导读:本文包含了高能粒子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:大科学工程,LHAASO,高能粒子,宇宙线能谱,切伦科夫,探测器阵列,粒子物理学,观测站,银河系,高能物理
高能粒子论文文献综述
李大庆[1]（2019）在《捕捉高能粒子 大科学工程LHAASO探索宇宙奥秘》一文中研究指出今年4月27日，来自中国、美国、日本、德国、法国、意大利、俄罗斯、瑞士等国的专家、学者共同来到海拔4410米的四川省稻城县海子山，现场考察正在建设中的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）。令他们没有想到的是，这个主体工程于2017年6月才开始动工的观测站，(本文来源于《科技日报》期刊2019-06-28）
仲雨水[2]（2019）在《行星际磁镜对太阳高能粒子的效应研究》一文中研究指出在绝热近似下,粒子的磁矩是一个守恒量。当磁矩不为零的带电粒子由弱磁场区向强磁场区运动时,会受到一个指向弱磁场的力,带电粒子可能会被“反射”回弱磁场区,我们称这种磁场结构为磁镜(Magnetic Mirror)。行星际日冕物质抛射(Interplanetary Coronal Mass Ejection,ICME)和冕洞产生的快速太阳风都会压缩前方慢速太阳风中的磁场,使磁场增强进而形成磁镜,以上两种是行星际的磁镜。在太阳附近,离太阳越近磁场越强,这也是一个磁镜,太阳附近的磁镜与行星际的磁镜可构成一个磁瓶。处在不同纬度不同经度不同径向距离的多颗卫星,观测同一高能粒子事件时,发现某些事件中粒子通量在下降期非常接近(通量比值<2),这一现象被称为蓄水池效应。Reames等人将这一现象归结于行星际磁瓶的作用。我们可以算出磁镜的聚焦尺度并与行星际粒子的平均自由程作比较,从而研究行星际磁镜效应对粒子传播过程的影响。我们挑选了两个具有代表性的事件,一个是发生在太阳活动小年2007年7月的共转相互作用区事件(Corotating Interaction Region,CIR),一个是发生在太阳活动高年2013年7月的ICME事件。使用Giacalone等人的快慢流相互作用模型拟合CIR和ICME的太阳风速度和磁场,并用此磁场计算聚焦尺度,然后与粒子平均自由程比较研究粒子的磁镜效应;计算太阳风速度散度来研究太阳风压缩区粒子的加速过程。通过计算0.96 AU(STA卫星到太阳的距离)和2 AU处的聚焦尺度以及磁场方向上的太阳风速度散度,我们得到主要结论如下:压缩程度越强,(1)磁镜影响的经度范围越广;(2)在相同距离上最小聚焦尺度越小,磁镜效应越强;(3)2 AU处最小聚焦尺度所在磁力线上太阳风速度散度绝对值峰值越大,粒子的加速效率越大。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
王尚洁[3]（2019）在《太阳高能粒子平均自由程在叁维MHD背景场的相关研究》一文中研究指出空间物理学是人造卫星上天后迅速兴起的一门学科。空间天气学作为空间物理学的一部分,特别是空间灾害性事件对人类的生产生活有着极其重要的影响。太阳高能粒子(Solar Energetic Particle,SEP)是一类重要的空间灾害事件,它不但会导致航天器损害、威胁航天员生命,甚至还会造成通信中断导航失灵,影响人类的经济活动以及生活。因此如何对SEP进行准确的预报一直是空间天气学研究的重要课题之一。当前对于SEP的传输过程,使用的传输模型一般以恒定太阳风速度或Parker螺旋磁场为背景,其优势在于可以有效地简化预报过程从而提高预报的时效性。但随着计算机水平的发展使人们对预报精度提升有了较高需求,根据真实的日球层作为传输背景的模拟将更为重要。本文使用的MHD-SEP模型中,对SEP的传输使用叁维MHD太阳风背景场。