托卡马克中天线与等离子体的耦合研究

采用平板等离子体模型结合三维天线模型研究了托卡马克装置中离子回旋频段的天线与等离子体的耦合问题,考虑等离子体中传播的快磁声被全部吸收, 通过数值求解快磁声波方程,得到天线耦合功率谱和耦合电阻,发现不同谱分量的偶合功率有很大差别,天线的耦合效率主要取决于天线的机制及等离子体参数.     

夸克胶子等离子体的介电函数

用硬热圈重求和方法计算了夸克胶子等离子体的介电函数,结果显示硬热圈重求和计算对硬热圈近似结果有非平庸的修正.从胶子自能与介电函数的关系的角度出发,分析了介电函数的非平庸修正的物理机制,讨论了介电函数的性质.     

电子回旋波控制托卡马克中电流分布的研究

利用电子回旋波电流驱动定域性好的特点,在数值上研究了电子回旋波对托卡马克中电流分布的控制.结果表明:电子回旋波频率、功率和波发射角度对电流分布起重要作用,优化计算得到了一组波参数.在此波参数下可以有效地驱动等离子体中心电流,并使之满足等离子体平衡电流的分布形式.     

用全波法研究托卡马克中快波电流驱动的基本理论

给出了用全波方法研究环形对称托卡马克等离子体中离子回旋频率范围内的快波电流驱动的相关理论,研究中考虑了有限拉莫尔半径效应和快波的平行色散,建立起了相应物理模型,得到了有限拉莫尔半径假设下的色散关系和便于计算机编程计算的全波方程的具体形式,为进一步进行数值求解,研究托卡马克中离子回旋频率范围内的快波电流驱动提供了理论基础.     

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。     

电子回旋共振加热期间的电子热输运和约束

采用ONETWO软件对在HL-2A托卡马克上电子回旋共振加热的实验进行分析,研究了ECRH加热期间的电子热输运和约束行为.ECRH引起了等离子体的共振区域电子温度上升,电子热输运系数变大.同时共振区域能量的增加使能量约束变坏,约束模式由一般模式(O模)转变为低约束模式(L模),能量约束时间下降.这些结果将对HL-2A中进一步提高安全运行和电子热输运的研究提供参考.     

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     

Tokamak等离子体中快波电流驱动的扩散系数

利用由全波方法求解得到的离子回旋频率范围内快波在等离子体中激发产生的电场,采用Kennel和Engelman给出的扩散系数表达式,通过数值计算得到了离子回旋频率范围内快波在速度空间下的准线性扩散系数.利用其结果求解Fokker-planck方程,为进一步研究离子回旋频率范围内的快波在Tokamak等离子体中的电流驱动提供了理论基础.     

托卡马克等离子体中电子逃逸产生机制综述

托卡马克等离子体中与逃逸电子动力学相关的实验研究是热核聚变的重要研究课题之一.逃逸电子的初级和次级产生机制是逃逸电子产生的两个主要机制.根据国内外的一系列资料,介绍了热核聚变研究中不同放电条件下逃逸电子的产生过程以及实验证据,包括:欧姆放电中电子逃逸的雪崩过程,电子回旋共振加热期间逃逸电子产生的实验现象以及低杂波电流驱动与离子伯恩斯坦波协同加热下逃逸增强的实验研究.     

快波在等离子体中的传播

利用几何光学方法对离子回旋波频段内的快波在等离子体中的传播进行了研究.其中考虑了等离子体的热效应,给出了热等离子体色散关系,通过数值求解波迹方程得到了波在等离子体中传播的轨迹,得到在合适的波参数下,快波可以在等离子体中传播,并可以传播到等离子体中心处,而且波在等离子体边缘处被多次反射入等离子体中,形成多次吸收.     

Cold ions in the hot plasma sheet of Earth's magnetotail

Most visible matter in the Universe exists as plasma. How this plasma is heated, and especially how the initial non-equilibrium plasma distributions relax to thermal equilibrium (as predicted by Maxwell-Boltzman statistics), is a fundamental question in studies of astrophysical and laboratory plasmas. Astrophysical plasmas are often so tenuous that binary collisions can be ignored, and it is not clear how thermal equilibrium develops for these 'collisionless' plasmas. One example of a collisionless plasma is the Earth's plasma sheet, where thermalized hot plasma with ion temperatures of about 5 x 10(7) K has been observed. Here we report direct observations of a plasma distribution function during a solar eclipse, revealing cold ions in the Earth's plasma sheet in coexistence with thermalized hot ions. This cold component cannot be detected by plasma sensors on satellites that are positively charged in sunlight, but our observations in the Earth's shadow show that the density of the cold ions is comparable to that of hot ions. This high density is difficult to explain within existing theories, as it requires a mechanism that permits half of the source plasma to remain cold upon entry into the hot turbulent plasma sheet.     

