磁化等离子体

摘要： 日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)是太阳大气中剧烈的爆发现象之一.其爆发通常能释放大量的能量并抛射大量磁化等离子体.CME所驱动的激波能进一步导致太阳高能粒子事件(Solar Energetic Particle,SEP)的发生,并可能影响航天器和宇航员的安全.因此,研究CME及其驱动激波的形成机制和性质有利于我们更加清晰地了解及监测它们的运动过程,降低它们带来的灾害性空间天气的影响.本文主要以分析观测数据为主对不同CME事件及其驱动激波进行了多方面研究.

摘要： 强激光与等离子体之间相互作用,能够产生各种参量不稳定性过程和非线性效应。利用Karpman方法推导出横场包络所满足的非线性控制性方程,在一维情况下,获得孤波解。对孤波解进行分析,发现波包孤子的半宽反比于振幅;分析磁化等离子体中各参量对孤波半宽的影响。结果表明,在右旋圆偏振激光情况下,随着电子数密度的增大,孤波的半宽逐渐减小,而当磁场强度增大时,孤波的半宽逐渐增大;在左旋圆偏振激光情况下,随着电子数密度的增大,孤波的半宽逐渐增大,而当磁场强度增大时,孤波的半宽逐渐减小。

摘要： 电磁波和磁化等离子体的非线性相互作用复杂,高功率电磁波调控电离层实验提供了研究非线性基本问题的主动方式.为构建空间磁化等离子体受激电磁辐射(stimulated electromagnetic emissions,SEEs)体系,本文首先总结了磁化等离子体中可能发生的参量不稳定性;其次,回顾了近十年国际电离层加热激发SEEs取得的进展,主要包括对受激布里渊散射、受激伯恩斯坦波散射、二次谐波激发进行总结;再次,围绕空间SEEs应用,分析了其与人工等离子体层、多尺度等离子体不规则体、能量转化波粒和波波相互作用、低频波激发等四方面的关系;最后,给出未来的发展方向和潜在应用的一些思考.

摘要： 磁等离子体动力推力器具有高比冲、大推力的特点,是一种非常有前途的空间电推进形式.为进一步提高推力器的性能,需要进行强磁场下的推力器加速机理研究.与传统小功率电推力器相比,磁等离子体动力推力器功率大,推进剂流量大,导致实验研究难度大,成本高,存在一定的危险性.利用等离子体电导率模型和磁流体方程组,对强磁环境下推力器进行建模,在0.2、0.53、0.66、1.54T不同磁场强度下进行了仿真.结果表明,推力器比冲和电压随着磁场强度的提高而增加,比冲变化范围3400-4650 s,电压变化范围120～236 V,推力器效率先增加、后减小,从60.8％增加到72.6％,最后减小到57.9％.研究结果表明,磁流体模型和电导率模型能够反映出磁场对等离子体的加速作用,磁场强度会影响比冲和效率.该模型可为以后推力器的设计和优化提供参考.

摘要： 脉冲强磁场装置是磁化激光等离子体实验的核心设备.本文研制了一种用于优化脉冲强磁场设备的电感耦合线圈,相对于单匝磁场线圈可以进一步提高磁场强度.通过实验和模拟研究了电感耦合线圈的初级螺线管匝数和直径对磁场强度的影响,发现对于2.4μF电容的放电系统,电感耦合线圈的初级螺线管在35匝、35 mm直径时,可以在5 mm内径的次级磁场线圈中获得最高的峰值磁场强度,是相同尺寸单匝磁场线圈产生磁场强度的3.6倍.在充电电压20 kV时,峰值磁场强度达到19 T,使用铍铜材料的电感耦合线圈克服强磁场中线圈炸裂问题,在35 kV的充电电压下得到了33 T的峰值磁场强度.这种新方法产生了更强的磁场、降低了对回路电感的要求、提升了实验排布的灵活性,为研究强磁场下的激光等离子体行为创造了条件.

摘要： 本文对磁化等离子体非相干散射理论谱下的共振线进行了研究,简要介绍了等离子体线和回旋线的色散关系,并通过理论分析给出了二次回旋谐频处等离子体线分裂现象的色散关系.结合三亚非相干散射雷达(Sanya Incoherent Scatter Radar,SYISR)实际参数,对回旋线以及低频振荡、高频共振进行了分析讨论.分析后认为:SYISR拥有观测夜间200 km以下和400 km以上回旋线的可能性;在白天仅存在观测到H+振荡谱线的可能性;若观测数据足够良好,将可以观测到二次以及三次回旋谐频处的等离子体线分裂现象.

