带电粒子束自生力对束流扩散的影响

带电粒子束由于受到静电斥力作用 ,它在传输时总是扩散的。本文根据相对论的罗仑兹变换以及牛顿运动定律 ,研究了带电粒子束在其自生空间电荷力作用下通过外层空间的真空中传输时的扩散现象 ,得出了粒子束传输的扩散方程 ,提出了一种计算粒子束扩散半径的方法。然后讨论了影响粒子束传输的各种因素 ,包括粒子束类型、能量、束流、出口初始束半径以及散角等。最后从传输技术角度指出了宜选择高能小流初始半径大的电子束 ,研究结果不仅同国外研究相符合 ,而且将为研究粒子束传输技术提供科学依据。     

粒子束传输技术的研究现状

粒子束传输技术是粒子束武器研究中的主要技术困难和关键技术之一,如何有效提高粒子束稳定传输距离对发展粒子束武器至关重要。本文讨论了粒子束在大气中传输时存在的主要问题及各种不稳定性等因素对稳定传输的影响,主要介绍了美国和前苏联对发展粒子束传输技术的研究内容和研究现状。但鉴于国际形势的变化和技术上的难度,美国对发展不同类型的粒子束武器作出巨大调整,最后从有效提高粒子束传输距离的措施出发,简要讨论了发展陆基带电粒子束武器和粒子束探雷扫雷的可行性以及利用激光引导粒子束作为武器发展的阶段性。     

随移动窗推进的带电粒子束团长程传输模拟分析

直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特性同包络方程的计算结果进行对比,两者吻合较好,证明了在带电粒子束团长程传输模拟研究中结合移动窗技术的可行性及所建模型的合理性。利用此模型分析了100 MeV相对论电子束团的长程传输过程,发现传输过程中束团的自生电场和磁场在径向上呈高度对称分布,轴向上则呈轻微前冲分布;同时,束团内部粒子的轴向速度分布也会发生变化。利用此模型分析了100 MeV电子束团的长程传输过程及其内部参数和自生场量的变化。     

月尘环境材料带电地面模拟试验系统研究

介绍月尘的特点及月尘静电对航天活动的危害,根据月尘环境下材料带电的原理,构建真空环境材料带电地面模拟试验系统.利用装置进行模拟静电月尘对探月航天器的作用,研究月尘静电对登月探测器的静电起电、吸附、耦合及放电效应影响规律,从而初步解决我国在探月工程上月球探测器对月球表面静电防护技术的需求.     

粒子束武器破坏效应的基本机制及其物理描述

粒子束武器的破坏效应是粒子束武器研究中的关键技术之一,本文通过对粒子束与材料相互作用的研究,分析其中涉及的一些基本机制并予以物理的描述,给出了计算机模拟所需的基本公式。     

带电粒子束武器——如果是可能的也是不能使用的

麻省理工学院（MIT）的一篇长达七十一页的报告断定:“带电粒子束武器似乎并不比当初所构想的巴克·罗杰斯（Buck Rogers）手中的那种武器更临近一些。”该报告是由研究国际安全的科技小组（设在麻省理工学院物理系）整理,并得到了福特基金会的支持。 该报告是在有几个权威曾推测苏联已在带电粒于束用作武器的工作方面取得了突破的时候公布的。美国的出版界曾在一系列文章中要大家相信,苏联在带电粒子束技术方面已迈出很大的一步。还报导了苏联在采用带电粒子束武器对付美国洲际导弹方面的进展。此外,美国前任空军情报局局长乔治J.基根少将甚至已确认苏联在该技术领域中已遥遥领先,并能在一九八一年部署这种粒子束武器了。     

射束武器的竞赛

十九个月以前,那时刚退休的美国空军情报负责人乔治·基根少将,首次公开谈论有关苏联带电粒子束武器的研制情况.两个月后,根据编辑人员大量自己的研究,本刊发表了长篇文章,全面报导了苏联带电粒子束的研究计划,也报导了美国科学界对俄国此举的意义所在而引起的激烈争论的情况。（见AW/ST 1977.5.2.P.16）     

美国国防科学委员会敦促加强定向能研究计划的领导

一九七九年十月八日航空周刊发表了“敦促加强定向能研究工作”一文。报导了国防科学委员会建议重新组织定向能技术研究计划,以便加强用于未来美国武器的高能激光,带电粒子束和微波技术的研制工作。这是鉴于一年来美国定向能武器计划的一个部分——带电粒子束技术工作方面进展不大,陷入了人员之间的争斗,官僚主义政治和国会削减资金带来的困境。而苏联在带电粒于束武器计划方面又迈进了一大步,他们已经进行了电子束对目标材料破坏效应的地面试验,苏联粒子束武器计划已经大大地走在美国的前头了。从最近苏联科学     

静电放电抗扰度试验方法存在的问题及相关研究

综述静电放电（ESD）抗扰度试验方法中存在的问题，从静电放电电流的数学描述、静电放电电磁辐射场模型、静电放电与电子设备之间的能量耦合规律及静电放电抗扰度试验4个方面对这些问题的研究状况进行了描述。在此基础上，提出一些解决或改善这些问题的建议和方法以及下一步研究方向。     