该模型的背景场可以反应行星际背景太阳风中的主要物理现象,如1AU以内的高速流和低速流之间的相互作用、前向激波和后向激波、激波的相互作用区、日球层电流片的叁维结构等,这些均是传统模型所不能体现的。本文充分利用该模型叁维太阳风背景场的优势,主要进行了如下工作:(1)对平均自由程使用多种求解模型,分析在该模式中的最优模型;(2)测试了该模式下对影响平均自由程的相关自由参数敏感度;(3)在太阳活动高年与低年对太阳高能粒子的平均自由程进行了定性分析。我们使用该模型得到与前人相符的平均自由程的空间分布规律。并得到了如下结论:(1)MHD背景场下不同的平均自由程求解模型对SEP的粒子通量有明显影响,故选择适合于模式的求解模型尤为重要,我们使用的求解模型与实际观测更吻合;(2)在MHD背景场中,平均自由程相关自由的参数的取值对粒子的全向通量影响较大,各向异性影响不大,可满足定性分析的需要,为未来的定量分析工作打下基础;(3)该模式下可以反应平行平均自由程在不同的事件中的空间分布规律,对SEP相关研究有重要的参考价值;(4)平均自由程与太阳风径向速度有明显的负相关关系,这一结论将SEP与背景太阳风场联系起来,同时也为加入更复杂CME的背景太阳风场下SEP的研究提供基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2019-06-01）
石黎铭,吴雪科,万迪,李会东,樊群超[4]（2019）在《先进磁镜装置中径向电场对高能粒子的约束性能研究》一文中研究指出本文运用Boris算法对紧凑型聚变反应装置(compact fusion reactor, CFR)中高能a粒子的运动轨道进行了数值模拟,分析了高能a粒子在不同径向电场作用下运动轨道的差异性;探究了不同径向电场对CFR装置中不同位置处a粒子约束性能的影响.研究结果表明,当正、负径向电场强度达到一定临界值时,都能够使高能a粒子很好地约束在CFR装置内部,但不同位置处径向电场强度临界值与a粒子初始条件有关.(本文来源于《物理学报》期刊2019年10期）
邹云鹏[5]（2019）在《托卡马克装置中阿尔芬本征模稳定性及高能粒子输运模拟研究》一文中研究指出在托卡马克中,聚变反应或者辅助加热产生的高能粒子会与阿尔芬本征模相互作用,高能粒子会将自身的自由能传递给阿尔芬本征模,从而引起阿尔芬本征模的不稳定,反之不稳定的阿尔芬本征模也会影响高能粒子的输运,使其在空间上重新分布,因此本文从这两个方面开展模拟研究。首先基于DIII-D两个的具有反剪切磁场位形放电实验#166496和#159243,对磁流体—动理学混合程序NOVA-K和回旋朗道流体程序TGLFEP进行验证,这两次实验分别为高声稳态放电实验和L模放电的电流爬升阶段,在这两次实验中,均观测到阿尔芬本征模被中性束加热生成的高能粒子所激发。与实验的诊断结果相同,两个程序的模拟结果均显示,在#166496实验中,低环向模数(n=1～2)的环效应阿尔芬本征模(TAE)被激发;而在#159243实验中,低环向模数(n=2～6)的反剪切阿尔芬本征模(RSAE)被激发。然后将这两个程序应用到中国聚变工程实验堆(CFETR)的模拟分析中,主要用来预测聚变产生的α粒子所激发的阿尔芬本征模的不稳定性,由于CFETR特殊的安全因子剖面,阿尔芬本征模的增长率会随着环向模数的增长而发生周期性变化,并且产生在有理面附近的RSAE,其增长率总是大于TAE的增长率。此外两个程序的模拟结果都显示在这个基础上再考虑500keV的离轴的中性束注入,会使阿尔芬本征模的增长率进一步增加。论文还进一步分析了CFETR的安全因子剖面的变化对阿尔芬本征模的影响,模拟结果显示安全因子最小值qmin的增加会使RSAE变得更不稳定,而如果保持qmim不变,通过增加磁轴位置的安全因子q0的方式增加负的磁剪切则可以使RSAE变得稳定。