夸克与轻子教育部重点实验室 华中师范大学粒子物理研究所 武汉 430079
探寻量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相结构一直是高能重离子碰撞物理研究的重要目标。近年来，转动背景下的QCD相变引起了研究者们的关注。本文基于AdS/QCD对偶，研究了化学势、角速度对QCD临界点的影响。研究发现：化学势减小了临界转速ωc，角速度降低了μc和相变温度。我们通过计算一些可以表征QCD相变的探针，如拖曳力、扩散系数、喷注淬火参数和J/ψ的谱函数，发现喷注淬火参数和拖曳力在相变温度附近有增强，峰值所对应的温度随着化学势的增加降低，这与相图中相变温度随化学势增加而降低相对应。谱函数的结果表明，磁场促进重介子的溶解，使末态J/ψ产额的压低更明显。我们研究了早期宇宙QCD全息相变产生的引力波，发现胶子凝聚抑制了引力波的能量密度，峰值频率位置随着胶子凝聚增加而下降。
相变 能量损失 谱函数 引力波 Phase transition Energy loss Spectral function Gravitational waves
1 成都精密光学工程研究中心，四川 成都 610041
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
采用蒙特卡罗方法研究了在不同溅射参数和材料模型下，溅射产额、损伤密度分布和纵向能量损伤分布等溅射特征参量对离子束溅射作用效果的影响。通过SRIM-2013软件的粒子跟踪和物理统计结果，分析了离子束初始能量、入射角度、离子种类和材料类型对表面溅射效果和能量沉积的影响规律，研究了表面损伤分布规律与溅射参数和溅射产额的关系。结果表明：85°的束源倾角设置可促进级联粒子密度集中和密度峰值群向表面移动分别达到2.8×108 atom/cm2和310-10 m，平均能量损失减小45.6%，Ar+溅射产额提高4.7倍；声子和电离产生大量的能量损失抑制了溅射产额的提高，两种能量损失占总损失比在0°入射时分别可达69%和30%。
材料 蒙特卡罗方法 离子束 SRIM 溅射产额 损伤分布 能量损失 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0716001
1 齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东青岛26600
2 中国极地研究中心，上海0010
3 中国科学院 精密测量科学与技术创新研究院，湖北武汉40000
设计了一种三方向激光分束及高精度指向调节系统，适用于钠荧光多普勒激光雷达高精度的激光光束方向指向控制，以便激光雷达在长距离观测的情况下实现信号的迅速、精确获取。根据光学系统的设计要求，阐述了用于高脉冲能量分束镜、反射镜的光学物理特性以及控制反射镜负载、方向应有的机械特性；采用6个高精度的步进电机结合6个高精度光学二维调节镜架能实现1.18°的角度行程，调节精度可达1.1'，且重复定位成功率达99.3%，实验结果满足高能激光发射系统对控制反射镜的精度要求；测试分束后的激光能量损失为11.6%，满足钠荧光多普勒激光雷达的激光能量发射要求。并编写了一套用于激光雷达分束及高精度指向调节系统的控制软件，实现了系统的远程自动化控制。
激光雷达 三分束 能量损失 高精度 自动化控制 lidar three beam energy loss high precision automatic control
中国工程物理研究院 计量测试中心，四川 绵阳 621900
采用二维线性调频z变换算法，分析了影响高能激光系统光束质量β因子测量准确性的因素。本文详细分析了采样点数（即衍射极限内的采样点数）和衍射光斑图像的能量损失率对光束质量β因子的影响。在衍射极限角直径2 (λ/D)范围内不同采样点数的模拟结果表明：采样点数越高，光斑衍射图像的分辨率越高，进而光束质量β因子计算越准确。在一倍衍射极限角2.44 (λ/D)范围内应最低不少于10个采样点，即可将β因子的测量误差控制在3%。同时，不同像差对光斑图像能量损失率的敏感程度不同，相同能量损失率下，高阶像差的β因子测量误差要高于低阶像差。特别是球差类的像差对能量损失最为敏感, 约5%的能量损失就可带来15%~30%的β因子计算误差。
z变换 光束质量 β因子 采样点数 能量损失 chirp z transformation beam quality β factor sampling number energy loss
西安交通大学核科学与技术学院，陕西西安 710049
磷化铟( InP)作为重要的第二代半导体材料，禁带宽度大，电子漂移速度快，抗辐照性能比 Si,GaAs好，可作为制备空间飞行器上电学器件的备选材料。随着半导体器件的尺寸纳米化，空间环境中低能质子辐照元件所导致的位移损伤成为影响元件电学性能的主要因素之一。本文使用 Geant4模拟得到低能质子入射 InP产生的初级撞出原子( PKA)种类及占比和不同能量质子的非电离能量损失 (NIEL)的深度分布。结果表明：质子俘获和核反应的概率随质子能量的增加而增加，进而使弹性碰撞产生的反冲原子 In,P的占比减少，其他反冲原子占比增加； NIEL峰值随质子能量的增加而降低，且 NIEL峰有向前移动的趋势，即随着质子能量增加，位移损伤严重区域逐渐由材料末端移至材料表面。
非电离能量损失模型 空间质子辐射 磷化铟 Non-Ionizing Energy Loss Geant4 Geant4 space proton irradiation damage InP 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 176
北京交通大学 理学院, 光电子技术研究所, 发光与光信息教育部重点实验室, 北京 100044
