含杂等离子体中的非线性朗谬尔波和密度坑的形成

采用Ｓａｇｄｅｅｖ势方法,研究含杂等离子体中的非线性朗谬尔波．在小振幅极限下,求出了朗谬尔波包络孤立子的解析解,并讨论了孤立子的特性．对于含有两种离子成份的等离子体,进行了数值研究．研究结果表明,随着杂质含量的增加,临界马赫数将降低,朗谬尔孤立子的宽度变窄,而密度坑加深     

基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统

该文提出了一种基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统的总体设计方案及其硬件实现方法.该系统的外围接口电路采用微伏放大模块和隔离放大模块,提高了信号采集的精度,并有效克服了各种干扰.信号的采集与处理通过Verilog HDL语言描述,并在Cyclone系列可编程逻辑器件FPGA上实现,提高了等离子体静电探针参数诊断的效率.得到了放电气压0.25 Pa、射频13.56MHz、功率200W条件下石英管内的空气等离子体密度和电子温度.     

朗谬尔探针诊断直流脉冲等离子体

采用朗谬尔双探针对工作频率为1 kHz、占空比为15%的直流脉冲等离子体在气体分别为空气、氨气和氩气,脉冲电压为600 V,压强为109 Pa条件下进行了诊断,得到了电子密度、电子温度在一个脉冲周期内随时间变化的情况.在采用空气放电时测量了辐射光强在一个脉冲周期内的变化情况.并对脉冲激励下的等离子体内参数的响应特殊现象进行了讨论.     

微波等离子体的朗缪尔探针测量

随着微波等离子体的应用越来越广泛,其参数的测量研究也逐渐得到人们的重视.本文使用朗缪尔探针测量了微波等离子体的单探针I-V特性,并根据探针测量原理计算出等离子体空间电位、电子温度,电子密度和离子密度等参数.     

螺旋型天线螺旋波等离子体特性研究

为提高等离子体密度和工质气体电离率,本文采用螺旋天线产生的螺旋波激励Ar等离子体,并利用射频补偿Langmuir探针分析了等离子体的离子密度和电子温度特征.试验结果表明,气压增加的同时,随着功率的升高,螺旋波等离子体出现放电模式转换,提前进入螺旋波放电模式.在1.0 Pa压强下,当射频功率达到400 W时,等离子体进入螺旋波放电模式,此时扩展区域的等离子体密度超过1×10¹⁸ m^-3.电子密度在放电管中心区域最高,并沿径向逐渐降低.本文的研究结果将为大体积H₂螺旋波等离子体提供依据和经验.     

ECR放电中电子能量分布函数的确定

在ECR放电实验中，我们测量了简单镜中捕获的电子能量分布函数，通过测量双延迟势，可获得ECR放电中电子在磁镜装置镜喉区域的电子能量分布函数，利用光谱变分和朗缪尔探针可以确定电子分布函数的某些参数，放电是在氩气中进行的，实验中发现，不同的等离子体态有不同的分布函数，它们呈现出指数分布与幂分布。     

电子回旋共振等离子体静电探针诊断技术研究

采用Langmuir静电单探针和双探针诊断技术对微波电子回旋共振(ECR)装置产生的低温低气压氮气等离子体进行诊断.测量了等离子体密度随微波功率,轴向距离,径向距离的变化关系以及电子温度随轴向距离的变化关系.采用3种不同理论计算等离子体密度;分别采用单探针与双探针测量电子温度.结果表明,由饱和电子电流计算得到的电子密度与由受限轨道理论计算得到的电子密度相一致,约为1×1010/cm3,而由饱和离子电流计算得到的电子密度在2×1010/cm3左右;由单探针测量的轴向电子温度最高可达7 e V,而双探针的测量值最大仅为4.5 e V.越靠近离子源处,这一差异性越明显.然后引入Langmuir受限轨道理论对这些差异现象进行分析,提出电流分离的思想,将电子电流与离子电流分离,证明了受限轨道理论在ECR等离子体中的适用性.通过利用电流分离思想除去离子电流的方法得到负偏压部分的电子电流,解决了使用单探针测量电子温度时直线部分不明显的问题.     

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。     

辉光放电等离子体特性的实验研究

针对Langmuir单探针测量空气辉光放电等离子体特性实验中,探针的伏安特性曲线不理想这一问题,分析了两种数据处理方法,并通过了实验验证;对影响等离子体参数分布的因素(放电电压、气压)进行了考察。结果表明:放电电压越高,电子的温度越低,密度越高;气压越高,电子的温度越低,密度越高。     

低杂波天线前的快往复探针系统及其对刮削层的测量

为了探测射频（ＲＦ）波对中心等离子体的耦合机理,一个快往复式探针系统被装在ＴＯＫＡＭＡＫ的低杂波天线上,用圆柱形的压缩空气驱动器和弹簧,系统能在１．５秒钟内沿水平方向上可靠的运动２５厘米。一个空间分辨率达１－２毫米的双探针测量系统测出了最后一个封闭磁面和第一壁之间的刮削层（ＳＯＬ）等离子体的大致情况,电子密度ｎｅ和Ｔｅ温度与三探针测量结果符合的非常好。当ＬＨ波对中心了子体耦合得非常好时,观察到ＬＨ     

