分类: 物理学 >> 基本粒子与场物理学 提交时间: 2018-06-02
摘要: 利用段一士提出的规范势可分解和具有内部结构的思想,使用几何代数方法对SO(n)群用单位矢量场进行了分解,给出了一般形式,并讨论这个分解的性质;由此给出了SU(2)群和U(1)群用单位矢量分解的形式,这正是著名物理学家法捷耶夫1999年所给出的结果。使用SO(n)群规范势分解的一般形式讨论了Gauss-Bonnet-Chern 密度的局域拓扑结构,其整体拓扑结构正好是Gauss—Bonnet-Chern 定理,由拓扑结构很容易得到Euler- Poincaré 示性数的Morse 理论形式。利用SU(2)群规范势分解研究了-1/2 Bose-Einstein 凝聚体,得到了一个新的环流条件,也是Mernin-Ho 关系的推广。最后,使用段一士发现的三维黎曼几何的Torsion 张量与U(1)规范理论的关系,使用U(1)规范势分解研究了位错线与link 数的关系。
分类: 天文学 >> 星系和宇宙学 提交时间: 2018-04-25
摘要: 本文是[1]对冲突簇的延续和推广。我们研究冲突子群中的总、暗物质密度分布和关联。就像我们对纽曼星系团所做的那样。就像Newman星系团一样,我们发现密度分布受重子相互作用和能量的影响很大。角动量通过动态摩擦从重子转移到DM。大星系团的暗物质密度剖面的内斜率通常比纳瓦罗-弗伦克-白剖面内坡,最大值为-0.79,最小值为-0.30.如在Newman星系团的情况下,斜率α之间存在一系列的相关性。暗物质剖面,以及:A.团簇的核心半径;B.有效半径Re;C.最明亮的中央星系(BCG)的质量;D.总重子质量和恒星质量星系团。我们还发现了有效半径与病毒质量之间的关系。簇的结构,它们的总密度和密度分布,以及它们之间的相关性是:在两个阶段的情况下理解。在第一个耗散阶段,BGC形成。在第二耗散相,重子团与DM的相互作用动力摩擦(DF)使DM分布趋于平缓。这两个阶段的最终结果是不同DM分布、内部斜率及几种关联的簇的形成簇的特征量
分类: 天文学 >> 星系和宇宙学 提交时间: 2018-03-27
摘要: 在本文中,我们将展示重子物理是如何解决矮星中惊人的多样性问题的。 星系旋转曲线形状。为此,我们比较了SPARC样本的星系分布。 平面V2kpc-V最后(V2kpc是星系在2 kpc时的旋转速度,V是最外层的)。 我们模拟的星系考虑了重子效应。V2kpc-V上旋转曲线中的散射 平面上,SPARC样品的分布趋势与我们模拟星系的分布基本一致。大 解决“多样性”问题的关键在于重子过程产生非自相似光晕的能力。 只有DM的模拟。我们还发现,重子效应可以再现IC 2574等星系的自转曲线。 以半径上升缓慢为特征的。通过适当的处理,可以得到多样性问题的一个解。 考虑到重子物理效应。
分类: 天文学 >> 星系和宇宙学 提交时间: 2018-03-27
摘要: 我们研究了由角动量和切向应力产生的偏离系统球对称性的方法。修正了球崩溃模型,作为非相对论成分(δc)及其病毒过密度(∆V)崩溃的线性密度阈值,在爱因斯坦-德西特和ΛCDM模型中。我们修改球面考虑切向应力项和角动量项的塌陷模型。我们发现非球面术语改变了系统的非线性演化,崩溃“自然”地停止在维数半径处。 此外,还对线性过密度参数和∆V的值进行了相应的标准球形塌陷模型修正。
分类: 天文学 >> 天体物理学 提交时间: 2018-02-07
摘要: 在本文中,借助半解析代码,我们展示了在CDM模型中考虑重子物理学如何解决CDM框架中暗物质晕的数值预测与从矮小星系尺度到星系团观测结果之间的差异,而不需要像[1]最近提出的不同形式的暗物质。结合已有的结果,本文首次说明了在正确考虑重子物理的情况下,如何自然地得到星系团的平坦分布及其几个主要性质之间的关联,如何解决所谓的“多样性问题”,以及如何在考虑重子物理时很好地再现IC 2574极具挑战性的极低上升旋转曲线。因此,我们建议在标准宇宙学模型中引入新的奇异特征之前,尽管是合法的,重子模型。 物理学应该得到适当的处理,以便与观测达成一致。
分类: 物理学 >> 基本粒子与场物理学 提交时间: 2017-12-01
摘要: 为了纪念段一士教授逝世一周年,我将我们发表在Helv.Phys.Acta.(1995,68:513)上的一篇`文章放在网上. 使用几何代数,对n 维紧致黎曼流形上球丛的自旋联络的一般分解进行了仔细的研究,利用这种分解理论,Eular-poincare 示性数的Gauss-Bonnet-Chern 密度能够表示为一个光滑矢量场,并取Delta 函数形式.然后对Gauss-Bonnet-Chern 密度的拓扑结构进行了讨论,经一步,通过这种拓扑结构得到了Eular-poincare 示性数Morse 理论的形式
分类: 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间: 2024-02-04