空军武器实验室支持定向能武器的工作

美国新墨西哥州的凯特兰空军基地的空军武器实验室积极参与定向能技术计划,以支持美国开展高能激光和粒子束武器的研究实验工作。 在阿尔伯克基（Albuquerque）东南角的大型设施上开展了两个技术计划,一是用相对论性电子束开展高能物理学技术的研究,以便决定传输现象和军事应用的可能方案。粒子束的实验是与核效应试验结合在一起的,它对于美国空军的武器系统抗核加固的研究是极为重     

磁镜场约束等离子体的粒子模拟

用PIC粒子模拟的方法描绘具有初始速度分布的等离子体在磁镜场中的运动状态 ,得出等离子体在磁镜场中的运动轨迹图 ,形象表现了磁镜场对等离子体的约束作用 ,表明用PIC粒子模拟方法探索在磁镜场中等离子体运动的物理过程和规律是可行的和有效的 .     

不同的扩散模型对再入体等离子体鞘电子密度分布的影响

本文研究不同的扩散模型对再入体等离子体鞘电子密度分布的影响。由于电子和离子的质量相差三个量级以上,电子的浓度扩散速度比离子大得多,引起正负电荷分离。由此产生的诱导电场又阻碍带电粒子的扩散运动。本文同时考虑这二种影响扩散的因素,得到了非平衡等离子体鞘带电粒子分布的数值解,并与准中性模型、双极扩散模型等其它三种近似模型进行了比较。计算表明:流场的大部份区域满足等离子体准中性假定,但在物面和激波附近存在电荷分离较明显的薄层,其厚度约为Debye屏蔽长度的量级。这种边界效应对中性粒子的分布影响甚微,但对带电粒子的分布则产生一定的影响。由此可以判断各种扩散模型的适用性。     

自由电子激光的粒子模拟

文中简单介绍了自由电子激光粒子模拟方法,用■维完全相对论性电磁模程序模拟了相对论电子束通过回旋磁场产生电磁辐射的过程,并作了理论解释;研究了纵向引导磁场对能量转换效率的影响。     

载体干扰磁场补偿方法

获得载体航行路径上各点地磁场的精确测量值是地磁匹配导航的前提,而载体上各种干扰磁场的存在会引起磁力仪输出的偏差,影响匹配的精度,因此必须对载体干扰磁场进行补偿。在分析载体干扰磁场特性的基础上,提出利用矢量测量值对地磁场总场值进行补偿的方法。该方法首先根据矢量磁力仪的测量模型得到关于载体磁场参数的非线性方程,然后采用非线性参数估计方法估计出精确的载体干扰磁场系数,最后再利用估计结果对测量值进行补偿。通过仿真对该方法的有效性进行研究,并设计了半实物实验对其实用性进行验证。结果表明采用本文提出的方法补偿后地磁场总场值的测量误差在20nT以内,而且该方法参数估计精度高,应用方便,可以有效地对导航载体干扰磁场进行补偿。     

温度对舰船阴极保护和腐蚀静电场的影响

海水中氧溶解量和海水电导率是影响海水腐蚀性能的重要因素，而这两个因素主要取决于海水的盐度和温度。采用边界元法建立舰船外加电流阴极保护和腐蚀静电场模型，研究不同海水温度下氧溶解量、电导率及氧的扩散系数对舰船腐蚀防腐静电场的影响。结果表明，腐蚀电场峰值随着温度的升高而减小，当两对阳极输出电流分别为13.5 A和8 A时，船体和舵在低温处于过保护状态而在高温处于欠保护状态，螺旋桨和轴在不同温度下均能得到较好的保护。     

基于加速度计和磁强计的定向钻进姿态测量及方位校正

描述了用三轴加速度计与三轴磁强计测量地下钻头倾斜角、工具面向角和方位角的方法,给出了具体的系统结构和详细的姿态解算。针对由于钻具铁磁性材料引入干扰磁场对方位测量的误差,提出了利用当地地磁场进行方位角校正的方法,并给出仿真结果。结果表明,这种校正方法能够在不更换钻具即测量装置仍放在一段无磁钻铤内部的情况下,获得准确的方位角,因此可以大大减少无磁钻铤的长度,节省钻进成本。     

任意多边形的非结构网格快速生成算法研究

对于包含大尺度运动边界的CFD数值模拟,网格重构是其中的关键,快速稳定的网格生成技术是其中的重要组成部分。建立了基于有向边的适用于任意多边形的快速三角初始化算法;证明了最长边剖分网格细化算法在一定条件下发散,并结合Delaunay边交换技术使细化算法封闭;建立了基于顶点弹簧理论的网格优化方法,以提高网格生成的质量。结果表明,算法具有较好的鲁棒性和高效性。     

基于地磁场的新型导航方法研究

利用地磁场的特性来寻找一种新型的自主导航方法.通过在飞行器上使用三轴磁强计敏感到当地的地磁场强度矢量,参考国际地磁场模型(IGRF),使用广义卡尔曼滤波算法对飞行器位置进行估计,获取位置信息.仿真验证了这种方法的可行性,并给出了导航精度.