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物理学报杂志

杂志介绍

物理学报杂志是由中国科学院主管,中国物理学会;中国科学院物理研究所主办的一本北大期刊。

物理学报杂志创刊于1933,发行周期为半月刊,杂志类别为教育类。

  • 纳米光学辐射传热:从热辐射增强理论到辐射制冷应用

    关键词: 纳米光学  辐射制冷  近场增强  冷凝水  

    热辐射作为一种无处不在的物理现象,对于科学研究和工程应用都具有重要意义.传统上对热辐射的理解主要是基于普朗克定律,它描述了物体通过辐射交换能量的能力.而近年来的研究表明,由于微纳光学材料在尺寸上远小于热辐射峰值波长,它们的热辐射性质往往很大程度上有别于传统黑体辐射理论所描述的宏观物体.更重要的是,微纳光学材料的热辐射性质可以...

  • 磁共振扩散张量成像中扩散敏感梯度磁场方向分布方案的研究进展

    关键词: 扩散张量成像  扩散敏感梯度磁场  分布方案  

    磁共振扩散张量成像可以定量无创研究人体内水分子在三维空间中的各向异性扩散规律,进而获取重要的病理及生理信息.为了得到水分子各向异性扩散信息,需要按照一定的方案依次施加不同方向的扩散敏感梯度磁场,测量水分子在这些方向上的扩散系数用以估算扩散张量.扩散张量成像测量结果的准确程度受梯度磁场方向分布方案的影响,本文对扩散敏感梯度磁...

  • 共轭线性对称性及其对PT-对称量子理论的应用

    关键词: 共轭线性算子  共轭线性对称性  完整共轭线性对称性  

    传统量子系统的哈密顿是自伴算子,哈密顿的自伴性不仅保证系统遵循酉演化和保持概率守恒,而且也保证了它自身具有实的能量本征值,这类系统称为自伴量子系统.然而,确实存在一些物理系统(如PT-对称量子系统),其哈密顿不是自伴的,这类系统称为非自伴量子系统.为了深入研究PT-对称量子系统,并考虑到算子PT的共轭线性性,首先讨论了共轭线性算子的一些...

  • 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析

    关键词: 光学散射测量  光刻胶纳米结构  聚甲基丙烯酸甲酯  光学常数  

    作为一种快速、低成本和非接触的测量手段,光学散射测量在半导体制造业中的纳米结构三维形貌表征方面获得了广泛关注与运用.光学散射测量是一种基于模型的测量方法,在纳米结构待测参数的逆向提取过程中,为降低参数之间的耦合性,通常需要将结构的光学常数作为固定的已知量,即假设结构的材料光学常数不受光学散射仪入射光照的影响.事实上,这一假设...

  • 基于拟合衰减差自补偿的分布式光纤温度传感器

    关键词: 温度  分布式光纤  拟合衰减差  自修正  

    针对斯托克斯光和反斯托克斯光的本质损耗、附加损耗使分布式光纤温度传感器产生测温误差的问题,通过对分布式光纤温度传感器的温度解调原理的研究,提出了拟合斯托克斯光与反斯托克斯光之间衰减差的方法实现温度自补偿,以此减小测温误差.以传感光纤上不同位置的两部分作为参考段和测温段,参考段的光信号作为测温段拟合多阶衰减差和解调温度的参...

  • 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价

    关键词: 多层嵌套  掠入射光学系统  研制  性能评价  

    大探测面积、提高探测器灵敏度方面发挥着重要作用,实现了国内首次在轨验证.针对脉冲星导航探测X射线光子到达时间的特点,开展了基于单次抛物面镜反射的掠入射聚焦光学系统设计,通过理论计算与推导,获得了可制造的光学系统反射镜设计参数,光学系统理论有效面积为15.6 cm2@1 keV,对设计的光学系统进行了聚焦性能仿真,全视场范围内均满足探测器聚...

  • 高能质子照相中基于角度准直器设计的理论研究

    关键词: 高能质子成像  角度准直器  密度重建  geant4程序  

    角度准直器在高能质子照相中有着重要作用,既可以利用准直器提高图像对比度,又能通过二次成像实现材料诊断及密度重建,因此减小通过准直器后通量值的误差具有重要意义.本文通过理论分析,提出了一种高能质子照相中准直器设计的方法,通过Geant4程序建立了1.6 GeV的质子成像系统,该系统分别使用理想准直器、拉伸型准直器和利用该方法设计的准直器,...