另外,增加背景等离子体密度,则会缩短高能粒子的慢化时间并增加电子碰撞阻尼,从而有利于阿尔芬本征模的稳定。本文对高能粒子输运的研究主要基于临界梯度模型并使用动理学输运程序EPtran进行模拟,其中最重要的输入参数高能粒子临界梯度则需要使用TGLFEP模拟得到。首先本文基于DIII-D#142111放电实验525ms时刻,使用NOVA-K验证了TGLFEP计算的临界梯度的准确性,通过模拟与实验的对比表明,EPtran程序计算的高能粒子径向压强剖面与诊断结果是很接近的,只有在边界处略高于诊断结果,这是因为在边界处该程序只考虑了湍流引起的高能粒子损失。然后使用同样的模拟方法对CFETR稳态运行方案和混合运行方案中的高能粒子输运进行预测。模拟结果表示,稳态运行方案中主要由不稳定的TAE驱动α粒子输运,而在混合运行方案中则是不稳定的比压引起的阿尔芬本征模(BAE)驱动α粒子输运。相比之下,由于混合运行方案中,α粒子的高压强梯度区域的径向宽度比较窄,而且阿尔芬本征模在径向上也比较集中,因此阿尔芬本征模对高能粒子输运的驱动比较小。由于混合运行方案的初始高能粒子密度高,因此在达到稳态时芯部沉积的高能粒子密度比较高。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-07）
杨晨飞[6]（2019）在《基于有源硅像素探测器的高能粒子束流望远镜研究》一文中研究指出随着粒子物理学科的发展,粒子探测器规模越来越庞大,结构越来越复杂,对探测精度的要求也越来越高。在探测器的研发过程中,使用能量和方向都可调控的粒子实验束对其进行性能测试和刻度是必不可少的环节。使用实验束对探测器进行测试,特别是需要测试其位置分辨率、探测效率参数时,一般需要使用实验束配套的高精度粒子径迹探测系统,用来测量粒子径迹信息,这就是束流望远镜系统。作为测量工具,一般需要束流望远镜系统拥有比被测探测器更好的性能参数。自从硅像素探测器发展成熟以来,由于其具有高位置分辨、高集成度、快响应时间、低噪声以及极低物质量的优点,也逐渐被应用于束流望远镜设计中,这种束流望远镜系统称为硅像素束流望远镜。为了提升束流使用效率,同时也为了更好的模拟真实的对撞机实验环境,世界上的主要实验束都在寻求实现更高的亮度,目前国际上已有的硅像素束流望远镜相关性能都不能满足逐渐增长的性能需求。在此背景下,本论文作者所在实验室即与DESY合作,展开了新一代硅像素束流望远镜的相关研究。经过调研和比较,本论文选用了各参数均能满足DESY实验束相关需求的ALPIDE硅像素探测器,展开了束流望远镜系统设计相关研究。基于对束流望远镜和硅像素探测器的调研与相关仿真,本论文提出了ALPIDE束流望远镜系统的设计方案,主要包括其电子学设计、触发系统与机械结构设计,以及数据获取系统及径迹重建软件开发。得益于ALPIDE的高触发率与低噪声性能,该系统的径迹重建工作将被显着简化。基于系统设计方案思路,本论文首先完成了一套针对单片ALPIDE的验证电路设计,对ALPIDE的相关性能进行了测试,并在此基础上,完成了一套6层ALPIDE组成的束流望远镜原型系统的设计。最后使用DESY的2-6GeV实验束,对该原型系统进行了两次束流测试,采集了超过一亿组有效事例。该原型系统完全兼容DESY现有EUDET系统的软硬件接口,使其具有良好的可扩展性。测试结果显示,原型系统实现了200kHz触发率、99.8%探测效率与小于4.2×10-6/evnet的误击中率,对6GeV实验束的径迹分辨率可达3.11μm,其各项指标均达到了新型硅像素束流望远镜系统的相关设计要求。尤其是系统的触发率与误击中率参数得到了大幅改进,保证了各类面向未来粒子物理实验新型位置灵敏探测器性能研究的精度和效率需求。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