摘要： 针对飞行器再入大气的"黑障"问题,基于等离子体电子密度Epstein分布,建立了太赫兹波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型。计算了太赫兹波斜入射磁化等离子体鞘套的透射率和衰减;分析了等离子体碰撞频率、磁场强度、入射角等因素对太赫兹波传播特性的影响。研究结果表明,外加磁场强度增大,透射率的最小值和衰减峰值向较高太赫兹波频率方向移动;电磁波入射角变大,透射率变小,衰减变大;当入射角小于等于60°时,大气窗口0.22 THz处最大衰减为5.32 dB。研究结果为解决"黑障"问题提供了重要参考。

摘要： "强磁化等离子体中质子加速研究"项目是国家自然科学基金项目,项目整体目标为:在外加轴向磁场B>γ下,通过右手圆偏振激光与含预等离子体的平面靶相互作用,得到质子截止能量与磁场之间的标度关系,并阐明影响质子加速的物理机理;验证在不同激光强度下此物理机理的普适性。本项目的各项研究进度均已按研究计划进度完成。

摘要： 采用混合矩阵法,分析了磁化分层等离子鞘套对斜入射电磁波传播特性的影响,分别计算了不同入射角以及外加磁场下电磁波透射系数和极化特性的变化.以GPS导航信号右旋圆极化波(RCP)为例,研究了磁场、电子密度对电磁波右旋圆极化特性的影响.结果表明,外加磁场能够使右旋圆极化波在等离子体中的阻带向高频方向移动,此外,外加磁场能在一定程度上改善斜入射是圆极化波的极化特性,有利于GPS信号接收.

摘要： 本文研究了脉冲激光与磁化等离子体中的有质驱动对电子的动加速问题.研究发现在磁化等离子体中,有质驱动使得电子发生沿轴方向的横向震荡,获得高的能量增益,而共振产生的自生磁场进一步加速了电子,提高了电子能量的增益.而且最终电子的能量趋向一个稳定的值,在有质驱动力作用下使电子自动喷射出来,这在实际应用中容易控制,避免了使用抽取高能电子的提取器.这为新型台式加速器的设计研制提供物理支持,并对研究还对天体物理中的粒子加速机制的探索具有重要的指导意义.

摘要： 本文采用既保证计算的高效率，又有较高的计算精度的电流密度卷积时域有限差分算法研究三维各向同性非磁化等离子体以及各向异性磁化等离子体涂覆目标的电磁散射特性，给出了等离子体涂覆锥体电磁散射特性的相关算例。计算结果表明：选择合适的等离子体碰撞频率，等离子体涂层厚度以及电子密度等相关参量，能有效的减小目标的雷达散射截面(RCS)；与无涂覆以及非磁化等离子体涂覆金属锥体的电磁散射特性相对比，磁化等离子体涂覆金属锥体的单站雷达散射截面(RCS)更小，磁化等离子体对电磁波的吸收性更好，其隐身效果更明显。

摘要： 采用移位算子(Shift Operator，SO)方法把FDTD推广应用于二维各向异性色散介质—磁化等离子体中。首先证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下，电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波)，通过采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式。计算了轴向磁化等离子体涂敷VonKarman型导体柱的TE波双站RCS，分析了等离子体涂层厚度d、碰撞频率Vc以及电子回旋频率ωce对其双站RCS的影响。文中时谐因子取exp(jωt)。

摘要： 本文为测量气体放电磁化等离子体离子参数,建立了一套静电离子探针诊断系统,进行了从近芯部到边缘区的离子温度分布的测量,结果与常规郎谬探针对电子参数的测量可以吻合，表明它是实用有效的。

摘要： 根据拉普拉斯变换（LT）原理，提出了一种新的分析色散介质的电磁特性的时域有限差分（FDTD）算法,称为电流密度拉普拉斯变换时域有限差分（CDLT-FDTD）算法。利用磁化等离子体介质中的关于电流密度矢量与电场强度的本构方程，将其两边分别拉普拉斯变换,得到s域内的本构方程。最后进行逆拉普拉斯变换和指数差分,得到在时域里易于求解的显示FDTD迭代方程。通过该方法计算了非磁与磁化等离子体球的后向雷达散射截面(RCS)，验证了该方法正确性与有效性。

