电子回旋共振等离子体特性的数值模拟

以电子作为流体、离子作为粒子这一混合模型，研究了电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体微波放电的热现象及离子沿偏离轴向磁力线的输运．结果表明气压对ＥＣＲ等离子体影响很大     

二维无碰撞离子引出过程的数值模拟

利用流体理论电子平衡模型，对二维不考虑带电粒子碰撞的激光分离同位素（ＡＶＬＩＳ）离子引出过程进行了数值模拟，包括对不同收集方式进行了模拟和对比，研究了离子引出过程中的物理机理及物理量的空间分布特点，表明等离子体电位略高于阳极电位，并在离子引出过程中基本保持不变；电子温度越高等离子体电位越高，离子引出时间越短；对称收集方式的离子引出时间短且离子逃逸量也少。     

MEVVA离子源等离子体密度测量

采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ离子源中的等离子体，得到了单探针，双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布。其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布，还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。     

Tokamak等离子体不同运行模式下产生的自举电流

在给定等离子体密度分布下，从电子、离子的能量方程出发，根据不同运行模式下等离子体的热传导率，分别求出了常规剪切L模式和H模式下，以及中心负剪切模式下等离子体电子、离子的温度分布；再根据自举电流产生机制，分别求出了这些运行模式下的自举电流分布，结果表明：在常规剪切模式下，产生自举电流比较小，特别是在L模式下的自举电流更小；在中心负剪切模式下，产生了较大的自举电流，特别在等离子体边缘区域，自举电流大于所要求的电流分布；由于等离子体中心区域自举电流比较小，为了满足等离子体平衡要求，非感应电流驱动是必不可少的。     

KELBG势在高温、稠密氢等离子体压强中的应用

采用直接蒙特卡洛路径积分方法计算了稠密氢等离子体的物态方程.为了充分考虑电子的量子效应,以Kelbg势作为电子-电子,电子-离子相互作用势.给出了完整的物态方程公式及数值解,并进行了讨论.     

激光大气等离子体电子温度的空间分布特性

利用Nd：YAG激光器产生的1．06μm激光束（脉冲能量为500mJ，脉冲宽度为10ns，重复频率为10Hz）聚焦形成长约为8cm直径为5cm的激光大气等离子体柱，用光谱测量的方法，分别治平行于激光柬方向和垂直于激光束方向探测了该等离子体柱的空间分辨光谱，并由此反演得出电子温度空间分布特性．实验结果表明：激光大气等离子体中各种离子和电子呈橄榄形分布，即沿激光束方向分布不对称，而垂直激光柬方向对称分布，最高电子温度约为3000K．此结果对了解激光大气等离子体中各种处在不同状态的原子、分子和离子的空间分布特性提供了依据，进一步揭示了激光大气等离子体的微观结构．     

直流辉光放电等离子体特性的数值计算

给出直流辉光放电等离子体的一维磁流体力学（ＭＨＤ）方程组及其稳态的差分方程和边界条件，并利用计算机计算、作图给出等离子体的电位、电子密度、离子密度、电子速度和离子速度的一维空间分布曲线．最后对计算结果进行讨论     

玻耳兹曼和萨哈玻耳兹曼法测量Ti等离子体电子温度的实验研究

电子温度是表征激光等离子体特性的主要特征参数,对等离子体电子温度的诊断可进一步深入理解等离子体内部的反应机制及其变化过程．激光诱导击穿光谱技术（LIBS）作为一种新型的等离子体诊断技术,可应用于等离子体各种性质的研究和参数的诊断．大气压环境下产生的等离子体一般被看作处于局域热平衡状态,可以用玻尔兹曼或萨哈玻尔兹曼法确定电子温度．笔者介绍了玻尔兹曼和萨哈玻尔兹曼确定电子温度的两种方法,通过对实验得到的Ti等离子体发射光谱分析,发现两种方法得到的电子温度往往存在差异,且在玻尔兹曼法中利用中性原子和离子得到的电子温度也往往不同,在文章中对这些差异进行了解释．     

电子扰动振幅对非均匀离子背景下相位混合及波破的影响

采用Vlasov-Poisson数值模拟方法,研究了非均匀离子背景下、大范围变化的电子密度扰动振幅对冷等离子体振荡过程的影响,得到了波破裂发生时相空间的电子分布情况.当电子密度扰动较小时,电子等离子体波的影响较小,波破裂主要由背景离子的不均匀性引起.电子密度扰动中等大小时,电子等离子体波导致的波破裂发生在早期阶段,但比较弱.此时由离子分布的不均匀性导致的电子密度双峰结构的形成时间随着电子密度扰动振幅的增加而增加.当电子密度扰动振幅很大时,波破裂主要发生在早期、由大电子等离子体波决定.该文还讨论了离子密度扰动振幅和离子波数对波破裂时间的影响.     