摘要: CAFE-2是中国科学院近代物理研究所于2021年建造、用于开展超重新核素合成、超重元素化学性质、超重核结构和性质等方面的研究的超导直线加速器。同步定时触发系统是CAFE-2的重要子系统,在CAFE-2的运行中起着关键性的作用。为了满足CAFE-2在加速器调试及终端运行两种运行模式下不同运行时序及同步触发的需求,CAFE-2主同步定时系统采用了经典的基于事件的定时方案,同时通过耦合电路及联锁逻辑设计,在终端运行模式下将旋转靶调制的同步脉冲信号与主定时CW(Continuous-wave)模式下的触发信号进行耦合,解决了CAFE-2在终端运行模式下触发信号必须与旋转靶脉冲信号同步的难题。本文介绍了CAFE-2同步定时触发系统的结构,并阐述了CAFE-2在不同运行模式下同步定时触发系统的工作原理与方案。
分类: 核科学技术 >> 粒子加速器 分类: 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间: 2023-11-29
摘要: 目前能源紧缺的国际背景下,核能发展为重要清洁能源,质子加速器成为处理核废料的重要设备。在加速器束流轨道校正过程中,需要束流轨道参数辅助计算。神经网络目前应用在工业界各个领域,可以实现准确率高的数据拟合预测。因此,提出了一种基于边缘智能计算节点的直线加速器束流轨道参数预测技术。该方法通过BPNN对过往数据学习,生成模型部署到边缘计算节点加速预测BPM位置参数,可以使用边缘计算节点加速校正束流位置。实验结果表明,FPGA硬件加速器作为边缘加速节点仿真推理速度达到55us,能效比相比较GPU和CPU分别是其23.13倍和553.15倍左右,预测结果误差平均0.5%,时延和精度达到预期目标。
分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要: 能量扫描理论合作组(Beam Energy Scan Theory Collaboration,BEST)的目标是建立一个可以描述美国相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy-Ion Collider,RHIC)上第二期能量扫描实验的动力学框架。该实验有可能找到强相互作用相图上的临界点。本文总结自2016年起,BEST合作组取得重要进展,并对未来探索中高密度区相图做了展望。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 加速器驱动次临界ADS(Accelerator Driven Subcritical system)系统由加速器、散裂靶、反应堆三部分组成,被认为是安全处理核废料最具前景的技术方案。其中,散裂靶用结构材料需要同时具有耐高温、抗辐照、抗液态金属腐蚀等性能。针对这一挑战研发了新型核用马氏体耐热钢-SIMP钢。通过制衡9-12Cr%马氏体耐热钢中C、Cr、Si等重要元素含量对耐高温、抗辐照、抗液态金属腐蚀性能的影响,获得了SIMP钢优化的化学成分,极好地平衡了SIMP钢耐高温、抗辐照、抗液态金属腐蚀三方面性能。以1吨级和5吨级SIMP钢为实验材料的各项性能测试结果表明,SIMP钢是ADS系统中散裂靶的首选结构材料。
分类: 核科学技术 >> 粒子加速器 提交时间: 2023-11-29
摘要: 加速器真空监控系统是加速器控制系统中一个重要的子系统,对于维持加速器的正常运行起着重要作用。传统大型控制系统的设计开发及研制过程高度依赖物理实体,整个系统的功能测试、性能验证全部集中在项目后期,导致控制系统开发周期较长、风险较高、后期现场调试时间紧张。为此,引入工业虚拟调试及虚拟机等技术,搭建了加速器真空监控系统的全层级虚拟仿真调试平台,在开发的早期阶段开始进行加速器空监控系统的并行协作式开发,全层级虚拟化调试及逻辑预演,最终通过现场配置将调试成果应用到现场,显著缩短现场调试的时间,降低对设备损耗、调试风险,提高项目的实施效率和工程设计的可靠性。
分类: 核科学技术 >> 辐射物理与技术 提交时间: 2024-04-08
摘要: 超薄壁钛合金内衬不锈钢真空管道以其结构强度高,横向孔径小,适合于极高真空环境,在快上升磁场中的涡流效应处于可接受范围内,与其他类型的磁场快变化磁铁的真空管道相比成本较低等原因,已经成为HIAF-BRing二极磁铁和四极磁铁真空管道方案的首选。二极铁和四极铁钛合金内衬真空管道是BRing中重要的束流耦合阻抗源。其中,四极铁钛合金内衬的阻抗及其减小措施尚未研究过。在模拟软件CST studio suite中使用传输线法和尾场法分别对各种规格的四极铁钛合金内衬真空管道进行模拟,模拟结果表明1—500 MHz频段内钛合金内衬真空管道主要引入宽带阻抗,且钛合金内衬内表面加薄板的阻抗减小措施同样适用于四极铁真空管道。利用模拟结果计算全环阻抗,发现在106—5x108Hz频段内,钛合金内衬真空管道采取阻抗减小措施能将全环横向宽带阻抗虚部从0.70MΩ/m(水平)和0.82MΩ/m(垂直)减小到0.33MΩ/m(水平)和0.43MΩ/m(垂直),将此结果代入DELPHI中计算78Kr19+单个束团在不同流强下的模式频率移动,发现BRing中Kr束发生横向模耦合不稳定性的流强阈值从2.7x1011 ppp提升到4.4x1011ppp.
