塵埃等離子體微波衰減理論的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-02-11 07:43
塵埃等離子體是指含有塵埃粒子的等離子體,也叫復(fù)雜等離子體。等離子體中帶電粒子對塵埃粒子的充電效應(yīng)使其電磁特性更為復(fù)雜。塵埃等離子體物理的研究是多學(xué)科交叉的重要前沿領(lǐng)域,對許多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要科學(xué)意義和潛在應(yīng)用價(jià)值。由于實(shí)驗(yàn)室等離子體環(huán)境、極區(qū)中層夏季回波(Polar Mesosphere Summer Echoes,簡稱PMSE)現(xiàn)象、固體火箭噴焰對微波信號的衰減及航天器再入通信等方面遇到的諸多問題都需要用塵埃等離子體相關(guān)理論給予解釋,因而塵埃等離子體物理受到了越來越廣泛的重視。近二十年來,理論研究已經(jīng)取得了一些成果,一些理論也能較好的說明實(shí)驗(yàn)所觀測到的現(xiàn)象,但這些理論在實(shí)驗(yàn)上的驗(yàn)證還很缺乏,主要是由于塵埃等離子體內(nèi)部諸如電子濃度、塵埃粒子濃度和塵埃粒子大小等參數(shù)的測量方法還不夠完善。對塵埃等離子體內(nèi)部參數(shù)的測量是驗(yàn)證理論及研究塵埃等離子體電磁性質(zhì)和電波傳播規(guī)律的基礎(chǔ),對于空間塵埃等離子體的理論建模也有重要意義。這一測量應(yīng)該建立在塵埃等離子體理論基礎(chǔ)之上。因此,本文從塵埃等離子體微波衰減理論著手,圍繞微波在塵埃等離子體中的傳播展開地面實(shí)驗(yàn)研究,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的可靠性,在此...
【文章來源】:伊犁師范大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究目的和意義
1.2 塵埃等離子體的基本性質(zhì)
1.3 實(shí)驗(yàn)室塵埃等離子體
1.3.1 直流放電
1.3.2 射頻放電
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.5 本論文的研究內(nèi)容
第二章 塵埃等離子體微波衰減理論及相關(guān)參數(shù)
2.1 塵埃等離子體微波衰減理論
2.1.1 塵埃等離子體的電導(dǎo)率和相對介電系數(shù)
2.1.2 塵埃等離子體微波衰減系數(shù)和相位系數(shù)
2.2 塵埃等離子體特征參數(shù)
2.2.1 塵埃等離子體特征頻率
2.2.2 有效碰撞頻率
2.2.3 塵埃粒子的電荷數(shù)
2.2.4 充電頻率
第三章 塵埃等離子體實(shí)驗(yàn)裝置
3.1 輝光放電
3.2 正柱區(qū)塵埃等離子體
3.3 同軸空心筒形網(wǎng)格陰極輝光放電塵埃等離子體實(shí)驗(yàn)裝置
3.3.1 塵埃等離子體的制備
3.3.2 等離子體參數(shù)測量設(shè)備
3.3.3 微波傳輸系統(tǒng)
第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及理論分析
4.1 探針測量結(jié)果
4.1.1 放電功率對電子濃度和電子溫度的影響
4.1.2 不同氣壓下電子濃度和電子溫度
4.2 塵埃粒子診斷
4.3 微波傳輸測量結(jié)果及理論分析
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直流輝光放電正柱區(qū)輝紋的形態(tài)演變[J]. 溫睿,張淑娟,張明華,張家良. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2017(03)
[2]基于塵埃等離子體理論的極區(qū)中層分層結(jié)構(gòu)研究[J]. 蔣林,石雁祥. 核聚變與等離子體物理. 2016(04)
[3]極區(qū)夏季中間層頂塵埃顆粒的生長及數(shù)密度分布[J]. 馬冠賓,馬錦秀,楊凡. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]塵埃粒子電勢對等離子體電導(dǎo)率的影響[J]. 陳云云,鄭改革,顧芳,李振華. 物理學(xué)報(bào). 2012(15)
[5]弱電離塵埃等離子體層反射與透射的SO-FDTD方法分析[J]. 李林茜,石雁祥,王飛,魏兵. 物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]基于動力論的塵埃等離子體充電方程研究[J]. 陳惠敏,石雁祥,蘇金善,孫毅,張保花. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]極區(qū)夏季中層頂區(qū)域塵埃粒子參數(shù)的研究[J]. 李海龍,牛軍,吳健,車海琴. 核聚變與等離子體物理. 2010(03)
[8]弱電離塵埃等離子體的介電張量研究[J]. 石雁祥,吳健,葛德彪. 物理學(xué)報(bào). 2009(08)
