塵埃等離子體也稱為復(fù)雜等離子體,是等離子體物理的一個(gè)重要分支。由于塵埃粒子的引入,塵埃等離子體與經(jīng)典等離子體在集體行為上有很大的不同。本論文圍繞著塵埃等離子體中集體行為展開(kāi)研究,其中包括線性波(塵埃晶格波)以及非線性結(jié)構(gòu)(塵埃等離子體鞘層結(jié)構(gòu)及塵埃聲孤波)。基于牛頓運(yùn)動(dòng)方程和流體理論,研究了一維塵埃環(huán)、二元塵埃鏈、二維六角塵埃晶格中的塵埃格波及塵埃等離子體的鞘層結(jié)構(gòu)和塵埃聲孤波。研究給出了塵埃格波的色散關(guān)系、鞘層結(jié)構(gòu)和塵埃聲孤波的物理圖像,為解釋、觀測(cè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和計(jì)算機(jī)模擬提供理論支持,豐富了塵埃格波、塵埃等離子體鞘層結(jié)構(gòu)和塵埃聲孤波的相關(guān)研究,進(jìn)一步拓寬了塵埃等離子體物理的研究范疇。本文首先介紹了塵埃等離子體的研究背景,包括塵埃等離子體的來(lái)源、形成、特性及相關(guān)應(yīng)用等;還有塵埃等離子體的主要研究方法、塵埃的充電過(guò)程、波動(dòng)傳播、塵埃晶格的性質(zhì)和塵埃晶格波。然后從強(qiáng)耦合系統(tǒng)出發(fā),考慮由兩種不同質(zhì)量和帶電量的塵埃顆粒構(gòu)成的二元塵埃鏈,結(jié)構(gòu)為…/A/B/A/B/…。得到二元塵埃鏈的縱波和橫波的色散關(guān)系,發(fā)現(xiàn)相比于單粒子塵埃鏈,二元塵埃鏈的第一布里淵區(qū)要減小一半;并且對(duì)于二元塵埃鏈中的每列縱波...

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 塵埃等離子體的研究背景
        1.1.1 塵埃等離子體的來(lái)源
        1.1.2 塵埃顆粒的形成
        1.1.3 塵埃等離子體的特性
        1.1.4 塵埃等離子體的應(yīng)用
    1.2 塵埃等離子體的研究方法
        1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.2 理論研究
        1.2.3 計(jì)算機(jī)模擬
    1.3 塵埃等離子體的充電過(guò)程
    1.4 塵埃等離子體的波
        1.4.1 塵埃聲波
        1.4.2 塵埃離子聲波
        1.4.3 塵埃聲孤波
        1.4.4 塵埃激波
    1.5 塵埃等離子體晶格
        1.5.1 塵埃晶格的性質(zhì)
        1.5.2 塵埃晶格波
    1.6 論文的主要工作
第2章 二元塵埃鏈中塵埃格波的研究
    2.1 一維塵埃鏈中塵埃格波
    2.2 一維二元塵埃鏈中塵埃格波
        2.2.1 模型和運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.2 二元塵埃鏈的縱波
        2.2.3 二元塵埃鏈的橫波
    2.3 本章小結(jié)
第3章 塵埃環(huán)中塵埃格波的研究
    3.1 模型和運(yùn)動(dòng)方程
    3.2 修正屏蔽勢(shì)
    3.3 格波的色散關(guān)系
    3.4 橫波的穩(wěn)定性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 六角塵埃晶格中塵埃格波的研究
    4.1 模型和運(yùn)動(dòng)方程
    4.2 等離子體吸附勢(shì)
    4.3 六角塵埃晶格中塵埃格波的色散關(guān)系
    4.4 塵埃格波的穩(wěn)定性分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 極化力和電荷梯度力對(duì)塵埃等離子體鞘層及塵埃聲孤波的影響
    5.1 塵埃顆粒所受的力
        5.1.1 中性粒子拖曳力
        5.1.2 離子拖曳力
        5.1.3 熱泳力
        5.1.4 極化力
        5.1.5 電荷梯度力
    5.2 極化力和電荷梯度力對(duì)塵埃等離子體鞘層的影響
        5.2.1 鞘層
        5.2.2 控制方程
        5.2.3 結(jié)果與討論
    5.3 極化力和電荷梯度力對(duì)塵埃聲孤波的影響
        5.3.1 控制方程
        5.3.2 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 今后的工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3803163