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雷暴电场对LHAASO观测面宇宙线次级光子的影响

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物理学报 2024年第12期73卷 402-410页

作者：阿西克古周勋秀张云峰攀枝花学院电气信息工程学院攀枝花617000 西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 成都师范学院物理与工程技术学院成都611130

LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子... 详细信息

LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子的影响.模拟中使用了一个厚度均匀、方向垂直于地面的电场模型.结果表明,雷暴电场中光子的数目和能量变化显著,且依赖于电场强度.当电场为-1000 V/cm时,光子数目增加23%,能谱变软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过29%.当电场为1700 V/cm时,光子数目呈指数增长,达到279%,能谱相较于-1000 V/cm变得更软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过361%,符合相对论电子逃逸雪崩机理.这些变化主要源于电子被大气电场加速,数目增加(-1000 V/cm中增加65%,17000 V/cm中增加992%),能谱变软.同时,高能自由电子通过轫致辐射产生光子,导致光子的数目和能量也发生变化,且变化趋势与电子的一致.本模拟结果有助于理解雷暴期间LHAASO实验数据变化特点,并为大气电场加速宇宙线次级带电粒子的物理机制提供信息.

关键词：雷暴电场宇宙线次级粒子 Monte Carlo模拟 LHAASO实验

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热蒸发沉积法制备硫化锌纳米材料的研究进展

化工新型材料 2024年第2期52卷 37-42页

作者：林佳纯熊宸玮陶克文马德才林少鹏王彪中山大学中法核工程与技术学院珠海519082 中山大学物理学院广州510275

硫化锌作为Ⅱ—Ⅵ族直接跃迁的宽带隙半导体发光材料,具有较大的禁带宽度、丰富的发光色彩和优异的红外透过性,广泛应用于光电器件、太阳能电池、红外窗和光催化降解,在光电传感、核辐射探测和医疗影像等领域有广阔的应用前景。热蒸发... 详细信息

硫化锌作为Ⅱ—Ⅵ族直接跃迁的宽带隙半导体发光材料,具有较大的禁带宽度、丰富的发光色彩和优异的红外透过性,广泛应用于光电器件、太阳能电池、红外窗和光催化降解,在光电传感、核辐射探测和医疗影像等领域有广阔的应用前景。热蒸发沉积法是一种重要的制备纳米材料的方法,其灵活多样的实验条件为制备优良性能的纳米硫化锌提供了可能。对热蒸发沉积法制备硫化锌纳米材料的研究进行梳理和总结,主要介绍热蒸发沉积法的反应和生长机制,阐述了原料、衬底和催化剂种类,以及载气类型和流速等重要实验条件对硫化锌纳米材料结构和光学性能的影响。最后,对当前热蒸发法制备硫化锌纳米材料存在的问题及其发展方向进行展望,以期为硫化锌材料制备和研究提供参考。

关键词：硫化锌纳米材料热蒸发沉积法光电特性研究进展

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含连续不均匀椭圆缺陷管道的屈曲失稳分析

哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 32-43页

作者：谢鹏陈昇琳常江涛中山大学海洋工程与技术学院广东珠海519082

为研究外压作用下轴向连续不均匀残余缺陷对海底管道屈曲承载能力的影响,本文基于数值仿真方法研究了轴向含均匀、单峰以及双峰椭圆缺陷管道的屈曲失稳行为,利用弧长法求解管道的屈曲压力,并与DNV-OS-F101规范计算结果进行对比,研究验证... 详细信息

为研究外压作用下轴向连续不均匀残余缺陷对海底管道屈曲承载能力的影响,本文基于数值仿真方法研究了轴向含均匀、单峰以及双峰椭圆缺陷管道的屈曲失稳行为,利用弧长法求解管道的屈曲压力,并与DNV-OS-F101规范计算结果进行对比,研究验证了DNV规范预测轴向含非均匀椭圆缺陷管道屈曲压力的保守性,分析了轴向含连续不均匀椭圆缺陷管道屈曲失稳的激发位置及影响参数。研究结果表明:轴向含连续不均匀椭圆缺陷管道的屈曲压力主要由均匀椭圆度以及最大局部椭圆度决定,各缺陷间距范围内屈曲压力变化规律各不相同,且上升下降幅度受椭圆缺陷间距与最大椭圆度间耦合作用影响。

