考虑空间电荷效应的FEL的相对论粒子模拟研究

为了模拟自由电子激光(FEL),我们研制了一维半(一个空间分量,两个速度分量)相对论电磁粒子云(CIC-R)程序。利用CIC-R数值模拟了自由电于激光的时间发展,得到了不稳定谱的线性增长率(模拟得到的线性增长率为0.07),泵浦(冫皮)、电磁波和静电波耦合的色散关系,电子分布函数的发展变化,相空间电子簇聚,非线性饱和和能量转换效率。除了粒子模拟之外,利用单模理论,经过分析简化,由一维假设和单模近似,严格地导出了辐射场和电子运动的方程,编制了单模波—粒子描述程序(SMWPC)。利用这个程序,对3.459mm的Raman型自由电子激光进行了模拟,并用它研究了高γ和可变Wiggler场的设计。研究表明,合理的Wiggler场和其它参数配合可使效率提高到48％。     

中子吸收剂~6LiH和B(CH_2)_x性质的理论研究

本文用慢化理论及蒙特卡罗方法计算了中子吸收剂~6LiH及B(CH_2)_x的中子学特性。组合逃脱共振几率P、平均慢化时间T及平均慢化长度L_s,我们引进一个新的量|P=P,它能很好地表示中子吸收剂的性质。对二种吸收剂作了比较。我们发现对含硼聚乙烯吸收剂存在一个最佳配比。     

应用ITO膜作电荷收集极的位置灵敏探测器

首次尝试将ITO（Indium Tin Oxide）膜与微通道板（Microchannel Plate）结合用作位置灵敏探测器，并对该探测器的线性、位置分辨及探测效率作了测试，得到了令人满意的结果。     

铍球中子增殖率积分实验分析

利用中子输运计算程序和最新的评价核数据对铍球中子增殖率积分实验进行了模拟,论证了实验方法的可行性;给出了实验结果的理论修正项;估计并校正了探测器扰动而引起的偏差;最后比较了实验值和理论计算值,显示ENDF/B-Ⅵ和Los Alamos评价数据过高(8％)地给出了铍的中子增殖能力。     

武器用钚的控制及其核查问题

主要从核不扩散的角度来研究讨论武器用钚的控制和核查问题。(1)主要讨论了军用钚的生产及其特征,分析了几种估计军用钚库存量的方法,讨论了停止武器级钚的生产及其核查问题;(2)主要讨论了民用核燃料循环中钚的扩散及其安全保障。特别是对动力堆、     

一类Level Set和VOF的耦合界面捕捉方法

该文根据Level Set方法和VOF方法各自的优缺点,提出一种耦合的界面捕捉方法.该方法利用混合网格的体积份额确定混合网格的距离函数,从而达到提高Level Set方法捕捉运动界面的分辨率、改善守恒性的目的.通过给出的旋转流场和剪切流场的数值算例,说明了本文所提方法的有效性.     

基于计算缓存方法的分子动力学程序性能优化

分子动力学数值模拟程序在现代高性能计算机上的计算效率往往很低,只能发挥系统峰值性能的几个百分点。本文对并行分子动力学程序PMD3D在联想深腾6800超级计算机上进行性能优化。通过性能分析,我们发现粒子相互作用力计算中相互关联的浮点运算严重影响了处理器的指令级并行效率,为此我们应用计算缓存的方法,将大量不规则的浮点计算进行缓存,达到一定规模后再进行向量化计算。这样使得单机性能在优化后提升4倍多,达到处理器峰值性能5.2GFlops的32.3%。最后,在深腾6800的64个节点的256个CPU上进行了并行性能测试,达到峰值运算性能1.3万亿次的27%。     

高性能计算中处理器功耗特征的评测与分析

高性能计算系统的系统结构和应用模式与单机系统或商用机群服务器系统都有很大的不同,掌握功耗特征是提高能效的前提。本文将支撑功耗管理的低功耗技术分为动态资源休眠和动态速率调节两类,并就处理器的这两类机制在高性能计算中的应用进行评测,验证了功耗管理在高性能计算中的有效性,量化分析了处理器功耗特征,指出了当前管理方案的不足及改进设想,对进一步能耗优化有重要的指导意义。     

协同分布式图形硬件的混合并行体绘制

由于一般的共享存储并行机缺乏图形硬件,其上产生的3维科学计算数据,无法采用硬件加速的并行体绘制来就地进行数据可视化。为此基于本地并行机和分布式图形工作站,给出了一种混合并行绘制模型。该模型的工作原理是先将源数据存留在并行机,然后通过并行机的多处理器发布远程绘制命令流,进而通过操控工作站的图形硬件完成绘制;后期图像合成在并行机上执行,以发挥共享存储通信优势。通过负载平衡优化,并行绘制流水线有效实现了绘制、合成与显示的重叠。实验结果显示,该方法能以1024×1024图像分辨率,交互绘制并行机上的大规模数据场。     

类氖钼基态到（n＝3，4）88个能级的碰撞强度

采用“快速”扭曲波方法和程序ＭＣＤＷ（九）,计算了类氖钼基态到８８个（ｎ４）激发态能级的电子碰撞激发截面,并与国外完全相对论理论数据进行了详细比较,一般差别在１０％左右,表明作者发展与建立的一套方法和程序不仅实现了“快速”计算而且有相当高的精度。