上海交通大学李政道研究所
- 作品数：26 被引量：17H指数：2
- 相关机构：中国科学院高能物理研究所北京大学物理学院山东管理学院智能工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金四川省科技计划项目上海市科学技术委员会基础研究重点项目更多>>
- 相关领域：理学天文地球一般工业技术文化科学更多>>
- 快速射电暴高能辐射的相关研究
- 2020年
- 快速射电暴(FRB)是一类高度色散且短时标的射电爆发现象,大多数定位于高银纬地区并且光变曲线呈简单的单脉冲结构.FRB在其大致毫秒量级的持续时间内可释放出的总能量约为1038–1040erg,其发生率约为103–104Gpc-3yr-1,远高于同样条件下伽马暴(GRB)的事件率.目前已公布超过100个FRB事件,人们构建了几十个理论模型来试图解释这类现象,如双致密星并合、致密天体的坍缩、中子星与小天体的碰撞及相互作用、磁星的巨耀发以及脉冲星的巨脉冲等.但依赖单一射电波段的观测还很难对诸多模型进行辨别,而FRB的多波段辐射很有可能对其模型及爆发机制给予有效的甄别或限制,因而多波段探测对FRB的研究至关重要.本文详细地归纳和整理了FRB的主要理论模型,并重点分析了各种理论预言的高能电磁辐射的情况,同时介绍了我国正在研制建设中的GECAM卫星将如何凭借其在伽马射线的全天、高灵敏度及宽能段的监测能力,对这些理论模型进行一定的筛选与验证.
- 王敏浩高鹤王界双李兵俞云伟刘彤戴子高
- 关键词：中子星脉冲星
- 世界顶级研究机构开放性合作分析及其对中国的启示——以美国普林斯顿高等研究院为例被引量：2
- 2017年
- 本文选取美国普林斯顿高等研究院为个案研究对象,通过文献法并利用Scopus数据库检索出普林斯顿高等研究院成立至今的学术论文发表情况,对论文类型、发表刊物、学科领域、作者人数、合作机构、合作国家和平均被引次数等关键指标进行统计分析,发现其具有论文产量高、发表刊物影响力大和学科领域涉及面广三大特点。同时深度探究普林斯顿高等研究院开放性合作的三种模式,据此得出未来中国建立世界顶级研究机构需要鼓励开展跨团队合作、跨机构合作和跨国家合作的启示。
- 赵昕姜燕媛付强
- 二维范德瓦耳斯半导体莫尔超晶格实验研究进展
- 2022年
- 在二维范德瓦耳斯材料中,可以通过转角及晶格失配构造周期性的莫尔超晶格.自从实验上在“魔角”石墨烯系统中观察到关联绝缘体态和超导电性以来,利用各种二维范德瓦耳斯材料构造莫尔超晶格并研究其中的新奇量子物态成为了凝聚态物理研究的热点和前沿问题.本文主要综述了最近几年在二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格系统中的相关实验进展.在该系统中实现电子“平带”不依赖于特定魔角,实验上,一系列的关联电子物态和拓扑电子物态被相继发现和证实.进一步的理论和实验研究有望在该系统中揭示更多的受电子关联作用和拓扑物理共同支配的新奇量子物态.
- 李听昕
- 面向激光等离子体尾波加速的毛细管放电实验研究被引量：2
- 2022年
- 具有合适径向密度分布的等离子体通道可以用于超短超强激光导引,这使得等离子体通道在激光尾波加速中有着重要的应用.本文介绍了在上海交通大学激光等离子体实验室开展的毛细管放电和光导引实验.通过光谱展宽法测量了充氦气的放电毛细管中的等离子体密度分布,在长度为3 cm、内径为300μm的毛细管中实现了轴向均匀,径向呈抛物线型的等离子体密度分布.通过改变放电延时和喷气时长,确定和优化了产生等离子体通道的参数区间,得到的最大通道深度为28μm,与实验中使用的激光焦斑半径匹配.在此基础之上,开展了不同能量的激光脉冲在放电等离子体通道中的导引研究,结果发现当通道深度与焦斑半径匹配时,激光可以不散焦地在通道中传输,实现激光导引.这项研究为未来的激光尾波级联加速和锁相加速等研究奠定了基础.