关键词：深海海底管道椭圆缺陷屈曲失稳压溃弧长法有限元分析数值模拟

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SGTR事故工况下射流行为模拟实验研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 955-961页

作者：陈松徽程辉成松柏中山大学中法核工程与技术学院珠海519082 哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001

蒸汽发生器传热管破口(SGTR)事故属于铅冷快堆(LFR)中一类较为严重的事故。在SGTR事故工况下,二回路冷却剂水会与一回路中的高温熔融铅铋合金直接接触,从而发生强烈的相互作用。为了进一步研究水射流在熔融铅铋中的注入行为,本研究设计... 详细信息

蒸汽发生器传热管破口(SGTR)事故属于铅冷快堆(LFR)中一类较为严重的事故。在SGTR事故工况下,二回路冷却剂水会与一回路中的高温熔融铅铋合金直接接触,从而发生强烈的相互作用。为了进一步研究水射流在熔融铅铋中的注入行为,本研究设计和搭建了液体射流两相流动可视化实验平台,并进行了一系列模拟实验。研究中首先探讨了沸腾(包含闪蒸)和非沸腾工况下的射流流型演化过程及规律,并定量分析了射流注入速率对最大注入深度的影响规律,最后基于实验数据运用Froude数理论对非沸腾工况下注入速度与最大注入深度进行了分析,并获得了无量纲半经验关系式。

关键词：铅冷快堆蒸汽发生器破口事故射流注入深度射流行为

“4R-4M”试验方法论在国家重大科技基础设施实验装置设计和建设中的应用与思考

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科学通报 2024年第20期69卷 2838-2843页

作者：孙冬柏杨纯臻孟凡强周舟倪木一崔艺涛 Ulf Karlsson 中山大学材料科学与工程学院中山大学材料学院中山大学中法核工程技术学院中山大学物理学院深圳综合粒子设施研究院

当今世界科技强国之间的竞争,比拼的是国家战略科技力量.党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央坚持把科技创新摆在国家发展全局的核心位置,以前所未有的力度加强国家战略科技力量建设.国家重大科技基础设施是为促进科技创新、技... 详细信息

当今世界科技强国之间的竞争,比拼的是国家战略科技力量.党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央坚持把科技创新摆在国家发展全局的核心位置,以前所未有的力度加强国家战略科技力量建设.国家重大科技基础设施是为促进科技创新、技术变革提供极限研究手段的大型、复杂的科学研究系统,是提高我国高新技术研发和关键核心技术突破的重要平台[1].目前,我国在建和运行的重大科技基础设施项目总量达77个.

关键词： large-scale scientific facility synchrotron radiation light source synchrotron X-ray techniques operando working conditions

中外合作办学对我国工程教育的借鉴意义——以中法合办核学院为例

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高等工程教育研究 2024年第2期 54-59页

作者：潘大为袁岑溪徐瑶王为中山大学哲学系中山大学中法核工程与技术学院中山大学中法核工程与技术学院党委

中外合作办学是我国高等教育国际化的一种代表性形态。本文以某研究型大学的中法合办核学院为例,从教育模式、人才培养目标和教育“主权”三方面对该学院的合作办学实践进行全面考察,系统揭示中法双方对工程教育本质理解的异同。中法核... 详细信息

中外合作办学是我国高等教育国际化的一种代表性形态。本文以某研究型大学的中法合办核学院为例,从教育模式、人才培养目标和教育“主权”三方面对该学院的合作办学实践进行全面考察,系统揭示中法双方对工程教育本质理解的异同。中法核学院从办学早期“原汁原味的法式精英工程师教育”到“中法融合”的探索,可为我国工程教育高质量发展、尤其是正确理解“工科理科化”倾向提供参考。

