α粒子在高温高密度氘氚等离子体中输运和能量沉积率的有限元计算

α粒子在高温高密氘氚等离子体系统中输运时其角密度分布函数满足非定态Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程。本文将一维球对称情况下的Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程在时域离散时分离成速度与坐标方向的两个方程，再对此两个方程中的速度变量作多群化处理，坐标变量（包括运动方向变量）采用有限元方法处理，分别得到了两个有限元方程。通过对两个有限元方程的耦合求解，数值求解了α粒子角密度分布函数随时间的变化，据此分别计算了α粒子对背景等离子体中的离子、电子的能量沉积率以及α粒子对背景等离子体的总能量沉积率随时空的演化。     

宇宙高能质子致单粒子翻转率的计算

通过简化半导体器件灵敏单元 ,计算得到了宇宙高能质子在器件灵敏单元内产生的能量沉积。然后利用地面重离子实验单粒子翻转数据得到的Weibull函数 ,计算了CRRES卫星轨道、 33mm铝屏蔽壳体内几种器件的单粒子翻转率 ,并与已有结果进行了比较说明。     

高能离子在材料中输运的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法对高能离子在材料中的输运进行了计算机模拟研究 ,入射高能离子与靶材料的作用近似为核散射和电子作用两个独立的部分 ,核散射能量损失采用经典两体碰撞近似 ,通过对碰撞参数的随机抽样得到散射角 ,电子能量损失高能时采用Bethe-Bloch公式 ,低能时采用Lindhard -Scharff公式 ,中能时采用插值公式。最后对高能铁离子入射于铝、硅材料的输运进行了模拟计算 ,给出了模拟结果并进行了分析。     

空间辐射环境中的辐射效应

天然空间辐射环境与辐射效应基本机制是空间飞行器抗辐射加固研究中的两个关键问题, 本文总结了天然空间辐射环境的总体性质, 并对辐射效应基本机制进行了简要的分析, 指出了目前空间飞行器抗辐射加固研究的重点。     

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。     

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。     

用三参数旋转体模型描述的大形变核内核子的单粒子能级

用｛ｃ,ｈ,ａ｝三参数旋转体模型描述可以大幅度变化的原子核形状,通过合理选取与三参数有关的核子单粒子势,用基矢展开法求解单粒子运动Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程,用矩阵对角化方法求出了与核形状有关的核子单粒子能级。分析表明,本文计算出的单粒子能级是合理可信的,可用于计算大形变核之形变位能的壳修正和对修正。此工作在裂变动力学模拟计算中是不可缺少的。     

相空间有限元方法在解二维中子输运方程中的应用

本文采用相空间有限元方法求解了柱形临界多群中子输运问题。其中对于方程中的坐标变量用分片连续线性多项式作为试探函数,对于方程中的角度变量用分片连续双线性多项式作为试探函数。整个求解空间区域和角度区域分别采用三角形和矩形单元划分,然后利用迦辽金方法得到一个以网格点处角通量为未知数的线性联立代数方程组,方程组中的系数矩阵的存储采用了压缩存储技术。最后用高斯消元法解此有限元方程组,表明相空间有限元方法计算收敛性较好、计算精度高。     

电子在材料中输运的蒙特卡罗模拟

介绍了电子输运问题的蒙特卡罗方法的基本原理和步骤。电子输运过程的模拟采用了“浓缩历史”蒙特卡罗方法 ,电子随机游动步长根据能量步划分 ,在每个电子游动步内 ,电子的能量损失为非辐射 (碰撞 )能量损失和辐射 (韧致辐射 )能量损失之和 ,其中非辐射能量损失通过对Landau公式的随机抽样得到 ,辐射能量损失以及韧致辐射光子的产生通过利用Bethe Heitler的随机抽样处理 ,在每个电子游动步结束时电子的出射角的抽样利用Gouddsmit Saunderson多重散射公式 ,电子 -电子的散射利用Moller截面公式进行抽样。最后对电子在航天用合金铝平板材料中的输运进行了模拟计算并给出了计算结果