  • 包含倾斜晶界的双晶ZnO的热输运行为

    关键词: 倾斜角  晶界能  卡皮查热阻  热导率  

    用嵌入位错线法和重合位置点阵法构建含有小角度和大角度倾斜角的双晶氧化锌纳米结构.用非平衡分子动力学方法模拟双晶氧化锌在不同倾斜角度下的晶界能、卡皮查热阻,并研究了样本长度和温度对卡皮查热阻和热导率的影响.模拟结果表明,晶界能在小角度区域随倾斜角线性增加,而在大角度区域达到稳定,与卡皮查热阻的变化趋势一致.热导率随样本长度的...

  • 一种二进制降能器设计方法

    关键词: 降能器  单粒子效应  能量岐离  角度岐离  

    为提升在中国原子能科学研究院的100 MeV质子回旋加速器上进行多能点质子单粒子效应实验的效率,针对该加速器提供的100 MeV质子设计了一种二进制降能器.降能器包括6片铝降能片,厚度分别为0.5,1,2,4,8,16,32 mm,即后一片厚度均为前一片的2倍.提出相对厚度的概念,此概念也可用来表示产生的质子能点的次序以及降能器的状态或操作.降能器产生的9.69 ...

  • 电流连续的细导体段模型的磁场及电感

    关键词: 细导体段  电流连续性  磁场  电感  

    传统的载流细导体段模型是分析导体闭合回路磁场的基本模型,尽管不满足电流连续性定律,但适用于导体闭合回路的磁场分析.然而,对于工程中只关注导体闭合回路中某一局部的多分支导体段并联的电流分配问题,传统模型将不能完整地反映各分支导体段之间磁场的相互作用.为此,现有文献提出的位移电流模型,满足了电流连续性定律,较好地解决了上述问题,但...

  • 上海光源硬X射线相干衍射成像实验方法初探

    关键词: 同步辐射  相干衍射成像  相干性  相位重建  

    相干X射线衍射成像方法是一种先进的成像技术,分辨率可达纳米量级.国际上大多数的同步辐射装置和自由电子激光装置都建立了该成像方法,并有将其作为主要成像技术的趋势.上海光源作为目前国内唯一的一台第三代同步辐射光源,尚未建立基于硬X射线的相干衍射成像实验平台.随着一批以波荡器为光源的光束线站投入使用,使得该方法的建立成为了可能.本文...

  • 利用保角变换实现环形光栅的Talbot效应

    关键词: talbot效应  自成像  环形光栅  保角变换  

    Talbot效应是一种近场自成像效应,通常只有周期光栅可以产生Talbot效应,而环形光栅无法产生.本文通过引入保角变换,发现可以在环形光栅外部设计适当的折射率渐变层介质,使得其中也能够产生严格的Talbot效应,并计算了对应的自成像半径表达式.本文利用FDTD软件分别将一个环形光栅放置在真空中以及人工设计的折射率渐变层中进行了模拟,并对二者的结...

  • 光束正入射至界面时的自旋-轨道相互作用及其增强

    关键词: 涡旋相位  几何相位  角动量  

    光束正入射至均匀突变界面时的自旋-轨道相互作用表现为拓扑荷数为±2的、自旋可控的涡旋相位.然而,该涡旋相位的物理来源以及界面的性质在自旋-轨道相互作用过程中起到何种作用,这些问题还有待解决.首先建立一个简洁的菲涅耳琼斯矩阵来描述这种自旋-轨道相互作用,并揭示其中的涡旋相位其实是一种贝里(Berry)几何相位,它来源于光束本身的拓扑结构...

  • 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用

    关键词: 多模光纤散斑  压缩感知  光学图像加密  双随机相位编码  

    为了安全高效地对图像信息进行传输,提出了一种新颖的基于多模光纤散斑的压缩感知结合双随机相位编码的光学图像加密方法.多模光纤产生的光斑作为压缩感知的测量矩阵,完成对图像的第一次压缩和加密,并且充当第一级密钥;再利用双随机相位编码技术进行第二次加密,实现对图像的完整加密过程,随机相位掩模板充当第二级密钥,解密过程与此相反.通过将...

