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基于小尺寸模型分析氢氧旋转爆轰波传播的不稳定性机制

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爆炸与冲击 2025年第1期45卷 28-40页

作者：徐鸿飞王放武郁文翁春生南京理工大学瞬态物理全国重点实验室江苏南京210094

氢氧的高反应活性给旋转爆轰波的稳定传播带来了巨大的挑战,为研究氢氧旋转爆轰波传播不稳定性,通过改变当量比对小尺寸模型下二维氢氧旋转爆轰波进行数值模拟研究,揭示了氢氧旋转爆轰波复杂多变的传播特性,并分析了典型流场结构,探讨... 详细信息

氢氧的高反应活性给旋转爆轰波的稳定传播带来了巨大的挑战,为研究氢氧旋转爆轰波传播不稳定性,通过改变当量比对小尺寸模型下二维氢氧旋转爆轰波进行数值模拟研究,揭示了氢氧旋转爆轰波复杂多变的传播特性,并分析了典型流场结构,探讨了传播模态的不稳定性以及爆轰波湮灭和再起爆机制。结果表明:随着当量比的提高,流场内分别呈现熄爆、单波、单双波混合3种传播模态,且爆轰波的传播速度随当量比的增大几乎呈线性提高,速度亏损为5%~8%。激波的扰动使得爆燃面失稳产生明显的扭曲和褶皱,氢氧的高反应活性让爆燃面明显分层且在2个分界面上呈现不同的不稳定性,上分界面为Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性,下分界面为Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性。单双波混合模态下爆轰波极不稳定,保持湮灭、单波、双波对撞3种状态之间循环。爆轰波有2种湮灭方式:一是双波对撞导致爆轰波湮灭,二是爆燃面燃烧加剧使得爆燃面下移导致爆轰波湮灭。再起爆的主要原因是:R-T不稳定性诱导爆轰产物与新鲜预混气在爆燃面上相互挤压产生尖峰和气泡结构,增强爆燃面上的反应放热,产生了局部热点并逐渐增强为爆轰波,实现爆燃转爆轰。

关键词：旋转爆轰波传播特性当量比不稳定性湮灭再起爆

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水电导率对水下微秒脉冲流光放电形态的影响

物理学报 2025年

作者：李霄温小琼杨元天大连理工大学物理学院

水下流光放电在降解水中有机污染物、改良农作物种子等方面有良好的应用前景，其放电形态对实际应用效果有重要影响。本文利用四分幅超高速相机观测了不同水电导率、外加电压条件下水下微秒脉冲流光放电过程，发现在高水电导率条件下存... 详细信息

水下流光放电在降解水中有机污染物、改良农作物种子等方面有良好的应用前景，其放电形态对实际应用效果有重要影响。本文利用四分幅超高速相机观测了不同水电导率、外加电压条件下水下微秒脉冲流光放电过程，发现在高水电导率条件下存在两种不同的放电形态：扇形丝丛和单根长丝。在本文研究范围内水电导率800 μS/cm是两种形态出现率的分界点：水电导率小于800 μS/cm时，单根长丝形态的出现率为100%；当水电导率大于800 μS/cm时，随着水电导率的增加，单根长丝形态的出现率降低，扇形丝丛形态的出现率增加；水电导率大于1000 μS/cm后，主导放电形态为扇形丝丛形态，随水电导率的增大反转两种放电形态的出现率所需的电压增大。扇形丝丛流光传播速度～1.7 km/s，单根长丝流光早期传播速度～25 km/s，后期传播速度下降至～0.8 km/s，水电导率和外加电压对两种形态的传播速度没有显著影响。扇形丝丛形态的放电延迟时间总是比单根长丝形态的大～8%，单脉冲注入能量比单根长丝形态的小～20%。

关键词：水下微秒脉冲流光放电水电导率扇形丝丛形态单根长丝形态

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复合纳米机械振子系统中的克尔非线性研究

光子学报 2025年

作者：孙轶陈华俊安徽理工大学力学与光电物理学院

提出一个混合的纳米机械振子系统，该系统由两端夹紧的纳米机械振子组成，其中一个纳米机械振子上镶嵌有一枚二能级量子点。通过泵浦-探测技术对该系统光学特性进行分析。研究发现该系统中出现了声子诱导透明和类双法诺共振的现象。分... 详细信息

提出一个混合的纳米机械振子系统，该系统由两端夹紧的纳米机械振子组成，其中一个纳米机械振子上镶嵌有一枚二能级量子点。通过泵浦-探测技术对该系统光学特性进行分析。研究发现该系统中出现了声子诱导透明和类双法诺共振的现象。分别对系统中的两个耦合项进行分析，结果表明耦合系数分别与双峰之间的分裂距离和振幅差值呈函数关系，可以根据谱线中分裂横向距离和纵向振幅的绝对差值对未知的λ和β进行估算，在光学存储、信号调制等领域有着潜在的应用前景。

