碰撞对伴有二次电子发射等离子体鞘层的影响

建立了包括器壁发射二次电子的等离子体鞘层的流体模型,讨论了一维稳态等离子体鞘层中离子与中性粒子的碰撞对含有二次电子发射的鞘层结构的影响。结果表明:碰撞频率的增加,导致鞘层空间的二次电子密度逐渐增大,离子密度是先增加后减小,离子速度则是先减小后增加。从碰撞和二次电子发射比较来说,碰撞频率的增加对于鞘层空间影响更大。另外发现碰撞对于不同带电量的离子来说,带电量较少的离子的等离子体鞘层受碰撞的影响要大一些。     

非磁化无碰撞热尘埃等离子体中非线性波的自相似解

通过自相似变换,将描述非磁化无碰撞尘埃等离子体集体运动的非线性偏微分方程组化成常微分方程组,在准中性条件下分别得到了绝热和等温过程的解析解。在中性的初始条件下,用自然界2种实际的尘埃等离子体参数,讨论了绝热过程中尘埃颗粒的分布情况和尘埃温度、尘埃带电荷数以及尘埃相对于离子数密度的比率等因素对尘埃颗粒分布的影响,结果显示：尘埃颗粒多分布在时空边缘,时空中心区域稀疏甚至没有尘埃颗粒,且高温、高带电量以及相对于离子数密度比率高的尘埃等离子体中的尘埃颗粒的分布更趋于时空边缘。     

对美国芝加哥大学一道研究生试题的讨论

题目:一导体通过和带电金属板反复接触而充电,金属板所带电量在每次和导体接触后又重新补充到Q,如果q是导体第一次充入的电量,问导体最后的电量是多少? 原题解:由于静电学方程都是线性的,当导体和金属板接触时导体带电 q.=C_1V.(1)金属板带电     

玻璃圆环内等离子体鞘层分布

实验利用射频辉光放电产生均匀等离子体,带负电荷的花粉颗粒悬浮在鞘层边界处.通过激光散射法及空间分辨测量得到颗粒的分布,进而得到鞘层分布.实验结果表明,随着玻璃环内径的逐渐增大,颗粒的分布越靠近玻璃环,并且玻璃环中心处等离子体鞘层的凸起越明显.用Matlab可将较大玻璃环内鞘层沿径向分布用四次多项式拟合.实验结果对深入研究尘埃等离子体中带电颗粒的各种复杂运动提供了实验依据.     

孤立波在一维带电颗粒链中的传播

对孤立波在一维带电颗粒链中的传播进行了数值研究.结果表明,颗粒所带电荷量越大、杨氏模量越大或阻尼系数越小,产生的孤立波振幅越大.随着时间增加,孤立波振幅呈指数式衰减.颗粒所带电量及阻尼系数对衰减率具有明显影响,而杨氏模量的影响则相对较小.     

等离子体放电电解制备纳米氧化亚铜

采用非接触阴极等离子体放电电解法在硫酸铜水溶液中制备纳米氧化亚铜,分析不同浓度、放电电压和电解时间等因素对产物形貌及其组成的影响.结果表明:增加硫酸铜浓度有利于产物中氧化亚铜的形成;延长电解时间会使颗粒发生聚合,尺寸由100nm增大至400nm;电解电压升高,颗粒尺寸从200nm减小到40nm.发射光谱分析表明发光区域存在大量激发态铜原子和羟基自由基,构成了Cu₂O的形成机理.理论计算表明,等离子体电子激发温度为 9563K,电场强度为2.4×10⁵V/m,弧柱射流速度为73m/s.     

粉体颗粒摩擦碰撞荷电过程的数值模拟

为揭示粉体颗粒摩擦碰撞荷电过程机理及其变化规律,建立了摩擦带电器三维模型,运用离散元素法建立了颗粒的几何模型,通过研究颗粒及其相互之间的作用力关系确定了求解的力学模型,对摩擦带电器内粉体颗粒的摩擦碰撞荷电过程进行了数值模拟,获得了颗粒运动速度和荷质比的变化特征。结果表明,颗粒在摩擦带电器的三个区域内带电效果存在差异:喷嘴区域的颗粒荷质比最小;摩擦棒区域因存在摩擦棒实现了强化带电,获得了颗粒的最大荷质比,但因颗粒团聚与电性中和现象影响了颗粒荷电,该区域荷电不稳定;无摩擦棒区域颗粒荷质比最稳定。摩擦带电器内颗粒带电后运动速度逐渐降低,并在无摩擦棒区域达到稳定值,为进入高压静电场高效分选创造了有利条件。本研究可为粉体颗粒强化荷电和摩擦带电器优化设计提供技术参考。     

大气压脉冲调制微波发卡氩等离子体射流的电离行为研究

大气压微波等离子体射流具有高密度、高活性的优点,但是难以调制出特定需求的等离子体射流形貌,从而限制了微波等离子体射流的应用范围.本文构建了脉冲微波发卡谐振放电装置,产生了大气压脉冲调制微波氩等离子体射流.实验表明,脉冲调制微波等离子体射流存在三种典型的放电形态:当脉冲频率为10 kHz时,氩等离子体射流呈现周期性变化,且在发卡的开口端形成了拱形的等离子体形貌;当脉冲频率为30 kHz时,氩等离子体射流呈现非周期性变化,等离子体形貌为月牙形;当脉冲频率为60 kHz时,氩等离子体射流呈现大尺度非周期性变化,此时形成了类椭圆形等离子体形貌.此外,微波瑞利散射实验测定了氩等离子体射流的时空电子演化过程,得出电子密度峰值为4.06×10²¹m^-3,电子数在10¹³的量级且随入射功率呈周期性变化.结合实验和仿真结果,三种放电形态的形成机制可归因于局域增强电场的共振激发、微波等离子体射流中的电离波推进、脉冲调制微波氩等离子体中不同粒子的时空分布等共同作用.     