  • 一种双模压缩微波制备的相位锁定方案

    关键词: 双模压缩微波  相位锁定  

    相位锁定是双模压缩微波制备的关键问题之一.针对基于超导180°混合环的制备方案相位稳定度不高且信息处理复杂等问题,提出一种相位锁定方案.对约瑟夫森参量放大器的信号输入进行相位调制,输出的单模压缩微波与另一未调制的同频单模压缩微波在超导180°混合环内干涉,实现双模压缩微波的制备与路径分离.将未调制的单模压缩微波与一路双模压缩微波混...

  • 可调谐掺铥光纤激光器线宽压缩及其超光谱吸收应用

    关键词: 可调谐二极管激光吸收光谱  光纤可饱和吸收体  线宽压缩  超光谱吸收  

    可调谐二极管激光吸收光谱技术是一种应用非常广泛的吸收光谱测量技术.利用宽带可调谐窄线宽光源进行吸收光谱测量的超光谱吸收技术可以在单次扫描中获取一段连续光谱的所有吸收数据,可大大提高可调谐二极管激光吸收光谱技术的数据信息容量和光谱诊断能力.分析了在2μm波段对水进行超光谱吸收测量时对激光器输出线宽的具体要求.利用掺铥光纤在2μm...

  • 整形飞秒激光脉冲的成丝超连续辐射控制

    关键词: 飞秒激光成丝  超连续辐射  激光脉冲整形  反馈控制  

    飞秒激光成丝超连续辐射具有高强度和高时空相干性等优点,作为一种超宽带光源在很多领域都具有广泛的应用前景.本文提出一种结合微透镜阵列的空间调制和基于液晶空间光调制器的时域整形的飞秒激光脉冲整形方式,利用基于遗传算法的反馈优化控制,实现了飞秒激光在熔融石英中成丝产生的超连续辐射强度的调制,得到了在一定范围内光谱强度可控的超连...

  • 改变激发环境调控Ho^3+离子的上转换发光特性

    关键词: nayf4  liyf4  上转换发光  荧光调控  

    稀土掺杂上转换发光材料的发光特性不仅依赖于基质材料本身,而且与其激发条件密切相关.本文主要是以Ho^3+离子为研究对象,在NaYF4和LiYF4这两种不同的基质中,研究其在不同激发条件下的上转换发光特性.通过共聚焦显微光谱测试系统,对比Ho^3+离子在NaYF4和LiYF4微米晶体中的发光特性.实验结果发现:Ho^3+离子在这两种不同基质中均展现出较强的荧光...

  • 非线性波动方程的新数值迭代方法

    关键词: 非线性声学  数值迭代法  能流密度  

    提出了一种新的求解非线性波动方程的数值迭代法,它是一种半解析的方法.与完全的数值计算方法扰法相比,它能够考虑各阶谐波的相互作用,且能够满足能量守恒定律.用它研究了非线性声波在液体中的传播性质,结果表明,在微扰法适用的声强范围内迭代法也适用,在微扰法不适用的一个较宽的声强范围内迭代法依然适用.

  • 非规则形状介质内辐射-导热耦合传热的间断有限元求解

    关键词: 辐射导热  耦合传热  数值模拟  间断有限元  

    采用间断有限元法(discontinuous finite element method,DFEM)求解非规则形状介质内的辐射导热耦合传热问题,得到了典型非规则形状介质内辐射导热耦合传热问题的高精度数值结果.和传统连续型有限元方法不同,DFEM将计算区域划分成相互独立的离散单元,形函数的构造、未知量的加权近似以及控制方程的求解均在每一个离散单元上进行.通过在单元之间...

  • 非一维应变冲击加载下高纯铜初始层裂行为

    关键词: 锥形靶  初始层裂  损伤演化  自由面速度  

    提出了一种锥形靶层裂实验新方法,开展非一维应变冲击条件下高纯铜初始层裂行为实验研究,讨论了锥形靶内部损伤分布特征及其与自由面速度典型特征之间的内禀关系.结果显示:1)初始层裂的锥形靶内部出现了连续损伤区,损伤区扩展方向与锥面平行,从锥底到锥顶呈现了不同的损伤状态,从微孔洞独立长大到局部聚集,最后形成宏观裂纹,这种损伤状态分布特...

