塵埃等離子體是由電子、離子、中性分子和大量帶電塵埃顆粒組成的復(fù)雜等離子體系統(tǒng),其廣泛存在于空間環(huán)境、實(shí)驗(yàn)室以及半導(dǎo)體加工工業(yè)中。帶電塵埃顆粒將新的電勢(shì)結(jié)構(gòu)和緩慢的時(shí)間尺度引入到等離子體系統(tǒng)中,影響了等離子體整體的輸運(yùn)特性,導(dǎo)致塵埃等離子體中出現(xiàn)了許多普通等離子體沒有的復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及動(dòng)力學(xué)過程。塵埃等離子體中很多特有的物理現(xiàn)象都與其輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)過程有關(guān),研究塵埃等離子體的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性是解釋這些物理現(xiàn)象成因的關(guān)鍵所在,也是理解塵埃等離子體物理特性的首要前提和基礎(chǔ)。盡管科學(xué)界圍繞塵埃等離子體的輸運(yùn)特性開展了大量的理論與實(shí)驗(yàn)研究,但人們對(duì)塵埃等離子體一些輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)過程的認(rèn)識(shí)還相當(dāng)有限,缺乏更深入系統(tǒng)的研究,尤其涉及到變質(zhì)量塵埃顆粒的輸運(yùn)問題研究得更少。基于此,本文以普通等離子體流體模型為基礎(chǔ),以實(shí)驗(yàn)室氣體放電和極區(qū)中層頂這兩種典型的塵埃等離子體環(huán)境為背景,開展了相關(guān)理論研究,建立了塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型,重點(diǎn)研究了這兩種塵埃等離子體環(huán)境中各帶電粒子的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性及其影響因素。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先以普通等離子體流體模型為基礎(chǔ),建立了一般情況下的塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型�？紤]電子、離子與塵...

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 塵埃等離子體物理的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
    1.3 塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性研究概述
        1.3.1 實(shí)驗(yàn)室塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性研究概況
        1.3.2 極區(qū)中層頂塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性研究概況
    1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)理論模型
    2.1 引言
    2.2 塵埃等離子體中帶電粒子的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)方程
    2.3 帶電塵埃顆粒對(duì)等離子體輸運(yùn)系數(shù)的影響
        2.3.1 電子離子與中性分子碰撞的動(dòng)量轉(zhuǎn)移頻率
        2.3.2 電子離子與帶電塵埃顆粒碰撞的動(dòng)量轉(zhuǎn)移頻率
        2.3.3 帶電塵埃顆粒對(duì)等離子體輸運(yùn)系數(shù)影響的計(jì)算結(jié)果
    2.4 帶電塵埃顆粒對(duì)等離子體雙極性擴(kuò)散過程的影響
    2.5 考慮塵埃顆粒運(yùn)動(dòng)的多極擴(kuò)散模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 帶電塵埃顆粒對(duì)直流輝光放電等離子體輸運(yùn)的影響
    3.1 引言
    3.2 直流輝光放電塵埃等離子體流體模型
        3.2.1 模型方程
        3.2.2 放電模型的邊界條件
        3.2.3 帶電塵埃顆粒對(duì)等離子體輸運(yùn)影響程度的評(píng)估因子
    3.3 直流輝光放電塵埃等離子體流體模型的仿真結(jié)果
        3.3.1 帶電塵埃顆粒對(duì)電子離子密度空間分布的影響
        3.3.2 帶電塵埃顆粒對(duì)電子離子流量密度分布的影響
        3.3.3 帶電塵埃顆粒對(duì)電場(chǎng)空間分布的影響
        3.3.4 帶電塵埃顆粒對(duì)電子溫度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 帶電塵埃顆粒在直流輝光放電等離子體中的輸運(yùn)過程
    4.1 引言
    4.2 帶電塵埃顆粒的受力分析
    4.3 直流輝光放電等離子體中帶電塵埃顆粒的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型
    4.4 直流輝光放電中帶電塵埃顆粒輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型的仿真結(jié)果
        4.4.1 放電電流對(duì)帶電塵埃顆粒輸運(yùn)過程的影響
        4.4.2 塵埃顆粒尺寸對(duì)帶電塵埃顆粒輸運(yùn)過程的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 極區(qū)中層頂塵埃等離子體輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性
    5.1 引言
    5.2 極區(qū)中層頂塵埃等離子體的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型
        5.2.1 冰晶顆粒的生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)模型
        5.2.2 極區(qū)中層頂塵埃等離子體的輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)過程
    5.3 極區(qū)中層頂塵埃等離子體輸運(yùn)的穩(wěn)態(tài)結(jié)果
        5.3.1 冰晶顆粒的速度和運(yùn)動(dòng)軌跡
        5.3.2 冰晶顆粒和電子離子數(shù)密度的空間分布
    5.4 極區(qū)中層頂塵埃等離子體密度結(jié)構(gòu)的影響因素
        5.4.1 中性風(fēng)速度的影響
        5.4.2 水汽分子數(shù)密度的影響
        5.4.3 研究區(qū)域高度的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3762307