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霍尔推力器放电通道低频振荡特性及抑制方法

物理学报 2023年第17期72卷 233-242页

作者：陈龙王迪雅陈俊宇段萍杨叶慧檀聪琦大连海事大学理学院大连116026

霍尔推力器放电通道低频振荡是影响其性能和稳定性的重要物理现象.本文通过一维流体模型数值研究了霍尔推力器放电电流低频振荡特性及其抑制方法.假设放电通道内满足准中性条件,考虑电子与中性气体碰撞、电子反常传导及电子与壁面碰撞... 详细信息

霍尔推力器放电通道低频振荡是影响其性能和稳定性的重要物理现象.本文通过一维流体模型数值研究了霍尔推力器放电电流低频振荡特性及其抑制方法.假设放电通道内满足准中性条件,考虑电子与中性气体碰撞、电子反常传导及电子与壁面碰撞频率对电导率的影响,研究了等离子体参数的变化以及磁场、放电电压、原子速度和预电离率对放电电流振荡的幅值及频率的影响.结果表明,在典型工况下,放电通道内电流出现频率约为40 kHz的稳定周期性振荡;随着通道内部磁场强度的增大,电流振荡频率减小,放电电流振幅在较高的磁场强度下随着电压的升高逐渐降低;当预电离率升至4%以上时,电流振幅随电压的升高逐渐降低;通过降低原子速度,升高预电离率,可达到部分或完全抑制电流振荡的效果.模拟结果表明,通过提高通道磁场强度、降低放电电压、提高工质预电离率和调整进气方式以降低原子轴向速度等方式,可有效减弱或完全抑制放电电流的低频振荡.

关键词：低频振荡流体模拟放电特性预电离率

试验优化设计GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm,Er)荧光粉制备及上转换发光特性研究

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物理学报 2022年第16期71卷 108-118页

作者：陈癸伶马佳佳孙佳石张金苏李香萍徐赛张希珍程丽红陈宝玖大连海事大学理学院大连116026

为得到GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm,Er)系列最大特征发光强度的上转换荧光粉,通过试验优化设计建立了980 nm激光激发下荧光粉发光强度与其稀土掺杂浓度的回归方程,其中Tm^(3+)/Yb^(3+)样品结合均匀设计和二次通用旋转组合设计,Er^(3+)/Yb^(3+... 详细信息

为得到GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm,Er)系列最大特征发光强度的上转换荧光粉,通过试验优化设计建立了980 nm激光激发下荧光粉发光强度与其稀土掺杂浓度的回归方程,其中Tm^(3+)/Yb^(3+)样品结合均匀设计和二次通用旋转组合设计,Er^(3+)/Yb^(3+)样品则利用均匀设计和三次正交多项式回归设计分步寻优.检验并求解回归方程,分析浓度与发光强度关系,结果表明RE^(3+)(RE=Tm,Er)和Yb^(3+)浓度变化均对发光强度影响显著,且在试验空间中存在光强极值点.同条件下再次通过高温固相法制备最优发光样品.分析最优样品X射线衍射(XRD)图谱,结果表明样品均为纯相,Li+助熔剂掺杂会抑制反应杂相的产生,稀土的掺入使衍射峰向高角度偏移,且不改变峰形.分析激发功率与发光强度的关系,结果表明Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺的蓝光发射为三光子过程,Er^(3+)/Yb^(3+)共掺的绿光发射为双光子过程.分析样品温度与发光强度的关系,各样品发光强度随温度升高而降低,表明各样品发生温度猝灭,由此计算了样品的激活能.

关键词：上转换发光二次通用旋转组合设计正交多项式回归设计 GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm Er)

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铒掺杂硼酸盐玻璃中的激发态阱

Chinese Journal of Chemical Physics 2022年第2期35卷 369-374,I0003页

作者：黄开张枫赵凤娇尹鸿鸣大连海事大学理学院大连116026

铒掺杂硼酸盐玻璃广泛应用于发光材料中,研究其发光动力学性质对于优化和提高其发光效率具有重要意义.本文采用传统的熔融淬火法合成了摩尔比为2%的掺铒硼酸盐玻璃,并在低于硼酸盐玻璃转变温度(260℃)下退火,退火处理后的掺铒硼酸盐玻... 详细信息

铒掺杂硼酸盐玻璃广泛应用于发光材料中,研究其发光动力学性质对于优化和提高其发光效率具有重要意义.本文采用传统的熔融淬火法合成了摩尔比为2%的掺铒硼酸盐玻璃,并在低于硼酸盐玻璃转变温度(260℃)下退火,退火处理后的掺铒硼酸盐玻璃光学性质得到了一定程度的提高.硼酸盐玻璃未掺杂和掺杂Er^(3+)的热性能采用差示扫描量热法以10℃/min的速度进行测量.同时还测量了掺铒硼酸盐玻璃发光机理的吸收光谱、激发光谱、稳态发射光谱、瞬态发射光谱和衰减动力学曲线.实验结果表明Er^(3+)在不同激发波长下556 nm处发射时具有不同的寿命,在掺铒硼酸盐玻璃中可能存在激发态阱,利用实验数据得到了激发态阱的深度为0.14 eV.