非线性尘埃声波在含有2种不同温度离子的尘埃等离子体中的稳定性问题

在无磁场的尘埃等离子体中 ,由冷的尘埃颗粒和热的电子和离子组成的尘埃等离子体 ,对于有限的小振幅的非线性波的运动可以用KdV方程描述 .对由 2种不同温度离子的尘埃等离子体中的弱二维尘埃声波 ,得到了它所满足的KP方程 .并且发现 ,在横向扰动下 ,弱的非线性孤立波在尘埃等离子体中是稳定的 .在这个系统中既存在压缩孤立波又存在稀疏孤立波     

An interpretation of density holes observed by Cluster and Double Star in solar wind

To interpret density holes in the solar wind,which are nonlinear structures observed by Cluster and Double Star,we propose an electrostatic ion fluid model.We derive the Sagdeev potential from the magnetohydrodynamic(MHD)equations and study the characteristics of nonlinear structures in our model.The results show that density depletions(or holes)can develop from linear ion acoustic waves or ion cyclotron waves in space plasmas when parameters such as Mach number,initial electric field and ratio of ion to electron temperature satisfy certain conditions.In our model,the relative density depletion(or density holes)is from 0 to 1, and the time duration of density holes is from 2 s to more than 98 s.These are in good agreement with the observations by Cluster and Double Star in the solar wind.Our model also shows that the density holes should be accompanied by bipolar electric field solitary structures,which have also been observed by Cluster in the solar wind.     

电子回旋波在托卡马克等离子体中的传播

通过数值求解波迹方程研究了电子回旋波在等离子体中的传播.结果表明,非寻常波从强场侧和顶部发射时能够很好的在等离子体中传播,从弱场侧发射时波的可近性条件比较严格.寻常波从强场侧、弱场侧和顶部发射时,通过适当的调整波的发射条件,也能得到理想的传播结果.     

离子通道的形成机理与动态特性分析

研究了离子通道的产生背景及物理机制,利用电磁场理论导出了离子通道的聚束条件和通道半径所满足的方程,并对各区域的相对介电常数作了分析.同时,针对离子通道的动态特性,对所导出的电子振荡运动方程作了定性的讨论.     

Electromagnetic ion-cyclotron instability driven by combined loss-cone and temperature anisotropy distribution of suprathermal ions

Electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves, particularly their generation and excitation mechanisms, have been a subject of wide interest because of their potential importance in ion acceleration and heating. In this work, the parameter-dependence of EMIC instabilities is investigated with a combined loss-cone and temperature anisotropy distribution for suprathermal ions. The calculation of the linear growth rate of EMIC waves with an arbitrary propagation angle is presented. The results show that the growth rates of EMIC waves propagating quasi-perpendicular to the ambient magnetic field increase as the loss-cone parameter α increases, whereas the growth rates of EMIC waves propagating quasi-parallel to the ambient magnetic field increase as the temperature anisotropy parameter A _T increases. This indicates that the free energies associated with the loss-cone and temperature anisotropic distributions are primarily responsible for the excitation of the quasi-perpendicular and parallel propagating EMIC waves, respectively, and provides us with a more comprehensive understanding of excitation and generation mechanisms for EMIC waves in space plasmas.     

微波ECR等离子体的传播特性研究

过冷等离子体波的色散关系计算分析得到了不同频率区域回旋波的性质，由此得到高、低两种磁场位形下微波ＥＣＲ等离子体的传播特性，并利用回旋阻尼机制对共振区位移作出了解释     

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物薄膜的研究进展

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物(Polytetrafluoroethylene-like fluorocarbon,PTFE-like FC)薄膜具有超低介电常数、高疏水性和生物相容性等优点.综述了国外制备PTFE-like FC薄膜的实验进展,分析了PTFE-like FC薄膜可能的沉积机理,指出热丝化学气相沉积(HFCVD)和射频等离子体辅助的化学气相沉积(rf-PECVD)这2种方法更有利于减少离子对薄膜表面的轰击作用,被认为是目前沉积PTFE-like FC薄膜最好的2种方法.介绍了利用介质阻挡放电(DBD)方法在低气压下制备PTFE-like FC薄膜的最新进展.