Ar-MIP在石英管内传热与流动特征研究

本文利用有限元方法建立了大气压下微波氩等离子体(Ar-MIP)三维模型,数值仿真了氩等离子体在不同时刻的温度、压强、速度等参数的空间分布情况,分析了这些参数的相互影响,探究微波等离子体流动瞬态特征.研究结果表明:等离子体气体温度随着时间增加而增加,其高温分布呈现空间不均匀,导致气压的局部变化,影响了流体的流速和流向,形成热流绕热现象,这是导致炬管内高温区域流体速度减缓的主要原因.     

FDTD算法在等离子体振子天线辐射特性分析中的应用

采用了FDTD算法,结合MATLAB软件对不同等离子体参数(密度、碰撞频率)及不同工作信号频段下的等离子体柱天线S参数和归一化电场辐射方向图进行了仿真计算;并分析了等离子体参数变化时所对应的天线电参数变化规律。研究结果表明:等离子体天线的各种电参数会随着等离子体参数及信号频率的变化而改变,进而达到控制等离子体天线辐射特性的目的。     

光学薄膜表面激光等离子体参量干涉测量原理

该文全面地讨论了径向轴对称激光等离子体的物理参量的测量原理。提出了应用马赫－曾德尔激光干涉装置测量光学薄膜表面激光等离子体折射率分布的方法。以等离子体折射率作为突破口，依据等离子体形成机制、逆轫致吸收、Ｓａｈａ方程、等离子体状态方程和Ｇｌａｄｓｔｏｎ－Ｄａｌｅ公式等，建立了一套诊断等离子体参量，包括温度、密度、压力、电离度、电子密度、吸收系数和光学厚度等的理论方法。     

微波ECR等离子体溅射沉积T_t薄膜的结构研究

用电子回旋共振(ECR)等离子体溅射方法在室温基片上沉积出的T_i薄膜的结构是用X RD和TEM进行分析的。结果表明所沉积的T_i薄膜是平均粒径,晶粒尺寸分布很窄的稳定fcc结构。在实验过程中发现可以通过对工作参数的调整控制薄膜的晶粒尺寸。我们还讨论了ECR等离子体对薄膜结构和晶粒尺寸的影响。     

改进的磁化等离子体SO-FDTD方法

根据磁化等离子体的色散特性,给出了一种计算各向异性介质的改进的移位算子有限差分(Shift-Op-erator Finite Difference Time-domain,SO-FDTD)方法.该方法从Maxwell方程组入手,结合极化电流密度与磁化等离子体各参数的关系,推导得出电流密度的差分方程表达式,进而求出电场的差分迭代方程.应用该方法计算了磁化等离子体平板的反射、透射系数,通过与解析法和辅助方程法(Auxiliary Difference Equantion,ADE)的比较,验证了该算法的高效性和准确性.     

固定边界平衡方程的数值求解

采用基于能量原理的变分法求解等离子体平衡方程,在给定的压强和环向电流密度分布情况下,采用变步长默森法对平衡方程进行了数值求解,得到了D型截面下极向和环向磁场分布.采用NSTX装置参数计算所得结果与文献结果一致.开发的固定边界平衡方程求解程序具有通用性特点,可以模拟不同装置的平衡位型.     

电弧等离子体光谱诊断中Abel反变换的实现

基于三次样条插值理论．结合余弦变换．提出一种Abel反变换的数值计算方法,在处理积分奇异点的问题上取得了一定的突破，较好地解决了积分奇异点问题．在Matlab软件平台上实现了该计算方法，对单峰型函数的数值计算结果表明．该方法具有计算精度高，算法简便易行的特点,在实验分析计算过程中有较好的应用前景．     

等离子体螺旋天线的特性分析

提出了一种工作在超高频(Ultra High Frequency, UHF)的理想等离子体螺旋天线.通过数值仿真,研究了等离子体天线辐射特性与等离子材料参数之间的关系. 仿真结果表明,当满足等离子体频率大于约10倍工作频率和碰撞频率小于等离子体频率的条件时,等离子体天线具有与金属天线相似的辐射特性. 此外,两者的相似程度与等离子体频率成正比,与碰撞频率成反比.     

等离子体螺旋天线的特性分析

本文提出了一种工作在超高频(Ultra High Frequency, UHF)的理想等离子体螺旋天线。通过数值仿真,研究了等离子体天线辐射特性与等离子材料参数之间的关系。仿真结果显示,当满足等离子体频率大于约10倍工作频率和碰撞频率小于等离子体频率的条件时,等离子体天线具有与金属天线相似的辐射特性。此外,两者的相似程度与等离子体频率成正比,与碰撞频率成反比。