敖先志,刘四清,沈华,王晶晶,胡骏翔[7]（2019）在《2 AU以内的“渐进型”太阳高能粒子事件模拟》一文中研究指出太阳高能粒子(Solar Energetic Particle,SEP)事件是影响地球空间以及深空辐射环境的主要因素之一。"渐进型"太阳高能粒子事件中的高能粒子主要来自于日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)所驱动的激波扩散加速(Diffusive Shock Acceleration,DSA)过程。CME驱动的激波在行星际的传播过程中,其结构不断演化,进而影响到高能粒子的加速过程。本文利用二维太阳高能粒子加速和传播模型,对发生于2014年4月18日的太阳高能粒子事件实例进行了数值模拟。模型考察了黄道面上2 AU的距离以内包含地球所在位置的4个不同点,分别计算了每个点上高能粒子的通量。数值模拟的结果表明:黄道面内不同位置的观察点,与激波波前的磁力线连接不同,从而导致观察点处高能粒子的通量有着显着的差异。该模型的计算结果可以为深空探测计划开展辐射环境研究提供必要的输入。(本文来源于《深空探测学报》期刊2019年02期）
杨涛,邵志杰,蔡明辉,贾鑫禹,韩建伟[8]（2019）在《空间高能粒子与器件布线层核反应后次级粒子LET分布研究》一文中研究指出空间高能质子和重离子是导致元器件发生单粒子效应的根本原因,为准确评估元器件在轨遭遇的单粒子效应风险,必须清楚高能质子、重离子与器件材料发生核反应的物理过程及生成的次级重离子LET(Line Energy Transfer)分布规律。针对典型CMOS工艺器件模拟计算了不同能量质子和氦核粒子在器件灵敏单元内产生的反冲核、平均能量及线性能量转移值,并分析了半导体器件金属布线层中重金属对次级重离子LET分布的影响规律。计算结果表明:高能粒子与器件相互作用后产生大量次级重离子,且高能质子作用后产生的次级粒子的LET值主要分布为0～25MeV·cm2/mg;高能氦核粒子作用后产生的次级粒子的LET值主要分布为0～35 MeV·cm2/mg;有重金属钨(W)存在时能提高次级粒子的LET值,增加了半导体器件发生单粒子效应的概率,该研究结果可为元器件单粒子效应风险分析、航天器抗单粒子效应指标确定提供重要依据。(本文来源于《深空探测学报》期刊2019年02期）
贾乐锋[9]（2019）在《ZH-1卫星高能粒子探测器数据处理软件设计与实现》一文中研究指出研究结果表明,空间电磁环境的波动与地壳运动具有明显的关联性,建立空间电磁环境的监测体系有助于对研究地震机理与空间电磁扰动之间的相互关系,对探索地震预测的新方法有着重要意义。ZH-1卫星的目标是组建一个监测全球空间环境中电磁波,电磁场,电离层等离子体以及高能粒子等物理量的实验平台,为研究地震机理和空间电磁环境提供新的研究方法。高能粒子探测器的目的是监测地球空间环境中高能带电粒子的入射方向和能量的变化,配合空间电磁扰动的测量,探索空间高能带电粒子的变化与地震可能的联系,为将来的地震预报奠定基础。论文主要研究了ZH-1卫星高能粒子探测器数据处理软件对高能段载荷和低能段载荷的入射粒子种类、通量、能谱、入射方向的测量以及对太阳X射线的监测。通过在Hadoop平台下设计数据处理软件完成数据处理工作得出测量结果,并与国际上其他同类卫星的探测结果作对比,验证数据处理的正确性。最后输出符合设计要求的0,1,2级数据产品,为国内从事对空间高能粒子的相关研究人员的研究做数据支撑。(本文来源于《中北大学》期刊2019-03-15）
徐仁新[10]（2019）在《黑洞充当极高能粒子的加速器》一文中研究指出大规模数值模拟表明,超大质量黑洞可将粒子加速至极高能。天体物理学家多年来一直怀疑,地面探测到的神秘的极高能宇宙射线(UHECR)可能来自活动星系核(AGN),即星系中心超大质量黑洞。然而,那里粒子的加速机制尚不清楚。最近,一个研究小组通过大规模模拟诠释了一种加速机制。该结果支持UHECR起源于AGN,但也有学者提醒说,要说明质子也(本文来源于《物理》期刊2019年03期）
