激光间接驱动聚变内爆流体不稳定性研究

激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维(局部三维)大型LARED-S程序,并在长期研究实践中不断发展和改善.该程序模拟结果与不稳定性线性和弱非线性解析结果,以及非线性激波管实验结果都很好符合.应用这一程序,进行了大量数值模拟研究,结合理论模型分析,获得了大量流体力学不稳定性发展和演化的重要结果和物理规律认识.获得了具有不同密度、速度、磁场分布的Rayleigh-Taylor(RT)和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的线性增长率,以及它们在不可压缩条件下的弱非线性发展的解析解,表明了两者在不同Froude数、密度过渡层厚度、速度剪切层下的竞争关系;通过数值模拟,发现弱预热条件下烧蚀RT不稳定性二次谐波非线性发展导致不稳定增长尖钉(Spike)断裂的重要过程;数值模拟进一步揭露了强预热条件下,烧蚀RT不稳定性非线性发展导致不稳定增长尖钉出现射流状结构,气泡发生加速;还发现强烈的电子热传导使初始单模扰动的KH不稳定性大大削弱,然而却可能使两模扰动非线性发展增大混合尺度.在神光II激光装置上开展了一系列烧蚀RT不稳定性实验.平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响.实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像.通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据.模拟结果与实验结果相符合.神光II激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算.在上述理论和实验认识基础上,进行了ICF聚变点火靶物理研究.主要研究靶丸内外表面单球谐模扰动、辐射不对称性、内爆热斑界面不稳定性、黑腔辐射M带以及氘氚(DT)主燃料低阶模面密度不均匀性等物理过程对ICF内爆流体不稳定性的影响.对于ICF间接驱动初始烧蚀层外表面和DT冰内表面的单模粗糙度扰动和辐射驱动不对称性扰动,获得了不稳定性增长规律,提高了热斑界面扰动增长对点火影响和黑腔M带X射线能谱对内爆稳定性影响的物理认识.模拟研究表明DT主燃料面密度不均匀严重影响内爆动能转换为燃料内能的效率和内爆惯性约束时间.研究结果不仅对研究ICF内爆点火有重要参考价值,而且对发生在天体和自然界中流体不稳定性的物理本质理解会有帮助.     

约翰·巴丁对超导理论的贡献

文章首先简单介绍了超导微观理论——BCS理论诞生的背景和约翰.巴丁有关超导理论的前期研究工作,接着详细叙述了巴丁、库珀和施里弗三人组成的研究小组建立BCS理论的情况,最后介绍了有关理论发表的一些情况.     

噪声信息的多重分形和分形噪声的物理机制

指出分形体可分为实空间分形和相空间分形。分形噪声的频谱在空间信息序列重构的相这间中徨长为多重分形。     

ER液体相变特性的统计物理研究

基于ER液体中悬浮颗粒的偶极子近似,运用统计物质学方法,研究了ER液体电流变效应的特性,得出了液体的渗透压与电场强度的关系式,分析结果与实验现象完全相符。     

理想粒子系统偏离平衡态对宏观物理量的影响研究

由于涨落等因素的存在,处于统计平衡态的理想粒子系统,既可能处于热力学平衡态,也可能偏离热力学平衡态.微观态数目不同的宏观态对宏观物理量的贡献也不同.对系统不同分布的热力学概率进行研究,发现系统轻度偏离平衡态对宏观物理量的影响完全可以忽略,给出系统轻度偏离平衡态概率分布与平衡态概率分布的关系.     

一种测量电光旋光晶体La3Ga5SiO14电光系数γ11的新方法

从理论上对激光处于电场中的旋光晶体传播方程进行了研究,应用琼斯距阵理论分析了入射到晶体表面和透过晶体的光的偏振态,推导出了透过晶体出射的光为线偏振的条件,利用旋光晶体电光系数γ_(11)与施加电场的电压V和晶体角度α的关系,通过实验,测量了La_3 Ga_5 SiO_(14)晶体电光系数γ_(11)为2．2×10~(-12)m/V．     

PETN炸药爆轰参数的数值模拟

用吉布斯自由能最小原理,通过解化学平衡方程组,求解PETN炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与用BKW和LJD方法计算的结果相近.用自编的程序从碳的石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态中确定出炸药爆轰产物中游离碳更可能存在的相态,并用此相态计算碳的Gibbs自由能,以WCA状态方程作为爆轰气相产物的物态方程,对PETN炸药爆轰参数作了预言,爆轰CJ点的爆速、爆压和爆温的计算结果与实验值吻合得很好.     

略述中国第一位物理学博士李复几

李复几,原名李福基,字泽民,1881年12月9日生于上海。1901年7月毕业于南洋公学中院,为首届毕业生。随即受学校派遣留学欧洲。先在伦敦国王学院学习语言,此后先后进入芬斯伯里学院和伦敦大学学习机械工程,在伦敦机械工程师研究所和德国汉尼尔理机器厂实习。1906年进入波恩皇家大学师从凯瑟尔从事光谱学研究,1907年获得物理学博士学位,是中国第一位物理学博士。李复几回国后未继续从事物理学研究,而是在汉冶萍公司、汉口工巡处、四川盐务管理局等部门任工程师,从事技术工作。1933年居苏州。1947年9月病逝于四川自贡。     

热力学“熵原理”对新课程物理教学的启示

在新课程改革的形势下,物理教学能够从热力学＂熵原理＂中得到有益的启示。由此,物理教学系统要保持开放性,增加＂负熵＂,减少＂正熵＂,以先进的教学理论为指导,不断创新教学方法,改进教学理念,以便达到物理教学向更高层次的集中有序发展。     

大学物理多媒体课件的研制和网上教学系统的开发

运用多媒体技术 ,自主开发研制了集图、文、声、像、动画于一体的大学物理多媒体课件和交互式网上教学系统 ,介绍了以POWERPOINT为基础的大学物理多媒体课件的内容构成、制作关键、主要特点和基于WEB的网上教学系统的体系结构及主要功能。