分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2023-12-11
摘要: 基于自洽的RBUU输运理论,研究了介质中同位旋相关的$N Delta rightarrow N Delta$ 散射截面。发现同位旋效应对重子的有效质量以及$N Delta$弹性散射截面在不同重子数密度区有着较为明显的影响。随着重子密度的增大,重子不同同位旋态之间的有效质量劈裂逐渐增大。在密度依赖的重子有效质量劈裂、耦合常数以及Born项中的$ sigma- delta$、$ sigma- rho$、$ omega- delta$、$ omega- rho$交换项的共同作用下,不同同位旋态分反应道的弹性散射截面呈现出了不同的密度依赖行为。总截面在低能区出现了明显的介质压低效应,高能区介质效应减弱。
分类: 核科学技术 >> 核探测技术与核电子学 提交时间: 2024-03-20
摘要: 气体探测器中工作气体的平均电离能、法诺因子及漂移速度等性质对于探测器的前期模拟及参数设计乃至径迹重建有着重要影响。SeF6 作为国内无中微子双贝塔衰变实验中的目标工作气体,相关参数未知需要探究。为研究该气体相关参数设计了一套测量方案, 并采用 Ar/CH4=90/10(P10) 工作气体对该实验方案的测量精度和可靠性进行了检验。实验中通过屏栅电离室测量 𝛼 源得出 P10 平均电离能为 27.10±0.04 eV、当能量分辨率达到 0.91% 时,刻度电子学后扣除噪声得到法诺因子为 0.175±0.001。同时采用266 nm 激光和时间投影室完成漂移速度的测量,其结果与 Garifield++ 模拟结果吻合。实验结果表明该测量方案可行,测量结果可靠性高。为后续开展 SeF6 性质的研究工作做好了准备。
分类: 物理学 >> 核物理学 分类: 核科学技术 >> 核探测技术与核电子学 提交时间: 2024-02-27
摘要: 正在建设中的强流重离子加速器装置 HIAF 配备了一条先进的放射性束流线 HFRS,建成后将为中国 高能放射性核束物理研究提供新的机遇。HFRS 的特点是流强极高 (初级束流强度 1 × 1011 ppp),这对用于粒 子鉴别的能损探测器提出了非常高的计数率要求。传统的能损探测器对信号处理一般依次采用电荷灵敏前放、 主放、ADC 的技术路线。该方案存在电子学响应速度较慢、灵活性较差、难以处理高计数率下信号堆积严重 等问题。我们对此提出一种新的适用于高计数率的能损探测器方案:以耐辐照的多次取样电离室为能损探测 器,优化结构和读出方式提高探测器响应速度,使用快电荷灵敏前放对能损探测器信号初步放大后、直接用 波形数字化仪采集波形再进行后续数字算法处理。并利用放射源和束流对该方案进行了验证测试。利用 3 组 分 𝛼 源测试时,对采集的波形使用数字成形算法处理,能量分辨率(FWHM)可达 1.31%。在 RIBLL2 提供 300 MeV/u 的 56Fe 束流测试中,采用时间常数 𝜏f = 2 𝜇𝑠 的快电荷灵敏前放在计数率接近 1 MHz 时仍未发生明显堆积。
分类: 核科学技术 >> 粒子加速器 提交时间: 2023-07-25
摘要: 基于 KONUS 束流动力学方案,完成了一台内置永磁四极透镜的紧凑型IH-DTL的束流动力学设计。该DTL内置两组永磁四极透镜,共37个加速单元,可将流强为20 emA的C6+离子束从0.5 MeV/u加速至4 MeV/u。在设计过程中,为了控制强流离子束在低能段的横纵向发射度增长,对加速间隙的电压、0度参考粒子的能量及相位设置、四极磁铁参数和束流注入相位设置进行着重优化。最终该 IH-DTL 的横向归一化RMS接受度达到 0.37 mmmrad,束流传输效率在95 %以上。
分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2023-07-12