关键词：激发态发光寿命铒掺杂硼酸盐玻璃

基于Bootstrap方法最大熵优化过采样算法

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数据采集与处理 2023年第3期38卷 727-740页

作者：雷天纲陈刚大连海事大学理学院大连116026

随着数据时代的到来,非平衡数据的分类问题受到越来越多的关注。在非平衡数据的分类问题中,往往因为少数类样本与多数类样本比例失衡而导致分类结果错误。因此,提出了一种在最大熵原理下基于自助法(Bootstrap method)的过采样算法。首先... 详细信息

随着数据时代的到来,非平衡数据的分类问题受到越来越多的关注。在非平衡数据的分类问题中,往往因为少数类样本与多数类样本比例失衡而导致分类结果错误。因此,提出了一种在最大熵原理下基于自助法(Bootstrap method)的过采样算法。首先,通过自助法获得数据样本的概率分布,并用最大熵原理对概率分布进行优化;其次,根据少数类生成新的少数类的能力不同,提出基于少数类样本分布的概率增强算法。该算法使数据随机性得到了充分体现,保证了少数类样本的概率密度在数据集平衡前后保持一致性,从而提高分类算法的有效性;最后,通过从UCI和KEEL数据库选取8组数据进行实验,实验结果表明所提出的新算法比现有的其他算法更有效。

关键词：非平衡数据自助法最大熵原理概率增强分类

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基于空间利用率定义合金相中的第一近邻团簇

材料导报 2023年第22期37卷 204-208页

作者：沙晓松陈季香徐相田赵佳乐王硕仲海洋程轶大连海事大学理学院辽宁大连116026

在晶体中,空间利用率指构成晶体的原子、离子或者分子在整个晶体空间中所占有的体积分数,能够直观地反映在晶体空间内原子的密堆情况,同样地,团簇中的空间利用率也可以反映团簇内部的原子密堆情况。本工作提出了一种针对团簇的空间利用... 详细信息

在晶体中,空间利用率指构成晶体的原子、离子或者分子在整个晶体空间中所占有的体积分数,能够直观地反映在晶体空间内原子的密堆情况,同样地,团簇中的空间利用率也可以反映团簇内部的原子密堆情况。本工作提出了一种针对团簇的空间利用率的计算方法,并以此为主要依据来精确地定义团簇,即选择具有最大空间利用率的壳层作为第一近邻团簇。首先结合体心立方结构的Zr晶体相说明该种计算方法的过程,而后结合Al-Ni-Zr三元体系中的AlNiZr(Fe 2P)合金相和Al-Zr二元体系中的Al 3Zr 2(Al 3Zr 2)合金相说明具体如何通过空间利用率来确定第一近邻团簇,此方法所确定的团簇既能体现团簇具有最佳密堆性,又保证了团簇表面三角密封的结构完整性。最后以Al-Ni-Zr三元及其亚二元合金相为例说明该方法的合理性和适用性,并且在多个体系中结合理想金属玻璃的团簇加连接原子的团簇式模型,说明了此方法所定义的团簇与金属玻璃形成的关系。

关键词：团簇空间利用率 Al-Ni-Zr合金相团簇式模型金属玻璃

应用修正正交有限内存拟牛顿算法的全波形反演

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石油地球物理勘探 2022年第5期57卷 1114-1119,I0006页

作者：齐红宇傅红笋杨露大连海事大学理学院辽宁大连116026

全波形反演(FWI)通过最小化观测数据与计算数据之间的误差,得到高分辨率的地下模型参数。正则化技术常用来克服FWI的不适定性。复杂地质模型可能同时具有平滑特征及锐利边界,单一的正则化方法往往不能得到令人满意的反演结果。为此,针... 详细信息

全波形反演(FWI)通过最小化观测数据与计算数据之间的误差,得到高分辨率的地下模型参数。正则化技术常用来克服FWI的不适定性。复杂地质模型可能同时具有平滑特征及锐利边界,单一的正则化方法往往不能得到令人满意的反演结果。为此,针对带有混合正则化的目标泛函不可微性,提出一种修正正交有限内存拟牛顿方法,求解相应的正则化目标泛函。在具有复杂构造的修正Marmousi模型以及BG Compass模型上进行数值模拟试验,且与不带有正则化的全波形反演及邻近有限内存拟牛顿方法进行比较,结果表明所提修正正交有限内存拟牛顿算法在计算效率及定量分析上具有明显的优越性。

