發(fā)布時(shí)間：2021-03-13 12:31

　　塵埃等離子體由電子、離子、中性氣體和塵埃顆粒組成,是近年來等離子體物理領(lǐng)域中一個(gè)比較活躍的分支。在等離子體環(huán)境中,塵埃顆粒由于與等離子體電子、離子相互碰撞而充電,同時(shí)與等離子體相互作用吸收能量并且轉(zhuǎn)化為顆粒動(dòng)能。然而塵埃顆粒通常隨機(jī)運(yùn)動(dòng),獲得的能量不能夠有效的收集和利用。將塵埃顆粒的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)整流形成定向運(yùn)動(dòng),無論是對塵埃等離子體物理基礎(chǔ)研究還是能量收集方面潛在的應(yīng)用都具有重要研究價(jià)值。我們前期提出了塵埃等離子體棘輪的概念,設(shè)計(jì)出了樹脂棘輪實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)現(xiàn)了塵埃顆粒的可控性整流,即將等離子體環(huán)境中塵埃顆粒的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)整流為定向運(yùn)動(dòng)。我們發(fā)現(xiàn),樹脂棘輪形成的棘輪勢對顆粒的整流起到了非常大的作用。由于樹脂介質(zhì)棘輪與金屬導(dǎo)體棘輪形成的棘輪勢差別巨大,因此,金屬棘輪中塵埃顆粒的整流情況如何?這是本文重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。本文在塵埃等離子體棘輪模型基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)與模擬兩方面對塵埃等離子體金屬棘輪與齒環(huán)中顆粒的運(yùn)動(dòng)以及不同屬性顆粒的整流進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:1)在金屬棘輪中,顆粒的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟嫦?顆粒在鋸齒通道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度很快且呈周期性變化。當(dāng)改變氣壓或功率時(shí),鞘層的變化引起顆粒平均角速度會(huì)隨著功率或氣壓的... 

【文章來源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：46 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

塵埃等離子體(a)宇宙空間：土星環(huán)；(b)實(shí)驗(yàn)室：塵埃聲波(a)(b)

塵埃顆粒在等離子體環(huán)境中通過粒子-

實(shí)驗(yàn)裝置

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Rotation of dust vortex in a metal saw structure in dusty plasma[J]. 戴超星,宋超,郭雪,孫文濤,郭志強(qiáng),劉富成,賀亞峰.  Plasma Science and Technology. 2020(03)
[2]介質(zhì)顆粒在塵埃等離子體金屬棘輪中的運(yùn)動(dòng)[J]. 宋超,戴超星,王瑞琦,孫文濤,郭志強(qiáng),劉富成,賀亞峰.  河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
[3]Rotation of a single vortex in dusty plasma[J]. 閆佳,馮帆,劉富成,賀亞峰.  Chinese Physics B. 2017(09)
[4]Cycloid motions of grains in a dust plasma[J]. 張永亮,馮帆,劉富成,董麗芳,賀亞峰.  Chinese Physics B. 2016(02)
[5]玻璃圓環(huán)內(nèi)等離子體鞘層分布[J]. 馮帆,張永亮,閆佳,賀亞峰.  河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]Cycloid Motions of Aggregates in a Dust Plasma[J]. 馮帆,張永亮,閆佳,劉富成,董麗芳,賀亞峰.  Plasma Science and Technology. 2016(01)
[7]塵埃粒子在直流輝光放電陰極鞘層中的運(yùn)動(dòng)及懸浮[J]. 劉德泳,王德真,劉金遠(yuǎn).  物理學(xué)報(bào). 2000(06)



本文編號：3080221