- 祝昕哲李博原刘峰刘峰毕择武鲁林远晓辉闫文超远晓辉陈黎明盛政明陈民
- 关键词：激光等离子体相互作用等离子体波导
- 基于光参量过程直接产生高重频超短脉冲序列
- 2023年
- 论证了单晶体光参量放大(OPA)过程在特定边界条件下满足频域宇称-时间(PT)反对称性。归一化的数值求解结果显示,OPA系统PT对称阈值点附近呈现增益跃变性质。对于存在位相失配的OPA,通过实时调控泵浦光强,即可控制系统PT对称性,论文基于相位失配OPA中可超快调控PT对称性的特性构建了超快光开关,一方面光开关与周期性幅度调制的泵浦光联合使用,可直接将连续激光转换为超短脉冲序列输出;另一方面,构建的光开关也可用于脉冲激光再压缩,有望用于中红外波等长波段超短种子源。论文提出的基于超快光开关直接产生超短脉冲序列的方案,由于不需要光学谐振腔,易于实现大于10 GHz的超高重复频率。
- 王文昊周冰洁章艳芳王静马金贵张浩钱列加
- 关键词：二阶非线性光学
- 双中子星并合的中微子信号被引量：3
- 2019年
- 2017年8月17日,LIGO/Virgo首次探测到了双中子星并合事件的引力波信号,随后多波段的跟进观测获得了GW170817事件的多波段"全息"图像并确认源头在40 Mpc外的NGC4993星系,但颇为遗憾的是(尽管与理论预期符合)当时全球运行中的中微子探测器都没有探测到与GW170817相关联的中微子。普遍认为,热中微子在双星引力潮汐撕裂绕行阶段就会产生,在并合事件后的十几毫秒内达到峰值;若并合中心产物为伽马射线暴或者稳定的磁星,还会在并合的即刻至数天内产生超高能中微子。因此,中微子信号不仅可以辅助研究并合后的产物环境,还可以在天文尺度上研究中微子的基本性质和寻找粒子物理标准模型之外的新物理。即使只探测到一个热中微子事件,也可以获得热中微子的能谱标度信息和诊断并合后十几毫秒内星体本身和周围环境的物理参数。另外,因为引力波以光速传播,通过热中微子信号相对引力波信号的时延,可限制中微子的绝对质量。若探测到延迟的高能中微子信号,除了可以清楚地证明双中子星并合的中心产物是磁星,还可以研究并合产物附近的磁场环境和宇宙射线加速机制。
- 徐东莲
- 极强激光场驱动超亮伽马辐射和正负电子对产生的研究进展被引量：1
- 2021年
- 高功率超短超强激光脉冲的诞生开启了相对论非线性光学、高强场物理、新型激光聚变、实验室天体物理等前沿领域.近年来,随着数拍瓦级乃至更高峰值功率激光装置的建成,超强激光与等离子体相互作用进入到一个全新的高强场范畴.这种极强激光场与等离子体相互作用蕴含着丰富的物理过程,除了经典的波与粒子作用、相对论效应、有质动力效应等非线性物理过程外,量子电动力学(QED)效应变得格外重要,例如辐射阻尼效应、正负电子对产生、强伽马射线辐射、QED级联、真空极化等.本文主要介绍我们近年来在极端强激光场与等离子体相互作用中激发的QED效应以及伴随的超亮强伽马射线辐射和稠密正负电子对产生等方面的研究进展.
- 朱兴龙朱兴龙†余同普王伟民王伟民翁苏明陈黎明何峰盛政明陈民
- 关键词：量子电动力学
- 电子束尾波对质子束自调制尾波相速度影响的理论和数值模拟研究
- 2021年
- 高能质子束在等离子体中通过自调制不稳定激发尾波的研究在过去的十年里有了长足的发展,在欧洲核子研究中心(CERN)人们已经在相关AWAKE实验中利用这种尾波加速电子,并获得了最高能量约2 GeV的电子束.针对高能粒子加速应用需求,近几年人们又进一步提出了利用电子束种子尾波控制质子束自调制过程的方案,用于提升尾波的强度与稳定性.本文研究了电子束种子尾波对质子束自调制尾波相速度的影响,着重讨论了导致尾波相速度改变的多种物理机理及电子束所起到的作用.通过理论分析和二维粒子模拟研究发现,电子束的引入可以提升质子束自调制尾波的增长率和尾波的相速度,且电子束的电荷密度越高其效果愈明显.本文还探讨了电子束能量和质子束的纵向密度分布对相速度变化的影响.
- 华津宇盛政明
- qPlus型原子力显微镜技术
- 2023年
- 扫描探针显微镜主要包括扫描隧道显微镜和原子力显微镜,其利用尖锐的针尖逐点扫描样品,可在原子和分子尺度上获取表面的形貌和丰富的物性,改变了人们对物质的研究范式和基础认知。近年来,qPlus型高品质因子力传感器的出现将扫描探针显微镜的分辨率和灵敏度推向了一个新的水平,为化学结构、电荷态、电子态、自旋态等多自由度的精密探测和操控提供了前所未有的机会。文章首先简要介绍原子力显微镜的发展历史和基本工作原理,然后重点描述qPlus型原子力显微镜技术的优势及其在单原子、单分子和低维材料体系中的应用,最后展望该技术的未来发展趋势和潜在应用。
- 彭金波江颖
- 关键词：扫描探针显微镜原子力显微镜高分辨成像
- HADAR实验对Fermi-LAT伽马射线源观测的预期研究被引量：1
- 2023年
- 高海拔天体辐射探测(high altitude detection of astronomical radiation,HADAR)实验是一个新型的采用纯水作为介质的大气切伦科夫望远镜实验阵列,其采用大口径半球型透镜来收集大气切伦科夫光,以实现对10 GeV—10 TeV能量段的伽马射线和宇宙线的探测.HADAR具有低阈能、高灵敏度和传统成像大气切伦科夫望远镜所不具备的大视场优势,可以对天区进行连续扫描观测,因此将成为全天伽马源的理想观测仪器和爆发源、时变源的理想搜寻探测器.本文基于Fermi-LAT的最新伽马射线源表,详细研究了HADAR实验对这些源的观测能力.对银河系外的源,将这些源的能谱加入河外背景光吸收效应外推至甚高能段.通过对这些源的显著性进行模拟研究,结果显示HADAR运行一年预期有93个伽马射线源以大于5倍的显著性标准偏差被观测到,其中包括45个银河系内的源,39个银河系外的源,3个未知类型的源和6个未关联类型的源.
- 孙惠英钱祥利陈天禄单增罗布冯有亮高启苟全补郭义庆胡红波胡红波厉海金刘成厉海金刘成刘茂元王旭王振辛广广姚玉华袁强张毅
- 关键词：伽马射线源耀变体