关键词：全波形反演混合正则化修正正交有限内存拟牛顿算法邻近算子

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电子非麦氏分布的二次电子发射磁化鞘层特性

物理学报 2021年第24期70卷 231-240页

作者：陈龙孙少娟姜博瑞段萍安宇豪杨叶慧大连海事大学理学院大连116026

采用空间一维速度三维的磁流体模型研究了电子的非麦克斯韦分布对具有二次电子发射的磁化等离子体鞘层特性的影响.假设鞘层中电子速度服从非广延分布,离子在具有一定倾斜角度的磁场中被磁化.通过建立自洽的磁流体方程,研究了电子非广延... 详细信息

采用空间一维速度三维的磁流体模型研究了电子的非麦克斯韦分布对具有二次电子发射的磁化等离子体鞘层特性的影响.假设鞘层中电子速度服从非广延分布,离子在具有一定倾斜角度的磁场中被磁化.通过建立自洽的磁流体方程,研究了电子非广延分布参数q及磁场强度和角度对等离子体鞘层玻姆判据、壁面悬浮电势、鞘边二次电子数密度、鞘层厚度、离子速度等的影响.研究表明,当电子速度分布偏离麦克斯韦分布时,非广延参数q值越大,玻姆判据的值越小,壁面电势越高,鞘边二次电子数密度增大,鞘层厚度减小,鞘层区域离子、电子数密度下降加快,且壁面附近离子数密度较高,离子3个方向的速度均降低.此外,随着磁场强度增大,鞘层厚度减小,鞘层区域离子、电子数密度下降加快;磁场角度越大,参数q值对壁面电势、鞘层厚度的影响程度越显著,在超广延、亚广延分布情况下壁面附近离子x方向速度随磁场角度变化呈相反趋势.

关键词：非广延分布二次电子发射磁化鞘层玻姆判据

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稀土基金属玻璃及其共晶成分的双团簇式解析

中国稀土学报 2023年

作者：王硕陈季香窦月辉李仕龙大连海事大学理学院

金属玻璃的形成与共晶形成密切相关，且金属玻璃和晶体之间存在着结构上的遗传性。本文通过团簇式即团簇加连接原子模型将金属玻璃和共晶相关合金相联系起来，建立了稀土基金属玻璃成分设计的详细流程。利用本课题组前期提出的理想金属... 详细信息

金属玻璃的形成与共晶形成密切相关，且金属玻璃和晶体之间存在着结构上的遗传性。本文通过团簇式即团簇加连接原子模型将金属玻璃和共晶相关合金相联系起来，建立了稀土基金属玻璃成分设计的详细流程。利用本课题组前期提出的理想金属玻璃双团簇式模型：[(主团簇)1+(主团簇)2](连接原子)2或4或6来进行解析，这里的两个主团簇来自于共晶相关相。主团簇的筛选准则首先是基于空间利用率定义密堆团簇，然后选取具有最高密堆率的团簇作为主团簇，根据双团簇式模型构造出共晶点及金属玻璃的双团簇式。以Cu-Y、Al-Ce和Al-Y体系为例，利用双团簇式模型解释了金属玻璃及其共晶成分，与实验值非常吻合。最终提出了利用双团簇式模型进行稀土基金属玻璃成分设计的具体步骤。

关键词：稀土基金属玻璃共晶主团簇双团簇式模型

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多孔介质中单相气体局部流动的均质化建模

应用数学和力学 2023年

作者：李树光曲凯大连海事大学理学院

本工作研究渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用，开发气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法。基于渐近均质法，建立周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题。讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义。... 详细信息

本工作研究渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用，开发气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法。基于渐近均质法，建立周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题。讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义。利用一种基于对称性和反对称性扩展的简化方法，提出了求解局部问题的最小二乘有限元方法，克服了由于平均算子和周期性边界条件引起的数值困难。局部问题的求解能够获得单孔内速度和压力的精确分布，并且在仅知道孔隙几何形状的情况下评估多孔介质的渗透性。在局部问题的基础上，通过理论分析获得了微管中泊肃叶流动的解析解，验证了所提出的数学模型和数值算法。最后，考虑了一种三维周期性多孔结构，获得了单孔中气体局部流动的数值结果和多孔介质的渗透系数。

关键词：渐近均质法多孔介质局部流动渗透性最小二乘有限元