ECR新型低温等离子体技术及应用

介绍了新型电子回旋共振(ECR)低温等离子体技术以及其工业主要用途,电子回旋共振等离子体通过电子回旋共振吸收微波能量来产生高密度等离子体。该新型低温等离子体由于无内电极放电无污染、等离子体密度高、能量转换率高和电离度高等优点必将在高质量薄膜沉积、反应离子干法刻蚀及材料表面改性等方面得到广泛的应用。     

离子发动机的发展设想

离子发动机是一种新型的发动机，一定压力的气体进入电离室，在高频振荡电流的作用下，使少量的自由电子与室壁碰撞产生二次电子，电子与气体碰撞而引发电离，产生等离子体。在负电位的吸引下，使离子束引出同时进入直线加速器，通过多级加速电极，使离子柬的速度达到所需的速度，再由喷管喷出，产生推力，或直接从外界收集离子作为工质，进行加速。     

非线性尘埃-漂移波的复杂结构

采用流体模型，研究尘运行等离子体中的非线性尘埃－漂移波。极低频的尘埃－静电漂移波，通过非线性互相作用，形成局域的涡旋结构。研究发现，涡旋强度与等离子体中尘埃含量和离子－电子温度比有密切的关系。等离子体中形成的大量涡旋横越磁场运动，导致了等离子体的反常输运。     

等离子体中离子声波的色散关系

以含有满足玻耳兹曼分布的低温电子、远离平衡态的高温电子和离子组成的等离子体为研究对象,推导得到在该等离子体中传播的离子声波的色散关系.利用数值模拟方法讨论系统参数如快电子数、两种电子温度之比和数密度比值对离子声波的色散关系的影响.结果表明:系统参数的变化均会影响和改变着系统的色散关系,其中ω2随快电子数α的增大而增大.     

等离子体中离子声波的色散关系

以含有满足玻耳兹曼分布的低温电子、远离平衡态的高温电子和离子组成的等离子体为研究对象,推导得到在该等离子体中传播的离子声波的色散关系.利用数值模拟方法讨论系统参数如快电子数、两种电子温度之比和数密度比值对离子声波的色散关系的影响.结果表明:系统参数的变化均会影响和改变着系统的色散关系,其中ω2随快电子数α的增大而增大.     

MEEVA源生成Ti金属等离子体粒子密度和电离度的原子发射光谱诊断

利用原子发射光谱对等离子体粒子密度进行诊断的Saha-Boltzmann方程法,并对其进行了改进.并结合多谱线斜率法,针对用英国avantes公司生产的AvaSpec-2048FT-8-RM型光栅光谱仪采集到的金属蒸汽真空弧(MEVVA)源生成的金属钛等离子体的发射光谱,对其电子、离子温度,电子、原子、一价离子和二价离子密度,原子和一价离子电离度进行诊断;对MEVVA Ti等离子体的热力学状态进行了判断;从而实现MEVVA Ti等离子体的发射光谱诊断.此外,还对MEVVA Ti等离子体参数随离子源工作弧压的变化情况进行了讨论.     

电弧阴极区性质的研究

采用一维非平衡等离子体模型讨论了阴极区的等离子体性质 ,阴极区被分为电离区和空间电荷区 .数值计算结果表明 :在电离区 ,电子的能量由焦耳热提供 ,而离子的能量主要通过离子电子碰撞获得 ,空间电荷区的电位降约为 5 .4V .     

尘粒电荷变化的尘埃等离子体中的MKP方程

使用约化摄动法得到了描述含有尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡离子和玻尔兹曼分布的电子的热尘埃等离子体中的二维尘埃声波的Modified KP(MKP)方程.数值模拟结果表明,诸多等离子体参数,如快离子数,尘埃电荷变化、尘埃流体、离子和电子的温度,以及离子的数密度等均会影响和改变孤波的振幅和宽度.     

太阳风中非线性离子波研究的解析方法Ⅱ

本文从MHD方程组出发，推导了太阳风磁化等离子体中非线性静电离子声波孤立子传播的非线性控制方程，考虑电子捕获效应，使用解析方法得到了扰动位势的精确解，应用得到的精确解讨论了各种等离子体参数情况下孤立子形成的条件。     

太阳风中非线性离子波研究的解析方法Ⅲ

本文是文[1]的继继续与深入，基于所导出的太阳风磁化等离子体中非线性静电离子声波孤立子传播的非线性控制方程，考虑电子捕获效应，使用解析方法得到了扰动位势的精确解，并讨论了等离子体参数变化对孤立子形成的影响。与以前结果比较，区别于以前的等离子体背景情况，发现在适当的等离子体背景下控制方程允许有45度附近方向传播的大振幅离子孤立波．但大振幅孤波主要是在垂直于磁场方向如太阳风方向附近形成，这与Heliosl，2卫星观测结果相吻合。     

关联动力学在等离子体物理中的应用

由于粒子间的长程库仑力,通常的气体运动论对稠密等离子体的情况并非一般都适用.虽然常采用理想气体来处理等离子体的实验结果,但严格说来,对等离子体体系必须采用系综理论,由关联动力学来鉴定和修正气体运动论所得出的结果. 系综的密度分布函数符合刘维方程,而约化分布函数符合BBGKY方程系.根据博格留鲍夫准静态假设,由此可导得关于电子-电子、离子-离子与电子-离子关联效应的二体密度关联函数. Vedenov曾研究了热力学平衡状态的等离子体压强(状态方程).本文则从一般的非平衡态理论进行处理,可得出非平衡定态的状态方程,也包括了热力学平衡态的结果.