非富勒烯受体（NFA)材料是现阶段非常受欢迎的有机光电材料之一。基于非富勒烯受体的有机体异质结（BHJ)太阳能电池发展迅速, 其单结能量转换效率（PCE)现已达到18%。有机半导体中单线态与三线态在磁场作用下的相互转换会影响其电子-空穴的解离与复合, 从而对光伏性能有一定的影响。此外, 三线态激子寿命和扩散距离较长, 三线态-电荷反应的几率较大, 增加光电流, 使得三线态材料对于光伏性能的提高具有一定的作用。因此, 本文主要从以下几个方面对非富勒烯有机太阳能电池进行叙述, 首先讨论了有机太阳能电池中电荷分离、重组及能量损失对开路电压的影响; 其次总结了有机太阳能电池磁场下自旋依赖的光物理过程及三线态材料在有机太阳能电池中的应用, 了解二者对提高光伏性能的影响; 最后对有机光伏性能的进一步提高以及有机半导体磁场下的自旋问题进行了展望。
非富勒烯有机太阳能电池 电荷分离与重组 能量损失 磁场效应 三线态受体材料 non-fullerene organic solar cells charge separation and recombination energy losses magnetic field effects triplet acceptor materials
1 贵州大学大数据与信息工程学院, 贵州 贵阳 550025
2 贵州大学贵州省光电子技术及应用重点实验室, 贵州 贵阳 550025
3 贵州师范学院物理与电子科学学院, 贵州 贵阳 550018
结合流体动力学介电模型以及尺寸依赖介电模型,提出了一种可用于描述金属纳米结构中表面等离激元非局域和尺寸效应的介电理论模型。利用不同介质模型对半径为1~100 nm的银纳米球进行电子能量损失特性和光学特性的仿真对比,结果表明该理论模型可在较大的能量范围(1~5 eV)和尺寸范围(2~200 nm)内,兼容有效地反映出局域、非局域、尺寸、甚至是类量子尺寸等效应对金属纳米结构表面等离激元特性的影响作用。同时,研究结果还有助于理解表面等离激元在纳米尺度上的共振模式、能量分布机理和动态演化机制,为等离激元器件的开发设计提供了参考。
表面光学 表面等离激元 表面等离子体光子学 有效介质理论 电磁光学 电子能量损失光谱学 激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202414
1 中国科学院上海高等研究院薄膜光电工程技术研究中心, 上海 201210
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
通过数值模拟对叉指背接触(IBC)晶硅太阳电池的结构参数进行了系统研究, 详细分析了硅片厚度, 电池背面发射区、隔离区、背表面场的面积比以及发射区金属接触线的分布和线宽对电池开路电压、短路电流密度、填充因子和电池转换效率的影响。结果表明：增大发射区面积占比、减小金属接触线的线宽均有利于提高电池转换效率；当电池硅片厚度为220 μm, 背面发射区、隔离区和背表面场的面积比为8∶1∶1, 且发射区的2个金属接触线总线宽为10 μm时, IBC电池的光电转换效率最优值为24.19%。
探测器 硅太阳能电池 叉指背接触 图形化结构 能量损失 性能优化 电流空间分布 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 080401
安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室, 合肥 230039
利用格林函数推导出金属纳米结构电子能量损失谱的计算公式，基于时域有限差分方法对几种典型的结构进行建模仿真，数值模拟运动电荷和结构的距离、液晶环境材料对电子能量损失谱的调节作用.仿真结果表明: 当增加电子与纳米结构的距离时，电子能量损失谱谱峰降低; 当添加液晶材料或各向同性衬底材料时，电子能量损失谱的峰值发生明显红移，但液晶的光轴倾角改变对峰值的调制作用有限.通过计算电子能量损失谱研究金属纳米结构表面等离子激元共振特性，为高度复杂的等离子体激元纳米结构的设计提供了理论基础.
电子能量损失谱 表面等离子激元 时域有限差分方法 纳米结构 液晶 格林函数 Electron energy loss spectroscopy Surface plasmon resonance Finite difference time-domain method Nanostructure Liquid crystal Green function
1 四川大学 物理系, 成都 610064
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
3 兰州大学 第二医院, 兰州 730000
用α能损法测量薄膜厚度及其厚度分布的均匀性是一种有效的新方法，但这种测量必须在真空室内进行，如何恰当地选择真空度对于提高测量精度和降低真空系统的建造成本都具有重要意义。通过采用SRIM软件模拟5.486 MeV α粒子在空气中的阻止本领，计算出在不同真空度时，从241Am源发出α粒子穿过不同距离达到探测器时的能量损失，得到α粒子能量损失与真空度的关系。根据这一关系，结合所建α能谱仪在测量过程中的稳定性和重复性，建立了用α粒子测量薄膜厚度所需真空度的确定方法，并用这一方法得到了在源与探测器距离为2~8 cm时，小于100 Pa的真空度能完全满足测量要求的结果。
α粒子 能量损失 真空度确定方法 薄膜厚度 α-particles energy loss vacuum degree determination film thickness 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28084002