  • 低雷诺数下钝体三维尾迹中的涡量符号律

    关键词: 涡量  符号律  钝体  尾迹  

    钝体是目前各种工程中广泛应用的一种结构.钝体绕流的尾迹涡动力学也是经典的流体力学研究对象之一.本文通过直接数值模拟,针对低雷诺数下各种钝体结构的不可压缩绕流,当形成三维尾迹时,研究具有特定符号的涡量分布特征.通过分析两类钝体结构,基本的直柱体和受到几何扰动的柱体,总结并得到了更为广泛适用的涡量符号律.通过对比并分析这两类钝体...

  • 微矩形凹槽表面液滴各向异性浸润行为的研究

    关键词: 微矩形凹槽  各向异性浸润  接触角  钉扎效应  

    受自然界启发,仿生微结构被广泛用于调控固-液界面的性质.研究显示,液滴在微结构表面的各向异性浸润行为可用于实现微流动方向和速度的控制,且其各向异性浸润与微结构的尺寸和分布等密切相关.本文研究了微矩形凹槽尺寸对液滴各向异性浸润行为的影响规律.结果显示,液滴沿平行沟槽的方向具有较小的运动阻力、易铺展,因此具有较小接触角;而垂直于沟...

  • 锐真空-等离子体边界倾角对激光尾波场加速中电子注入的影响

    关键词: 激光等离子体相互作用  激光等离子体尾波加速  电子注入  

    超短超强激光脉冲在气体等离子体中激发的尾波场加速在过去40年里有了长足的发展,人们已经在厘米加速距离内获得了数GeV的准单能电子加速,激光尾波加速的最高电子能量已经达到8 GeV.为了进一步提升加速电子束的稳定性和品质,多种电子注入方式先后被提出.本文研究了基于锐真空-等离子体边界面的密度跃变注入,着重讨论了不同角度的倾斜边界面对注...

  • 同轴枪正、负脉冲放电等离子体特性的对比

    关键词: 同轴枪  等离子体速度  等离子体密度  

    同轴枪脉冲放电产生的等离子体具有高速度、高密度的特点,在核聚变、空间推进、天体物理领域具有很高的应用价值.本文针对不同放电方式对等离子体特性的影响进行了理论实验研究,通过调换脉冲电源整流二极管的方向改变充电电流方向实现正、负脉冲放电,采用光学、电学、磁探针等诊断手段,研究了正、负脉冲放电产生的等离子体性能;通过高速相机观察...

  • 磁化套筒惯性聚变一维集成化数值模拟

    关键词: 磁化套筒惯性聚变  集成化数值模拟  端面损失  nernst效应  

    磁化套筒惯性聚变(magnetized liner inertial fusion,MagLIF)结合了传统磁约束聚变和惯性约束聚变的优点,理论上可以显著地降低聚变实现的难度,具有极大的应用潜力.以研究MagLIF中的关键问题为目标,建立能够综合考虑磁化、预加热、套筒内爆、聚变反应、端面效应、磁通压缩等多种复杂机制在内的集成化物理模型,特别是通过引入流体喷射模型,使得...

  • 激光聚变黑腔中等离子体的热流研究

    关键词: 电子分布函数  克努森数  热流受限  限流因子  

    辐射流体采用限流的局域Spitzer-Harm(S-H)电子热流近似,在预估等离子体状态时可能与实验观察存在偏差.利用一维(1D3V)含碰撞的粒子模拟程序,研究了激光聚变黑腔中金等离子体的电子分布函数和电子热流.分析表明,在等离子体的冕区,α=Z(νos/νte)^2>1,电子分布函数表现为超高斯分布(m=3.34),克努森数λe/Le=0.011大于局域S-H理论的临界值2×10^-3.这...

  • 层错四面体对单晶铜层裂行为影响的分子动力学研究

    关键词: 层裂  层错四面体  冲击  分子动力学  

    层错四面体是一种典型的三维空位型缺陷,广泛存在于受辐照后的面心立方金属材料中,对材料的力学性能有显著的影响.目前,关于层错四面体对辐照材料层裂行为的影响还缺乏深入系统的研究.本文使用分子动力学方法模拟了含有层错四面体的单晶铜在不同冲击速度下的层裂行为,对整个冲击过程中的自由表面速度及微结构演化等进行了深入的分析.研究发现,层...

