他物理量的影响恰好相反.另外，当温度高于1000 K时，热容值变化很小，遵循Dulong-Petit定律.     

氮气的高温热力学性质研究

考虑氮分子振动与转动的相互作用和振动的非谐性,采用振动转子和非谐振子模型近似,结合氮分子精确的光谱常数,建立了准确的配分函数表达式及相关的热力学函数式.在100～6000 K范围内,首次系统研究了氮分子的平动、振动和转动分别对摩尔内能、相对摩尔焓、等压摩尔热容、标准摩尔熵及标准摩尔吉布斯自由能的贡献.结果与实验和理论符合很好,表明在100～6000 K范围内计算的氮气的各热力学参数是准确可信的,同时也提供了一种准确计算热力学参数的方法.     

大气压氩气微波等离子体参数的光谱诊断

为了深入了解大气压下氩气微波等离子射流内部电子的状态,利用发射光谱法对大气压下氩气微波等离子体进行了诊断.以玻尔兹曼斜率法对等离子体中电子激发温度进行测算,以斯塔克展宽计算电子密度.研究了等离子体射流方向上不同区域电子激发温度和电子密度的分布规律及微波功率对电子激发温度和电子密度的影响.结果表明,在本实验条件下等离子体射流电子激发温度为4 000～6 000 K,电子数量密度为(2.4～2.8)×1018 cm-3,电子激发温度和电子密度的最大值均出现在距波导管底边20 mm处,并以此处为中心,分别向上下2个方向呈现不完全对称的递减分布,微波功率增加影响等离子体电子密度和电子温度的交替上升.     

CrN弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文采用平面波赝势密度泛函理论方法研究了立方相CrN平衡态的结构和弹性性质,计算结果与已有的实验值和理论值符合较好.首次利用准谐德拜模型计算了CrN的热力学性质,得到了不同温度下,CrN的体积随压强的变化关系,以及德拜温度、摩尔热容量、熵和内能随压强及温度的变化关系.     

用平均原子模型计算Al等离子体的不透明度

在局部热动平衡下,采用改进过的平均原子模型的解析式对Al等离子体在一定温度,密度下的不透明度进行计算。     

非平衡等离子体运输系数的数值计算

利用Ｃｈａｐｍａｎ－Ｅｎｓｋｏｇ方法计算了非平衡氩等离子体的运输系数及压力、温度和电子－重离子温差系数θ的影响规律．电子和重粒子被视为两种不同气体，并利用广义Ｓａｈａ公式计算等离子体成分．结果表明：非平衡态运输系数与平衡态相比有较大差别．     

中低Z元素等离子体辐射不透明度的计算

在局部热动平衡下,采用改进过的平均原子模型的解析式对Fe、Al等离子体在温度、密度较高时的不透明度进行计算.并考虑到元素序数、温度和密度对不透明度的不同影响,引入了一个经验性的修正因子对束缚-束缚跃迁谱线的线宽进行了修正,修正后的不透明度的计算值更接近实验值.     

近独立粒子系轻度偏离平衡态概率分布问题研究

近独立粒子组成的孤立系统处于统计平衡态时,系统可能处于热力学平衡态,也可能偏离热力学平衡态,出现非热力学平衡态.不同的宏观状态(或分布)所包含的微观状态对宏观物理量的贡献是不同的.对系统不同分布的热力学概率进行了研究,获得了系统轻度偏离平衡态的概率分布规律,从而揭示出系统处于统计平衡态时宏观性质不随时间变化的物理本质.     

直流埋弧炉内电弧等离子体流动与传热分析

双电极直流埋弧炉的使用是一种生产氧化镁单晶的有效途径.为理解和优化电弧冶炼过程,建立了电弧炉中等离子体射流的三维稳态磁流体动力学模型.在模型中假设,电弧等离子体处于局部热动态平衡状态,而且熔池表面没有发生变形.利用ANSYS有限元分析软件,得到电弧温度场、流场、压力场和电势的分布.最后近似给出了由电弧引起的熔池表面等效热通量的分布.计算结果表明,熔池表面所受到的压强大小跟电流以及弧长有关:电流越大,压强越大;弧长减小,压强先增大后减小.     

等离子体的温度测量与光谱测温仪

论述了基于光谱学原理的温度测量技术．介绍了在上述原理下建立起来的光谱 测温仪。该仪器能测量符合局域热力学平衡与柱对称条件的电弧及高频等离子体的温度 剖面。测温范围为 ５ ０００—１５ ０００ Ｋ，不确定度约 ２．２％。     

磁流体力学平衡位形计算及其不稳定性模拟

论述了托卡马克等离子体磁流体力学平衡位形重建与计算及其不稳定性计算与分析模拟研究中的主要技术,介绍该领域计算机模拟与仿真研究的进展与主要成果,对环流器二号托卡马克装置上典型的偏滤器位形的平衡重建及磁流体稳定性进行了模拟。     

焊接电弧的等离子流力研究

以实验为基础，分析了直流ＴＩＧ电弧阳极热斑表面等离子流力的径向分布，数学表达式，电弧长度及电流的影响，阐述了该力在整个电弧机械作用力中的地位。     

碳和钨等离子体在磁过滤弯管中的传输

测试了磁过滤弯管偏转碳和钨等离子体时导向磁场、弧流、偏压对磁过滤弯管等离子体输出量的影响关系,比较了碳和钨等离子体的传输特征,探讨了等离子体在磁过滤弯管中传输的影响因素.结果表明:随导向磁场增加,最佳偏压先是下降,而后趋于稳定;钨等离子体最佳偏压明显高于碳等离子体最佳偏压.     

热力学平衡对玻色气体的冷原子数目的限制

应用温度涨落等统计物理知识,通过利用热容量这一重要的物理量计算得出平衡态下冷原子的最小数目Nmin的解析表达式.以弱相互作用玻色气体为例,探讨气体的热力学性质,求解得出低温极限下,系统处于平衡态时冷原子最小数目的量级.