摘要: 质子滴线核$^{9}$C可能存在的集团结构对于理解原子核奇特结构和核子相互作用具有重要意义,另外$^{9}$C在核天体物理研究中也具有非常重要的地位,因此引起了极大的关注。研究人员从实验上对$^{9}$C进行了大量的探索,研究内容包括衰变性质、能级结构、磁偶极矩、核天体物理$S$因子、反应截面等方面,取得了非常多的成果,但是对于$^{9}$C的认识仍不够充分。随着新一代强流重离子加速器装置的建成和运行,结合新的实验方法和更高效率的探测设备,有望得到更高精度的实验数据,加深对于$^{9}$C的奇特结构和反应机制的理解。
分类: 物理学 >> 原子与分子物理学 提交时间: 2023-12-03
摘要: 低能高电荷态离子与H原子电荷交换X射线的实验和理论研究为天体环境中非平衡态等离子体的诊断和建模提供重要原子数据。本文利用半经典多通道Landau-Zener (MCLZ)方法计算了全裸和类氢的C、N、O离子与H原子电荷交换截面并与已报道实验结果进行了比较。我们发现对于C5 + H碰撞体系理论计算的总截面和实验测量相差较大。同时我们也对比了太阳风离子速度(或能量)区间MCLZ方法和全量子分子轨道紧耦合(QMOCC)方法计算的态选择截面。我们发现对于俘获到n = 3的电荷交换,MCLZ方法态选择截面随碰撞能量升高而增加;而对于俘获到n = 4的电荷交换,MCLZ方法态选择截面随碰撞能量升高而减小;在低能端比QMOCC方法计算的结果小两个量级之多。最后,我们采用天文领域发展的Kronos程序包,通过Janev推荐的截面数据计算了1000 eV/u O8 + H电荷交换X射线谱、线强比及硬度比,并与MCLZ计算结果比较。我们认为MCLZ计算误差较大,会影响天体环境的准确建模。亟需发展更加准确的全量子理论。
分类: 核科学技术 >> 核探测技术与核电子学 提交时间: 2023-06-15
摘要: 在核物理和粒子物理实验中,顶点和径迹探测器主要用于获取对撞粒子的位置、能量、时间等信息。近年来,单片有源像素传感器(MAPS, Monolithic Active Pixel Sensor)在探测器领域引起了广泛关注。基于单片有源像素传感器技术,将设计一款名为Nupix-H2的芯片,该芯片采用国产130 nm CMOS工艺,像素阵列大小为128行128列,单个像素面积为22 m 22 m,采用Rolling Shutter的读出方式逐行扫描,按列依次输出每个像素单元的信息,扫描频率为40 MHz。为了验证该芯片的可行性,本文设计了一个1行16列的测试阵列Nupix-H2-,该像素阵列的能量信息通过电荷灵敏放大器读出,时间信息则通过计数器计量,系统可实现自动复位。仿真结果表明,该像素阵列的ENC小于30 e-,能量分辨率约为5%,时间分辨小于25 ns。
分类: 物理学 >> 核物理学 分类: 物理学 >> 原子与分子物理学 提交时间: 2024-02-22
摘要: 利用反应显微成像谱仪,采用二重符合方法,实验测量了0.64 keV/u N+ 与He 单电子俘获产生的反冲离子He+ 三维动量,获得了电子俘获到炮弹离子不同量子态的态选择截面和角分布。实验结果表明:基态的 炮弹离子N+(1s22s22p2 3P) 俘获He 靶的一个1s 电子主要布居到2p 壳层,也可以看到布居到更高壳层的贡献; 亚稳态的炮弹离子N+(1s22s2p3 5S) 俘获He 靶的一个1s 电子主要布居到2s 壳层,几乎看不到布居到更高壳层 的贡献。利用NHe+ 准分子离子的势能曲线定性地解释了实验结果,但分子库仑过垒模型的反应窗预测与实 验存在较大差别。在亚稳态炮弹离子N+(1s22s2p3 5S) 俘获靶电子到2s 轨道的过程中,角微分截面出现了明显 的振荡结构, 这很可能来自Demkov 型跃迁。