超晶格量子阱异宿轨道的混沌行为

在经典力学框架内和小振幅近似下,把超晶格量子阱的粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项的广义Duffing方程,并用Jacobian椭圆函数和第一类椭圆积分解析地给出了无扰动系统的解和粒子运动周期;用Melnikov方法构造了异宿轨道的Melnikov函数,并利用Poincare映射分析了异宿轨道在Smale马蹄意义下的混沌行为.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节系统参数就可以避免或控制混沌发生,从而保证系统的稳定性.     

周期弯晶摆动场辐射的混沌振荡

周期弯曲晶体中做沟道运动的带电粒子,在沟道辐射的同时,还将产生摆动场辐射.引入正弦平方势,并考虑运动阻尼和非线性影响,在经典力学框架内和偶极近似下,把粒子的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的摆方程.利用梅利尼科夫(Melnikov)方法分析了异宿轨道的分叉与系统进入斯梅耳(Smale)马蹄意义下的混沌行为.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的具体参数有关,只需适当调节这些参数就可以原则上避免或控制混沌,从而进一步保证系统有效输出x-激光或γ-激光.     

相干的参数X-射线辐射及弯晶的退道效应

要成功获得相干(衍射)的参数X-射线辐射(PXR)光源,粒子的运动必须是稳定的.但是由于衰减、晶格热振动、电子多重散射和相互作用势的非线性等因素的影响,系统将产生退道、分叉、混沌等不稳定现象,从而对PXR的反射、衍射、聚焦和谱分布产生直接影响.在经典力学框架内和偶极近似下,引入正弦平方势,把粒子在弯晶中的运动方程化为具有常数力矩的摆方程.利用Jaeobian椭圆函数和椭圆积分分析了系统的相平面特征,并用能量法讨论了系统的稳定性,在相空间密度均匀分布的假设下,导出了系统的退道系数.以硅单晶为例,计算了能量为1.0 GeV的质子运动在曲率半径为1 m的(110)面沟道的退道系数η=0.3.     

参数激励与大振幅近似下晶体摆动场的转动解

在经典力学框架内和偶极近似下,从势和场的观点出发,把晶体摆动场中的粒子运动方程化为了具有阻尼项和参数激励项的广义Mathieu方程,并对特殊情况下的Mathieu方程、摆方程和倒置摆方程进行了讨论.导出Mathieu方程的三种标准形式,分析了摆方程的三类轨道以及倒置摆的稳定区和不稳定区.用多尺度法找到了纯转动态的近似解和系统的临界曲线.指出了粒子的纯转动态就是准沟道态,准沟道粒子的电磁辐射就是准沟道辐射.     

平均法与晶体摆动场辐射的次共振行为

试图用传统方法把自由电子激光推向更短波长在技术上遇到了严重挑战.利用晶体摆动场辐射作为短波长相干光源引起了人们的广泛注意.利用Lindhard势,在经典力学框架内把粒子运动方程化为广义Duffing方程,利用平均法分析了粒子在次共振附近的运动行为;并对系统的跳跃现象和临界特征进行了讨论.结果表明,系统的稳定性与其参数有关,只需适当调节这些参数,稳定性就可以在原则上得到保证.     

小振幅小周期近似与晶体摆动场辐射的一般特征

在经典力学框架内,利用小振幅小周期近似对晶体摆动场辐射进行了讨论.结果表明,同大振幅大周期近似相比,小振幅小周期近似下的摆动场辐射具有易分离、能量高和成本低等优点;选择电子做炮弹适合中能和高能,电子源经济实用,且束流品质好;选择正电子做炮弹退道长度长,适合低能和中能.结果还表明,利用小振幅小周期近似可以获得能量为100 keV量级的晶体摆动场辐射,填补了同步辐射在这一能区的空白.     

形变超晶格的位错模型与粒子的退道效应

引入位错模型讨论粒子的退道效应.把超晶格的沟道偏折等效为位错引起的沟道弯曲,并对刃型位错的退道行为作了具体分析.利用正弦平方势,把粒子运动方程化为具有外力矩的摆方程,用能量法分析了系统的相平面特征,导出了系统的退道系数.     

形变超晶格的位错模型与粒子的退道效应

引入位错模型讨论粒子的退道效应.把超晶格的沟道偏折等效为位错引起的沟道弯曲,并对刃型位错的退道行为作了具体分析.利用正弦平方势,把粒子运动方程化为具有外力矩的摆方程,用能量法分析了系统的相平面特征,导出了系统的退道系数.     

Moriere势与晶体摆动场辐射的弛豫行为

在经典力学框架内和偶极近似下,利用Moriere势把粒子运动方程化为了具有软硬弹簧特性的广义Duffing方程,利用平均法分析了系统在主共振线附近的运动行为;对系统的稳定性和弛豫行为进行了讨论,并导出了系统的临界参数.结果表明,系统的稳定性与参数有关,适当调节这些参数,系统的稳定性就可以得到保证.     

时空周期场与非相对论粒子的电磁辐射

寻找新光源,特别是短波长激光光源引起了人们的广泛兴趣.在时空周期场中运动的带电粒子表现出了预期的行为.指出了置于外场中的超晶格是典型的时空周期场.假设掺杂超晶格的导带底是周期调制的,在经典力学框架内,将非相对论粒子在时空周期场中的运动方程化为带有阻尼项和受迫项的摆方程.在无阻尼情况下,利用摄动法导出了系统的一阶近似解,讨论了高次谐波辐射和辐射强度;用Hamiltonian原理和相平面方法讨论了系统的稳定性.在阻尼情况下,利用Melnikov方法讨论了系统的临界特征和混沌行为.结果表明,非相对论粒子的高次谐波辐射存在局部极大,可望作为短波长激光光源.由于系统的稳定性与它的参数有关,只需适当调节这些参数,系统的稳定性就能得到保证.     