关键词：工程教育中外合作办学新工科核能工科理科化

大规模并行非结构滑移网格守恒型隐式处理方法

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中国造船 2024年第1期65卷 267-277页

作者：肖艺郭凯昕明平剑哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 中山大学先进能源学院深圳518107 中山大学中法核工程与技术学院珠海519082

滑移网格方法的难点是在不引入误差的情况下实现多区域网格之间的数值耦合,提高CFD求解器的并行可扩展性,以及改进交界面处并行通信关系。论文介绍了大规模并行非结构滑移网格守恒型隐式处理方法,并通过算例对滑移网格并行算法的鲁棒性... 详细信息

滑移网格方法的难点是在不引入误差的情况下实现多区域网格之间的数值耦合,提高CFD求解器的并行可扩展性,以及改进交界面处并行通信关系。论文介绍了大规模并行非结构滑移网格守恒型隐式处理方法,并通过算例对滑移网格并行算法的鲁棒性和通量守恒性进行验证,它与串行计算结果具有良好的一致性。通过螺旋桨瞬态流场工程算例检验该滑移网格并行算法应用于船舶与海洋工程领域大规模工程问题的适用性、鲁棒性,以及并行性能。

关键词：滑移网格非结构网格并行计算有限体积法

基于POD方法的燃料棒模态特征及流致振动响应降阶模型研究

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核动力工程 2024年

作者：闵光云姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院

本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型（ROM）。首先，基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据，将模态数据组装成快照矩阵。接着，基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算... 详细信息

本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型（ROM）。首先，基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据，将模态数据组装成快照矩阵。接着，基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算燃料棒的流致振动响应，将流致振动响应数据组装成快照矩阵。然后，采用本征正交分解（POD）方法将快照矩阵投影到低维空间，并根据特征值大小选出能量占比最高的POD模态。基于选出的POD模态将快照矩阵重构回物理空间，实现了模态和流致振动响应的快速计算。研究发现：对于1阶模态和流致振动响应的重构，刚度越小所需要的POD模态数量越多；对于相同刚度下不同阶模态的重构，模态阶次越高，所需要的POD模态数量越多。本文研究结果对于燃料棒模态特征和流致振动响应的快速计算具有一定的意义。

关键词：本征正交分解(POD)方法燃料棒降阶模型(ROM) 模态特征流致振动响应

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利用离子阻停对电子俘获致核激发的研究

物理学报 2024年第13期73卷 101-110页

作者：贾晨旭丁兵滑伟郭松强赟华陈红星韦锐周小红中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 中山大学中法核工程与技术学院珠海519082 广西师范大学物理科学与技术学院桂林541004

当特定能量的自由电子被原子核外电子轨道俘获时,有可能导致原子核被共振激发,这就是电子俘获致核激发.该机制的一个应用愿景是通过操纵电子使同核异能态所储存的核能按照人们的需求释放出来.如果能够实现这种技术,有望为核能的储存和... 详细信息

当特定能量的自由电子被原子核外电子轨道俘获时,有可能导致原子核被共振激发,这就是电子俘获致核激发.该机制的一个应用愿景是通过操纵电子使同核异能态所储存的核能按照人们的需求释放出来.如果能够实现这种技术,有望为核能的储存和利用带来巨大变革.本文对比了近年来基于加速器装置,在高电荷态离子阻停过程中测量电子俘获致核激发几率的两次实验研究工作.对于两次测量结果的不一致,从误差水平评估这一个新的角度分析了可能的原因.此外,通过评估四种可能的熔合蒸发反应道,发现94Zr束流和氦气靶可能是利用次级束开展下一步实验工作的理想弹靶组合.

关键词：同核异能态电子俘获致核激发诱发退激次级束伽马谱学