关键词：非线性光学克尔效应纳米机械振子量子点光学pump-probe技术

基于PSO-hpRPM算法的滑翔制导炮弹弹道优化

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控制与决策 2025年

作者：管军叶双慧易文俊江苏科技大学自动化学院南京理工大学瞬态物理全国重点实验室

针对滑翔制导炮弹在坏境高动态、状态强耦合等复杂多约束情况下弹道优化效率低、优化效果不理想等问题,提出一种基于粒子群-hp自适应Radau伪谱(PSO-hpRPM)算法的滑翔制导炮弹弹道优化方法,该方法融合了PSO算法全局搜索能力强和hpRPM算... 详细信息

针对滑翔制导炮弹在坏境高动态、状态强耦合等复杂多约束情况下弹道优化效率低、优化效果不理想等问题,提出一种基于粒子群-hp自适应Radau伪谱(PSO-hpRPM)算法的滑翔制导炮弹弹道优化方法,该方法融合了PSO算法全局搜索能力强和hpRPM算法局部优化能力出色的特点,解决滑翔制导炮弹在复杂多约束情况下的弹道优化问题.首先,建立滑翔制导炮弹动力学模型和弹道优化问题的约束条件和目标函数;其次分别采用hpRPM、PSO和PSO-hpRPM方法进行滑翔弹道优化求解,并进行三种方法的对比研究;最后,为了进一步验证所提算法的优越性,采用灰狼优化算法(GWO)和鲸鱼(WOA)和hpRPM算法相结合,设计GWO-hpRPM算法和WOA-hpRPM算法,并对三种混合优化算法进行了仿真对比研究.研究结果表明:本文提出的PSO-hpRPM算法在同时满足复杂多约束条件下,优化得到的最远滑翔弹道射程伪70 170.75s m,平均迭代收敛步数为6.6步,综合性能较其他算法更佳,优化效果良好.

关键词：弹道优化粒子群优化 hp自适应Radau伪谱启发式算法滑翔制导炮弹混合优化算法

基于FPGA的中子多重性移位寄存器设计与验证

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核电子学与探测技术 2025年

作者：胡文兴张焱张浩然李明玉孟祥厅刘翅王仁波东华理工大学铀资源探采与核遥感全国重点实验室东华理工大学核物理与核技术江西省重点实验室东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心泛华检测技术有限公司

中子多重性计数是一种重要的核材料非破坏性分析方法，通过多重性移位寄存器对中子多重性计数器获取的脉冲时间序列进行统计，实现对铀钚等核材料的准确测量。为了实现多重性移位寄存器的自主设计研发，本文基于现场可编程门阵列（FPGA... 详细信息

中子多重性计数是一种重要的核材料非破坏性分析方法，通过多重性移位寄存器对中子多重性计数器获取的脉冲时间序列进行统计，实现对铀钚等核材料的准确测量。为了实现多重性移位寄存器的自主设计研发，本文基于现场可编程门阵列（FPGA）开发了一款多重性移位寄存器原理样机，并通过模拟脉冲时间序列的方法实现无源验证。结果表明，样机得到的多重计数率与模拟结果的相对偏差小于5%。本文设计的多重性移位寄存器对国产化中子多重性测量装置的研究具有重要的现实意义。

关键词：中子多重性计数非破坏性分析多重性移位寄存器 FPGA

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线性脉冲放大器虚拟系统设计

核电子学与探测技术 2025年

作者：孟祥厅彭玲玲巩来咏刘小亮孙宇张怀强东华理工大学核科学与工程学院东华理工大学核物理与核技术江西省重点实验室

本文介绍了一款基于LabVIEW与Multisim软件设计的线性脉冲放大器虚拟系统，旨在为核仪器设备研发人员提供一种快速高效的工具。该系统不仅支持电路理论学习、电路仿真，还具备直观的操作界面、灵活的参数配置和实时波形显示功能。实现... 详细信息

本文介绍了一款基于LabVIEW与Multisim软件设计的线性脉冲放大器虚拟系统，旨在为核仪器设备研发人员提供一种快速高效的工具。该系统不仅支持电路理论学习、电路仿真，还具备直观的操作界面、灵活的参数配置和实时波形显示功能。实现了仿核脉冲信号输出电路、无源微分与极零相消电路、（RC）m电路以及准高斯滤波电路等多种电路仿真。系统还包含了电路原理和理论考核模块，确保研发人员在实际操作前对相关理论有充分理解。通过虚拟系统的运行结果，验证了该系统的可行性和有效性，能够有效地辅助核仪器设备的研发，提高研发速度和质量，具有很好的实际应用价值。

