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哨声模合声波对辐射带电子扩散系数的多维建模及损失时间尺度建模研究

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1679-1698页

作者：张琼月马新郭德宇付松倪彬彬武汉大学电子信息学院空间物理系武汉430072

哨声模合声波是地球内磁层中一种典型的等离子体电磁波动,对辐射带电子动态演化起着至关重要的作用.合声波可以与外辐射带电子发生相互作用,将电子散射至损失锥进而沉降至大气;此外合声波也能将几十keV的电子加速到几MeV,是辐射带相对... 详细信息

哨声模合声波是地球内磁层中一种典型的等离子体电磁波动,对辐射带电子动态演化起着至关重要的作用.合声波可以与外辐射带电子发生相互作用,将电子散射至损失锥进而沉降至大气;此外合声波也能将几十keV的电子加速到几MeV,是辐射带相对论电子的重要来源.因此,快速准确地计算合声波对辐射带电子的扩散系数,对于优化地球辐射带动理学建模并深入理解电子通量的演化机制具有重要作用.本研究利用Full Diffusion Code(FDC)定量计算了典型合声波波模对辐射带电子的弹跳平均投掷角、能量和交叉扩散系数,并建立了地球内磁层空间中L为2~7、背景环境参数α^(*)为1~13,投掷角α_(eq)为0°~90°、能量Ek为10 eV~10 MeV的电子散射系数矩阵数据库.在此基础上通过线性插值方法可以快速得到不同L和α^(*)参数条件下的合声波对辐射带电子的扩散系数,并计算相对误差验证应用线性插值方法的合理性和准确性.基于扩散系数矩阵数据库,本研究还计算了合声波散射辐射带电子的损失时间尺度,建立了以L、α^(*)和Ek为输入参数的电子损失时间尺度经验模型,从而可以快速获取合声波散射电子的损失时间尺度.结果表明,扩散系数矩阵数据库构建和线性插值方法的使用大幅度减少了获取不同L和α^(*)对应的扩散系数所需时间,同时建立的三维损失时间尺度经验模型可快速得到不同L、α^(*)和Ek所对应合声波散射辐射带电子的损失时间尺度,这些结果提高了地球辐射带动理学建模效率,对于空间天气预报具有重要意义.

关键词：波粒相互作用合声波辐射带电子扩散系数损失时间尺度

SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应扩散系数和微观扩散机理(英文)

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稀有金属材料与工程 2007年第6期36卷 941-948页

作者：吕祥鸿杨延清马志军罗贤黄斌陈彦西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

采用三元体系半无限扩散偶的高斯方法,求解了SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应层中相关元素的扩散系数,计算的浓度分布和实测值一致。碳原子通过反应层的扩散服从间隙扩散机制,硅原子的扩散为空位扩散机制。由于碳扩散的振动能最低并且跃迁... 详细信息

采用三元体系半无限扩散偶的高斯方法,求解了SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应层中相关元素的扩散系数,计算的浓度分布和实测值一致。碳原子通过反应层的扩散服从间隙扩散机制,硅原子的扩散为空位扩散机制。由于碳扩散的振动能最低并且跃迁距离最短,而供硅扩散的空位不足,碳和硅在反应产物TiCx中具有最小的内禀扩散系数,分别为8.9403×10-16和4.7747×10-16m2·s-1。研究表明,在SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应的过程中,反应元素通过反应层TiCx的扩散是一个主要的控制步骤。

关键词： Ti基复合材料 SiC纤维界面反应扩散系数微观机理

水、甲醇和乙醇溶剂在PVA膜材料中无限稀释扩散系数测定

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高等学校化学学报 2006年第3期27卷 502-505页

作者：姜珍李继定曾楚怡陈剑陈天泉陈翠仙清华大学化工系膜技术工程研究中心北京100084

用气相色谱法研究小分子溶剂与聚合物材料之间的相互作用是一种快速、准确和方便的方法,该方法可以测量多种小分子溶剂在聚合物中的溶解和扩散行为.采用该方法测定了水、甲醇、乙醇在固定液PVA中的保留时间和半峰宽,运用vanDeemter模型... 详细信息

用气相色谱法研究小分子溶剂与聚合物材料之间的相互作用是一种快速、准确和方便的方法,该方法可以测量多种小分子溶剂在聚合物中的溶解和扩散行为.采用该方法测定了水、甲醇、乙醇在固定液PVA中的保留时间和半峰宽,运用vanDeemter模型进行数据处理,得到了上述几种小分子在PVA膜材料中的无限稀释扩散系数,获得了有意义的结果.

关键词：气相色谱水甲醇乙醇 PVA 扩散系数

用液芯柱透镜快速测量液相扩散系数-折射率空间分布瞬态测量法

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物理学报 2015年第11期64卷 147-153页

作者：孟伟东孙丽存翟影杨瑞芬普小云云南大学物理科学技术学院物理系昆明650091

本文提出了一种快速测量液相扩散系数的方法,该方法以液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件,利用柱透镜成像过程中特有的折射率空间分辨测量能力,只需记录一幅瞬态扩散图像,根据图像的像宽与折射率的对应关系,基于扩散定律快速计算出液... 详细信息

本文提出了一种快速测量液相扩散系数的方法,该方法以液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件,利用柱透镜成像过程中特有的折射率空间分辨测量能力,只需记录一幅瞬态扩散图像,根据图像的像宽与折射率的对应关系,基于扩散定律快速计算出液相扩散系数.实验研究了室温(25C)下乙二醇和纯水间的扩散过程,用折射率空间分布法测量了扩散系数,和其他测量方法得到的结果进行了分析对比,结果表明:用折射率空间分布法测量液相扩散系数具有数据采集耗时短(～20 ms)、测量速度快(扩散系数提供了一种有效的新方法.

关键词：扩散系数快速测量折射率空间分布液芯柱透镜

基于多尺度分析的再生混凝土有效氯离子扩散系数预测

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复合材料学报 2023年第5期40卷 2876-2884页

作者：牟新宇王云伟卢石宝鲍玖文张鹏张锦隆青岛理工大学土木工程学院青岛266033

将再生混凝土视为由砂浆相、再生骨料相和二者砂浆之间的界面过渡区相(ITZ-2)组成的非均质复合材料,其中砂浆相由细骨料、细骨料-新砂浆界面过渡区(ITZ-1)、硬化水泥浆体三相组成,而再生骨料相由旧骨料、附着砂浆及旧骨料与旧砂浆的界面... 详细信息

将再生混凝土视为由砂浆相、再生骨料相和二者砂浆之间的界面过渡区相(ITZ-2)组成的非均质复合材料,其中砂浆相由细骨料、细骨料-新砂浆界面过渡区(ITZ-1)、硬化水泥浆体三相组成,而再生骨料相由旧骨料、附着砂浆及旧骨料与旧砂浆的界面(ITZ-3)三相组成。基于N层球夹杂理论,考虑微观相的影响,建立了再生混凝土有效氯离子扩散系数预测的五相多尺度模型,通过硬化水泥浆体、砂浆和再生混凝土的稳态扩散系数实测值与模型预测值对比分析,验证其模型的准确性和有效性;最后,进一步讨论了氯离子侵蚀时间、再生骨料体积分数和附着砂浆含量等关键参数对其有效扩散系数的影响。结果表明:有效扩散系数预测值与试验值吻合较好,说明模型对预测再生混凝土的有效氯离子扩散系数具有普适性,为氯盐环境下再生混凝土耐久性评估与寿命预测提供理论依据。

关键词：再生混凝土多尺度分析 N层球夹杂理论氯离子侵蚀扩散系数