  • 微米气室铯原子自旋噪声谱

    关键词: 自旋噪声谱  自旋动力学  自旋弛豫速率  均匀展宽  

    利用自旋噪声谱技术研究了无缓冲气体133Cs原子气室的自旋动力学和展宽机制.在宏观原子气室中,自旋弛豫速率失谐频率谱的线型为高斯分布;在空间局域较强的微米气室中,自旋弛豫速率失谐频率谱的线型为洛伦兹分布.实验测量得到的自旋弛豫速率失谐频率谱的展宽约4 GHz,明显大于宏观原子气室中约度强烈依赖于激光相对于原子共振跃迁的频率失谐;在微...

  • 大功率磁控管用新型Y2Hf2O7陶瓷阴极研究

    关键词: 磁控管  阴极  热发射  寿命  发射机理  

    为了提高大功率磁控管的输出功率,延长其使用寿命,首次采用稀土氧化物Y2O3和过渡金属氧化物热发射测试结果显示该阴极在1300,1350,1400,1450,1500,1550,1600℃br亮度温度,300 V阳极电压下即可分别提供0.15,0.2,0.5,1.1,1.8,2.5,3.5 A/cm2的发射电流密度.利用理查森直线法求得该阴极的绝对零度逸出功为1.26 eV,理查森-道舒曼公式法求得该阴极在14...

  • 预取向半晶态高分子片晶结构形成微观机理及其应力-应变响应特性的分子动力学模拟

    关键词: 预取向  结晶  聚乙烯醇熔体  无定型结构  

    通过分子动力学模拟方法对不同预取向聚乙烯醇熔体(polyvinyl alcohol,PVA)形成的半晶态高分子熔体形成核结晶及拉伸过程中的应力-应变响应特性进行了系统地研究.模拟结果显示预取向度高的PVA熔体对应更快的成核动力学.通过追踪全trans伸直链长度(dtt)、成核原子维诺体积(V)和中心对称参数(S)等序参量在不同取向度熔体下的等温成核与结晶演化过...

  • 单根Sb掺杂ZnO微米线非平衡电桥式气敏传感器的制作与性能

    关键词: 化学气相沉积  sb掺杂zno微米线  非平衡电桥  气敏传感器  

    通过使用化学气相沉积法,成功制备出超长、大尺寸的Sb掺杂ZnO微米线.基于非平衡电桥原理,利用单根Sb掺杂ZnO微米线作为非平衡电桥的一个桥臂,制作出了可以在室温环境下工作的气敏传感器原型器件.结果表明:室温下测得该传感器对20,50,100和200 ppm(1 ppm=10^-6)不同浓度的丙酮及乙醇气体的响应-恢复曲线均呈现为矩形形状,在空气及被测气体中均有...

  • 基于激子阻挡层的高效率绿光钙钛矿电致发光二极管

    关键词: 全无机卤素钙钛矿  电致发光二极管  空穴传输  激子淬灭  激子阻挡层  

    金属卤化物钙钛矿材料由于具有高的光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等杰出的光学性能,被作为发光材料广泛地用于制备钙钛矿电致发光二极管(perovskite light-emitting diodes,PeLEDs).虽然取得了较好的研究进展,但是其效率和稳定性还未达到商业化的要求,还需要进一步提高.为了提高PeLEDs的效率和稳定性,本文使用旋涂法,引入了一种具有宽带...

  • 脂质体包裹荧光受体方法研究α-突触核蛋白在磷脂膜上的结构和动态特征

    关键词: 荧光共振能量转移  解离  

    α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)在帕金森病的发病机理中起着关键的作用,因而近年来受到了越来越广泛的关注.α-syn在膜上的动力学过程对理解其功能至关重要.本文使用基于脂质体的单分子荧光衰减方法——LipoFRET,首次对较高浓度下α-syn与磷脂膜的相互作用的动态过程进行了单分子层面上的研究.研究发现,在溶液中α-syn浓度升高时,其中央NAC区域可...

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