温度各向异性等离子体的静电屏蔽与二体关联函数

众所周知,等离子体的一个基本性质为:试验电荷(设电量为Q)周围包围着异号电量的屏蔽电荷分布,电势函数符合指数衰减规律 Z_Q(R)=Q/R exp(-K_DR),(1)式中R为位置矢量,K_D~(-1v)=(KT/4πne~2)~(1/2)是德拜长度,T是温度,n与e是电子的密度与电量,K是玻尔兹曼常数。这就是所谓“德拜屏蔽”。严格说来,它仅对于各向同性等离子体成立。     

正极性电场中SF6气体对导电微粒带电特性的影响

针对气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Suitchgear,GIS）中导电微粒运动容易引发电极间击穿和绝缘沿面闪络等问题,开展了正极性电场中SF6气体对导电微粒带电特性的影响研究.试验得到了空气、SF6环境导电微粒的运动轨迹,根据观测结果分析微粒的速度、受力提出微粒带电量估算方法并计算启举场强下空气、SF6气体环境微粒的带电量.结果表明,正极性条件下带电微粒启举场强明显高于真空及空气环境,且启举场强随SF6气体压力的升高而增大.电场强度相同时,SF6条件下微粒带电量小于空气环境,约为空气条件下的0.789倍.电极表面导电微粒附近电场集中及SF6电负特性是影响微粒初始带电量的原因.研究拟为GIS微粒抑制方法及针对微粒抑制的耐压试验方法的制定提供数据支持.     

一维线性Vlasov-Poisson方程组的衰减估计

研究了一类带异种电荷无碰撞的等离子体运动模型(Vlasov-Poisson方程组),在一维情况下得到了线性Vlasov-Poisson方程组的一个重要不等式,同时利用此不等式研究其解的长时间行为,并给出了相应的衰减估计.     

对运动电荷间电磁力的讨论

利用洛仑兹变换,导出匀速运动带电粒子的电磁场;根据洛仑兹力公式,推出匀速带电粒子的相互作用力.从电磁动量、动量守恒、动量定律与力之间的联系出发,分析阐述了运动带电粒子间的相互作用力不一定服从牛顿第三定律.     

带电粒子在磁场中运动情况的计算机模拟实验

利用 MATLAB语言开发了一个对带电粒子在磁场中的运动情况进行模拟的实验教学软件 ,模拟了单个带电粒子和一束正态分布的带电粒子束在磁场中的运动规律 ,并给出了软件的设计思想 .     

电双层的形成

该文采用双流体模型，在高频场对密度扰动的调制作用基础上，又考虑了等离子体中带电粒子流的非残性效应，在等离子体中得到了一个包含这两种作用的电双层解．从而较合理地解释了实验室中产生电双层现象所必须引入的条件──必须有带电粒子流的注入．     

电晕放电的杀菌机理研究

为研究空气电晕放电等离子体的灭菌机理,采用针-环结构负电晕放电产生大气压低温等离子体,确定了等离子体中各种可能的活性成分,并研究了这些活性成分（紫外线、带电粒子、中性活性物质）的杀菌效率.结果表明,单独的紫外线和臭氧都具有较好的杀菌效果,但二者的联合杀菌作用并不是简单的协同作用;负电晕放电中的中性活性物质起主要杀菌作用;带电粒子起到辅助杀菌的作用,但电晕风中单独的带电粒子几乎没有杀菌作用.提高中性活性成分是提高电晕放电灭菌效果的关键之一.      

相对论变换下带电粒子在正交电磁场中的运动

从带电粒子的受力情况出发,分析带电粒子在正交恒定电磁场中的运动方程,由此得到宏观、低速条件下带电粒子在正交恒定电磁场中的运动轨迹.运用电磁场的相对论变换和初始条件,分析了相对论变换下带电粒子在正交电磁场中的3种运动轨迹:普通摆线、内摆线和外摆线.     

完全电磁相互作用等离子体的电子密度涨落和激光散射结构因子

本文在考虑粒子间完全电磁相互作用的基础上，采用试探粒子模型，致力于考察只计及粒子间库仑相互作用的合理性及其条件，并就一些其体情况，给出了电磁相互作用对散射频谱的定量修正。     

静电喷粉沉积性能实验研究

荷电颗粒在作物上的沉积效果是评价静电喷粉性能的主要指标之一．笔者在分析静电场力对荷电颗粒运动影响的基础上,通过风洞和应用改进的喷粉机对模拟目标物进行了沉积实验,结果发现荷电颗粒比非荷电颗粒的沉积量提高１０％以上．     

相对论等离子体自发集体辐射

根据极化云电场对裸荷电粒子的阻尼力作的负功，得出相对论等离子体自发集体辐射的功率。对于共振静电辐射的特例，静电辐射功率与朗道阻尼的功率数值相等。     

毛管内荷电粒子的移动规律与流体电阻率

当前的流体导电理论用于多孔介质时矛盾较多,不适用于研究流体电阻率和多孔介质的其他电学问题。本文认为毛管内的荷电粒子的移动过程服从水力学原则,为一层流运动,并假设毛管内液相中荷电粒子的体密度是均匀的,由力电平衡可导出毛管内荷电粒子移动速度抛物线分布规律,毛管内荷电粒子的平均速度是其最大速度的一半。毛管内的流体电流强度与毛管孔径的4次方程成反比,毛管内的流体电阻率是按抛物线的倒数分布的,其平均电阻率是最小电阻率的2倍,毛管内的电阻率是毛管孔径、离子迁移率和普通流体电阻率的综合函数,比普通流体电阻率复杂得多。