关键词：虚拟系统线性脉冲放大器 LabVIEW Multisim

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深度学习在液闪探测器中粒子方向重建的应用

核电子学与探测技术 2025年

作者：李典范良前进薛景秦丁雪峰上海理工大学中国科学院高能物理研究所

液体闪烁体（简称“液闪”）探测器因其成本效益高而被广泛应用于中微子探测。液闪探测器利用带电粒子激发的闪烁光来测量粒子的相关信息，并通过粒子径迹推断其运动方向。对于能量较低因而径迹过短的粒子，液闪探测器探测到的闪烁光子... 详细信息

液体闪烁体（简称“液闪”）探测器因其成本效益高而被广泛应用于中微子探测。液闪探测器利用带电粒子激发的闪烁光来测量粒子的相关信息，并通过粒子径迹推断其运动方向。对于能量较低因而径迹过短的粒子，液闪探测器探测到的闪烁光子数量远超切伦科夫光子数量（约高出两到三个数量级），因此利用切伦科夫光确定粒子运动方向极为困难，相关研究多集中于低光产额的液闪实验。对于高光产额的液闪实验，如Borexino、KamLAND和江门中微子实验（JUNO），在这方面的研究较少，尤其是在深度学习的应用方面。因此，探究深度学习在此领域的潜力具有重要意义。本工作开发了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network， CNN）的深度学习模型CRCP（Cherenkov Ring Center Predictor）用于液闪探测器点粒子运动方向重建，并与基于拟合的方法进行了效果对比。研究表明深度学习算法具有较好的重建方向能力。本工作可用于江门中微子实验、萨德伯里中微子观测站(SNO+)实验和慢液闪方案的锦屏中微子实验，以提高探测器对太阳中微子相关的本底的压低能力。

关键词：液体闪烁体探测器粒子运动方向重建深度学习 CNN 机器视觉

热处理调控对Fe-Ga合金相结构和磁致伸缩性能影响研究进展

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材料工程 2025年

作者：胡勇王泽张文格马好放杨小康兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学材料科学与工程学院兰州理工大学温州泵阀工程研究院

Fe-Ga合金作为一种新型的磁致伸缩材料，具有低驱动磁场和高磁致伸缩性能。因其兼具成本低、力学性能好及稳定性高等优点，在微位移器件、振动器和传感器件等领域引起了凝固态物理和材料科学工作者的关注。Fe-Ga合金的磁致伸缩性能与材... 详细信息

Fe-Ga合金作为一种新型的磁致伸缩材料，具有低驱动磁场和高磁致伸缩性能。因其兼具成本低、力学性能好及稳定性高等优点，在微位移器件、振动器和传感器件等领域引起了凝固态物理和材料科学工作者的关注。Fe-Ga合金的磁致伸缩性能与材料的织构取向，磁畴的分布状态及合金元素的添加有关，更取决与合金的物相结构。为此，本文从Fe-Ga合金的相结构出发，概述了不同制备方法对提高Fe-Ga合金晶粒择优取向的影响；施加一定的外加磁场和预应力改变磁畴分布状态的作用；添加稀土元素对于磁致伸缩性能提升的效果；重点介绍了热处理调控相结构转变和纳米沉淀相析出对Fe-Ga合金磁致伸缩性能影响的研究进展。综述论文有助于促进Fe-Ga 合金在结构-功能一体化精密器件制备领域的推广和应用。

关键词： Fe-Ga合金相结构磁致伸缩性能热处理调控

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石墨烯-硼烯共面异质结结构和性质计算研究

原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 75-80页

作者：刘会彬刘品妍陈思雨李昕玥张震张孟华东理工大学上海200237

采用密度泛函理论系统研究了石墨烯和χ_(3)硼烯构造共面异质结的可行性、结构和性质.通过对体系能量的计算,找到了稳定的石墨烯-χ_(3)硼烯共面二维异质结体系,并对构造方式、电学和光学性质进行了详细地分析与讨论.研究发现异质结体... 详细信息

采用密度泛函理论系统研究了石墨烯和χ_(3)硼烯构造共面异质结的可行性、结构和性质.通过对体系能量的计算,找到了稳定的石墨烯-χ_(3)硼烯共面二维异质结体系,并对构造方式、电学和光学性质进行了详细地分析与讨论.研究发现异质结体系界面处以碳六元环和硼五元环头对头相连接.对电荷转移和态密度分析得出石墨烯与硼烯之间形成稳定共价键.该体系具有零带隙和金属性的性质,且可见光波段吸收性能优异,具有潜在应用价值.

关键词：硼烯石墨烯异质结密度泛函理论