作者单位
摘要
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094
2 中国工程物理研究院研究生院,北京 100088
在等离子体粒子模拟中,TA模型和NanBu模型被广泛用于处理库仑碰撞,这两种模型要求每个时间步长内全部粒子参与计算。为了降低参与碰撞的粒子数,提高库仑碰撞的计算效率,提出了一种基于截面的库仑碰撞模拟方法,并给出了库仑碰撞概率的计算公式。采用该方法对不同温度不同密度电子气的弛豫过程进行模拟,分别对比了电子速度分布函数、电子温度以及电子xy方向上的温度与电子温度之比的模拟值与理论值,验证了该方法的准确性。在相同的小时间步长上,该方法相比TA模型计算效率提升可达40%以上。对于较大的时间步长,该方法仍能得到与理论解近似的模拟结果,相比Nanbu模型,在相同的精度下可取更大的时间步长,计算效率也有所提升。研究表明,该方法同样适用于电子-离子碰撞。因此在提高库仑碰撞计算效率上,该方法具有碰撞粒子数少以及适用于大时间步长的优势。
粒子模拟 库仑碰撞截面 蒙特卡罗方法 TA模型 Nanbu模型 等离子体 particle-in-cell simulation cross-section of Coulomb collision Monte-Carlo methods TA model Nanbu model plasma 
强激光与粒子束
2021, 33(3): 034004
作者单位
摘要
核工业西南物理研究院, 成都 610041
在中性束离子源引出过程中,详细分析了引出束流的产生,这有利于得到更准确的引出功率和引出电极表面的热功率沉积情况。根据HL-2A装置中性束离子源引出电极的电连接方式和束流引出的物理过程,对离子源束流引出过程进行了分析,给出抑制极电流产生的主要来源。通过分析放电气压扫描实验中的结果发现:随着放电气压的增加,不同弧放电电流情况下抑制极电流均逐渐增加,且抑制极电流与引出电流的比值近似线性增加。针对引出离子束流经过引出电极的过程建立了物理模型。计算了抑制极电流与引出电流的比值与放电气压的依赖关系,计算结果与实验结果一致,验证了引出束流分析结果的合理性。
中性束离子源 引出电极 引出电流 抑制极电流 放电气压 碰撞截面 neutral beam ion source extraction grids acceleration current deceleration current discharge gas pressure collision cross section 
强激光与粒子束
2014, 26(11): 114006
作者单位
摘要
浙江大学物理系, 浙江 杭州 310027
综合考虑铷原子两种同位素频移、压力展宽和D1、D2线的超精细分裂作用,建立了一个物理模型,结合实验参量,计算分析了铷原子D1、D2线的超精细光谱结构,得到与实验基本一致的模拟结果。定量分析了铷蒸气池中所充缓冲气体压强、组分和蒸气池温度对铷原子D1、D2线的光学碰撞截面的影响,计算比较了不同气压时铷原子D1、D2线的线型与线宽信息,得到了一组优化参数组合,为深入理解碱金属原子D1、D2线的展宽机制及其与半导体激光的线型匹配提供了理论依据。
激光光学 碱金属原子吸收线宽展宽 建立模型 铷蒸气激光 压力展宽 超精细光谱结构 碰撞截面 
中国激光
2011, 38(s1): s115001
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
根据热平衡状态下的麦克斯韦速度分布函数,得到了三维空间中两原子间相对运动速度的分布函数。以四能级理论模型为基础,将此分布函数考虑到激光感生碰撞截面的计算之中,直接积分态振幅的运动方程,对弱场和强场两种情况下Eu-Sr系统中的一个激光感生碰撞过程进行了数值计算,得到了特定温度下系统的激光感生碰撞截面的谱线线型。将该数值计算的结果与以前的理论工作进行了比较,分析了两原子间相对运动速度分布对激光感生碰撞过程的影响。分析表明,两原子之间相对运动速度的统计分布虽然不影响激光感生碰撞截面的谱线线型,但对碰撞截面的峰值大小有一定的影响。结论与前人的理论预言相吻合,证明了数值计算的正确性。
激光技术 激光感生碰撞 能量转移 碰撞截面 速度分布 强场 
中国激光
2008, 35(s1): 77
作者单位
摘要
哈尔滨工工业大学光电子研究所, 哈尔滨 150001
首次观察到Eu(6s6p)8P9/2至Sr(5s10s)1S0、准稳态翼为紫翼的激光感生碰撞能量转移实验现象,其荧光波长为458.42nm,峰值转移激光波长为459.75nm,并对其激发函数谱随温度和随转移激光能量改变进行实验研究,测量了激光感生碰撞能量转移谱的截面,证实了激光感生碰撞能量转移谱为非对称谱.
碰撞能量转移 偶极偶极相互作用 碰撞截面 
光学学报
2001, 21(8): 961
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室,光电子技术研究所,哈尔滨 150001
针对四能级理论模型的第二种极限情况,提出了Ba-sr激光感生碰撞能量转移系统,该系统满足|ω21|》|ω43|。利用四能级理论模型对该Ba-Sr系统进行了数值计算,并与三能级近似理论模型的计算结果进行了比较。通过比较四能级理论与三能级近似理论模型的计算结果,进一步证实了当|ω21|》|ω43|时,四能级理论模型可以过渡为三能级理论模型。
Ba原子 Sr原子 激光感生碰撞能量转移 碰撞截面 
光学学报
2000, 20(12): 1602
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子研究所, 哈尔滨 150001
回顾了激光感生碰撞能量转移的理论与实验工作的进展,详细阐述了处理激光感生碰撞能量转移理论过程的物理思想以及最近新的研究方向。
激光感生碰撞 碰撞截面 激光光谱 能量转移 
激光与光电子学进展
2000, 37(1): 6
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
将激光感生碰撞电荷交换看作一个四体系统,发展了激光感生碰撞电荷交换的微扰理论;以独立原子和离子的复合态波函数作为激光感生碰撞体系的基组函数,得到了体系态振幅的运动方程。利用激光感生碰撞电荷交换的微扰理论,对Ca+-Sr间激光感生碰撞电荷交换进行了数值计算,并与Green等人[9]的实验结果进行了比较。
原子 离子 激光感生碰撞电荷交换 碰撞截面 
光学学报
1997, 17(11): 1518
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
首次考虑了两个中间态对激光感生碰撞能量转移的影响,发展了激光感生碰撞能量转移的四能级理论模型,推导出态振幅的运动方程,并给出碰撞截面的近似表达式。通过对Eu-Sr和Cs-Sr系统的数值计算表明,当频率差|ω21|的大小和|ω43|可以相比时,利用三能级近似理论就难以获得令人满意的计算结果,而四能级理论模型则适合于任何情况下的激光感生碰撞能量转移。
原子 激光感生碰撞能量转移 碰撞截面 
光学学报
1996, 16(11): 1563

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