晶体摆动场辐射与共振线附近的动力学行为

在人们寻找新光源,特别是短波长激光光源的探索中弯晶起到了十分重要的作用,参数X-射线辐射射和晶体摆动场辐射引起了人们极大注意。为了成功获得参数X-射线辐射和晶体摆动场辐射,系统必须是稳定的。分析了晶体弯曲、辐射衰减、晶格热振动、电子多重散射和相互作用的非线性等因素对系统稳定性的影响。在经典力学框架内和小振幅近似下,把粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项和固定力矩的广义摆方程。用摄动法讨论系统在1/2和1/3超共振附近的运动行为,发现了共振曲线的后弯和跳跃现象。临界条件的分析表明,系统的稳定性与它的参数有关,适当调节系统参数,就可以保证系统是稳定的。     

基于概率模型的ATC系统冲突目标生成算法

通常用于测试空中交通管制（Air Traffic Control, ATC）自动化系统的飞行冲突告警功能的方法主要有放宽系统告警值和向系统输入模拟的飞行冲突目标的雷达数据。前一种方法存在不可靠性,第二种方法由于只产生简单的确定目标轨迹数据,因此只能简单地测试系统能否告警,无法对系统的飞行冲突预测能力作出评价。为了使用于测试系统的模拟雷达数据更符合实际飞行情况,并检测系统预测飞行冲突的技术水平,本文提出了一种基于飞行冲突概率模型的航迹模拟方法,通过对不同目标对的冲突概率建立数学模型,反推出存在不同冲突概率时目标的运动参数。并通过仿真实验产生了一系列具有不同冲突概率值的目标对的航迹,利用这些数据能对ATC自动化系统进行更有效的冲突探测和告警能力测试。      

运动阻尼对晶体摆动场辐射稳定性的影响

从势和场的观点出发,考虑电子多重散射和晶格热振动的影响,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为广义摆方程;在线性近似下,把摆方程化为带有阻尼项的Mathieu方程。用变形参数方法求出了Mathieu方程的过渡曲线,讨论系统阻尼对稳定性的影响。结果表明,系统的稳定性与阻尼有关,阻尼越大稳定性越好。为晶体摆动场辐射的获得提供了较为宽松的物理条件。     

热红外光谱仪系统的内部杂散辐射定标与测量技术

提出了一种热红外光谱仪系统内部杂散辐射的测量方法,该方法基于探测器和热红外光谱仪系统的辐射定标.通过分别单独标定探测器对黑体辐射能量的全谱段输出响应曲线和光谱仪系统对黑体辐射能量分光后单一光谱通道的输出响应曲线,从而定量得出光谱仪的内部杂散辐射灰度值及辐射通量值且能计算出不同积分时间和光机温度时内部杂散辐射的灰度值及辐射通量.采用该方法对现有光谱仪内部杂散辐射进行了实验测量,并进行了对比实验,结果表明,对比实验值与理论预测值误差偏离小于1%.该方法可操作性高,可用于测量热红外光谱仪内部杂散辐射在总输出DN值中的占比、预测光谱仪制冷对内部杂散辐射的影响、测量其他内部杂散辐射抑制手段的效果等.     

Cl掺杂对n-Cu2O的光电性能的影响

试图用传统方法把自由电子激光推向更短波长在技术上遇到了严重挑战。利用晶体摆动场辐射作为短波长相干光源引起了人们的广泛注意。利用Lindhard势, 在经典力学框架内把粒子运动方程化为广义Duffing方程, 利用平均法分析了粒子在次共振附近的运动行为; 并对系统的跳跃现象和临界特征进行了讨论。结果表明, 系统的稳定性与其参数有关, 只需适当调节这些参数, 稳定性就可以在原则上得到保证。     

导向矢量失配条件下的参数化检测器的设计与分析

在检测器设计阶段所假定的信号模型与实际信号之间的失配,会导致检测性能的降低。将检测器参数化,通过调节参数值,可以实现检测器对失配信号检测性能的控制。本文将参数化检测器设计方法分为加数因子法、乘数因子法、指数因子法等,给出了不同设计方法获得检测器性能计算方法,并利用计算机仿真,分析了参数化检测器的可调性,信号匹配和失配下的检测性能。研究表明,采用加数因子法的参数化检测器可以获得更为稳健的检测性能,而采用指数因子法的参数化检测器可以获得更为敏感的检测性能。在检测器设计阶段所假定的信号模型与实际信号之间的失配,会导致检测性能的降低。将检测器参数化,通过调节参数值,可以实现检测器对失配信号检测性能的控制。本文将参数化检测器设计方法分为加数因子法、乘数因子法、指数因子法等,给出了不同设计方法获得检测器性能计算方法,并利用计算机仿真,分析了参数化检测器的可调性,信号匹配和失配下的检测性能。研究表明,采用加数因子法的参数化检测器可以获得更为稳健的检测性能,而采用指数因子法的参数化检测器可以获得更为敏感的检测性能。      

Ion implantation model considering crystal structure effects

An ion implantation model for crystalline targets is proposed. The model is based on the Monte Carlo method. Ion behavior is determined by directly referring to three-dimensional crystal structure data. Both channeling and dechanneling can be well simulated by modeling many-body scattering with lattice atoms and introducing atom thermal vibration effects. This model is used to simulate low-energy boron implantation in crystal silicon. Significant boron distribution tail spreading is predicted due to subchanneling effects, even if the ion beam is tilted and/or the crystal surface is covered with amorphous layers. These predictions agree with experimental data. Amorphization effects on two-dimensional boron distribution were also investigated. It was predicted that locally insufficient preamorphization causes marked lateral spreading of boron