高能粒子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在绝热近似下,粒子的磁矩是一个守恒量。当磁矩不为零的带电粒子由弱磁场区向强磁场区运动时,会受到一个指向弱磁场的力,带电粒子可能会被“反射”回弱磁场区,我们称这种磁场结构为磁镜(Magnetic Mirror)。行星际日冕物质抛射(Interplanetary Coronal Mass Ejection,ICME)和冕洞产生的快速太阳风都会压缩前方慢速太阳风中的磁场,使磁场增强进而形成磁镜,以上两种是行星际的磁镜。在太阳附近,离太阳越近磁场越强,这也是一个磁镜,太阳附近的磁镜与行星际的磁镜可构成一个磁瓶。处在不同纬度不同经度不同径向距离的多颗卫星,观测同一高能粒子事件时,发现某些事件中粒子通量在下降期非常接近(通量比值<2),这一现象被称为蓄水池效应。Reames等人将这一现象归结于行星际磁瓶的作用。我们可以算出磁镜的聚焦尺度并与行星际粒子的平均自由程作比较,从而研究行星际磁镜效应对粒子传播过程的影响。我们挑选了两个具有代表性的事件,一个是发生在太阳活动小年2007年7月的共转相互作用区事件(Corotating Interaction Region,CIR),一个是发生在太阳活动高年2013年7月的ICME事件。使用Giacalone等人的快慢流相互作用模型拟合CIR和ICME的太阳风速度和磁场,并用此磁场计算聚焦尺度,然后与粒子平均自由程比较研究粒子的磁镜效应;计算太阳风速度散度来研究太阳风压缩区粒子的加速过程。通过计算0.96 AU(STA卫星到太阳的距离)和2 AU处的聚焦尺度以及磁场方向上的太阳风速度散度,我们得到主要结论如下:压缩程度越强,(1)磁镜影响的经度范围越广;(2)在相同距离上最小聚焦尺度越小,磁镜效应越强;(3)2 AU处最小聚焦尺度所在磁力线上太阳风速度散度绝对值峰值越大,粒子的加速效率越大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高能粒子论文参考文献
[1].李大庆.捕捉高能粒子大科学工程LHAASO探索宇宙奥秘[N].科技日报.2019
[2].仲雨水.行星际磁镜对太阳高能粒子的效应研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].王尚洁.太阳高能粒子平均自由程在叁维MHD背景场的相关研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2019
[4].石黎铭,吴雪科,万迪,李会东,樊群超.先进磁镜装置中径向电场对高能粒子的约束性能研究[J].物理学报.2019
[5].邹云鹏.托卡马克装置中阿尔芬本征模稳定性及高能粒子输运模拟研究[D].中国科学技术大学.2019
[6].杨晨飞.基于有源硅像素探测器的高能粒子束流望远镜研究[D].中国科学技术大学.2019
[7].敖先志,刘四清,沈华,王晶晶,胡骏翔.2AU以内的“渐进型”太阳高能粒子事件模拟[J].深空探测学报.2019
[8].杨涛,邵志杰,蔡明辉,贾鑫禹,韩建伟.空间高能粒子与器件布线层核反应后次级粒子LET分布研究[J].深空探测学报.2019
[9].贾乐锋.ZH-1卫星高能粒子探测器数据处理软件设计与实现[D].中北大学.2019
[10].徐仁新.黑洞充当极高能粒子的加速器[J].物理.2019
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