[9]極區(qū)中層夏季回波火箭探空觀測的個例分析[J]. 李海龍,吳健,黃際英,王茂琰. 空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[10]火箭噴焰微波衰減特征的理論研究[J]. 石雁祥,王菊,葛德彪,吳健. 固體火箭技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]塵埃等離子體動力學(xué)及電磁特性研究[D]. 李輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]射頻SiH4/C2H4/Ar放電產(chǎn)生塵埃等離子體及其診斷研究[D]. 吳靜.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]塵埃等離子體的產(chǎn)生及其性質(zhì)的探索研究[D]. 季新亮.電子科技大學(xué) 2018
本文編號:3028772
【文章來源】:伊犁師范大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究目的和意義
1.2 塵埃等離子體的基本性質(zhì)
1.3 實(shí)驗(yàn)室塵埃等離子體
1.3.1 直流放電
1.3.2 射頻放電
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.5 本論文的研究內(nèi)容
第二章 塵埃等離子體微波衰減理論及相關(guān)參數(shù)
2.1 塵埃等離子體微波衰減理論
2.1.1 塵埃等離子體的電導(dǎo)率和相對介電系數(shù)
2.1.2 塵埃等離子體微波衰減系數(shù)和相位系數(shù)
2.2 塵埃等離子體特征參數(shù)
2.2.1 塵埃等離子體特征頻率
2.2.2 有效碰撞頻率
2.2.3 塵埃粒子的電荷數(shù)
2.2.4 充電頻率
第三章 塵埃等離子體實(shí)驗(yàn)裝置
3.1 輝光放電
3.2 正柱區(qū)塵埃等離子體
3.3 同軸空心筒形網(wǎng)格陰極輝光放電塵埃等離子體實(shí)驗(yàn)裝置
3.3.1 塵埃等離子體的制備
3.3.2 等離子體參數(shù)測量設(shè)備
3.3.3 微波傳輸系統(tǒng)
第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及理論分析
4.1 探針測量結(jié)果
4.1.1 放電功率對電子濃度和電子溫度的影響
4.1.2 不同氣壓下電子濃度和電子溫度
4.2 塵埃粒子診斷
4.3 微波傳輸測量結(jié)果及理論分析
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直流輝光放電正柱區(qū)輝紋的形態(tài)演變[J]. 溫睿,張淑娟,張明華,張家良. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2017(03)
[2]基于塵埃等離子體理論的極區(qū)中層分層結(jié)構(gòu)研究[J]. 蔣林,石雁祥. 核聚變與等離子體物理. 2016(04)
[3]極區(qū)夏季中間層頂塵埃顆粒的生長及數(shù)密度分布[J]. 馬冠賓,馬錦秀,楊凡. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]塵埃粒子電勢對等離子體電導(dǎo)率的影響[J]. 陳云云,鄭改革,顧芳,李振華. 物理學(xué)報(bào). 2012(15)
[5]弱電離塵埃等離子體層反射與透射的SO-FDTD方法分析[J]. 李林茜,石雁祥,王飛,魏兵. 物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]基于動力論的塵埃等離子體充電方程研究[J]. 陳惠敏,石雁祥,蘇金善,孫毅,張保花. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]極區(qū)夏季中層頂區(qū)域塵埃粒子參數(shù)的研究[J]. 李海龍,牛軍,吳健,車海琴. 核聚變與等離子體物理. 2010(03)
[8]弱電離塵埃等離子體的介電張量研究[J]. 石雁祥,吳健,葛德彪. 物理學(xué)報(bào). 2009(08)
[9]極區(qū)中層夏季回波火箭探空觀測的個例分析[J]. 李海龍,吳健,黃際英,王茂琰. 空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[10]火箭噴焰微波衰減特征的理論研究[J]. 石雁祥,王菊,葛德彪,吳健. 固體火箭技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]塵埃等離子體動力學(xué)及電磁特性研究[D]. 李輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]射頻SiH4/C2H4/Ar放電產(chǎn)生塵埃等離子體及其診斷研究[D]. 吳靜.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]塵埃等離子體的產(chǎn)生及其性質(zhì)的探索研究[D]. 季新亮.電子科技大學(xué) 2018
本文編號:3028772
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