摘要： 在传统的等离子体增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition)技术基础上,通过添加磁场来约束等离子体相中的电子,增加单体有机大分子的电离率,称为磁化等离子体(M-PECVD)技术.实验采用六甲基二硅氧烷和氧气混合气体作为沉积氧化硅薄膜的前驱气体,在厚度为12μm的PET薄膜表面沉积氧化硅薄膜.通过FTIR分析薄膜的结构成分,表明不同的功率对沉积薄膜的结构没有影响,只是对应于1030cm-1的Si-O峰的强度不一样.氧气透过率(OTR)测量发现:随着功率升高,薄膜的OTR先降低,在功率为190W时为最小值(OTR=0.732mL/m2/day);然后随着功率的增大,扫描电镜(Scanning electronic microscopy)OTR上升至2.0mL/m2/day,并保持不变.为了进一步研究薄膜的表面形貌和阻隔性能的关系,通过SEM进行表面相貌分析,发现沉积薄膜表面为有序的棒状结构,并通过薄膜的截面图推算出薄膜沉积速率为4.0nm/s。

摘要： 对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响,计算结果表明密度变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大.

摘要： 一种等离子体蚀刻方法，包括：第1工序，在惰性气体的等离子体、即第1等离子体(PL1)中将基板(S)吸附于单极式静电卡盘(15)上之后，停止生成第1等离子体；和第2工序，在卤素类蚀刻气体的等离子体、即第2等离子体(PL2)中对基板(S)进行了蚀刻之后，停止生成第2等离子体。然后，在第1工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了正电压的状态下停止生成第1等离子体(PL1)，在第2工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了负电压的状态下停止生成第2等离子体(PL2)。

摘要： 在用氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑中任一种喷镀膜覆盖基材表面的等离子体处理容器内部部件的、随着在等离子体中使用而劣化的喷镀膜上，再喷镀与上述喷镀膜同样的材料。由此，能够使因在等离子体中的使用而表面产生劣化的等离子体处理容器再生得如同新品一样。

摘要： 这里所公开的是一种用于在等离子体室中生成等离子体的等离子体室设置方法。制备多个等离子体线圈，包括第一等离子体源线圈、第二等离子体源线圈和第三等离子体源线圈，该第二等离子体源线圈在其中心部分具有高于第一等离子体源线圈蚀刻速率的蚀刻速率，该第三等离子体源线圈在其边缘部分具有高于第一等离子体源线圈蚀刻速率的蚀刻速率。将第一等离子体源线圈设置在等离子体室上，并蚀刻测试芯片。对测试芯片的每个位置的蚀刻速率进行分析，并基于分析结果利用第二等离子体源线圈或第三等离子体源线圈代替第一等离子体源线圈。

摘要： 本发明采用磁化的等离子体显示器及等离子体放电方法，特征是在每个放电单元内，设置在障壁内表面的磁化电极与能够产生大于0.1A电流的交流或直流电源相连接；各放电单元中的维持电极、寻址电极分别连接到能够产生3伏特以上电压的交流或直流电源上；所述障壁由掺杂了金属氧化物或金属粉末的玻璃制成；在击穿放电之前，对磁化电极通不低于0.1A的电流对放电空间内的工作气体进行磁化；在维持电极产生维持放电的同时，在磁化电极上继续施加不低于0.1A的电流进行磁化；由此可以降低击穿电压，提高了维持放电的稳定性和效率，并可以在一定程度上提高发光效率，减少了能耗，增加了亮度。

摘要： 本发明涉及平面型等离子体诊断装置，其特征在于，包括：发送天线，用于向等离子体施加频率可变的微波；接收天线，用于从上述等离子体接收上述微波；以及本体部，以相互绝缘的方式包围上述发送天线与上述接收天线，上述发送天线的用于施加微波的上部面与上述接收天线的用于接收微波的上部面为平面型，上述发送天线与上述接收天线的上述上部面的侧面相互相向。

摘要： 一种等离子体蚀刻方法，包括：第1工序，在惰性气体的等离子体、即第1等离子体(PL1)中将基板(S)吸附于单极式静电卡盘(15)上之后，停止生成第1等离子体；和第2工序，在卤素类蚀刻气体的等离子体、即第2等离子体(PL2)中对基板(S)进行了蚀刻之后，停止生成第2等离子体。然后，在第1工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了正电压的状态下停止生成第1等离子体(PL1)，在第2工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了负电压的状态下停止生成第2等离子体(PL2)。

摘要： 本发明的目的在于提供使利用转动等离子体进行的等离子体处理稳定且可以控制、并可以提高等离子体处理质量的等离子体流生成方法、等离子体处理方法、等离子体发生装置和使用它的等离子体处理装置。4个象限（Z1～Z4）中的各频率被设定为7、15、6、20Hz。利用该频率可变，可以使被分割成4个的转动角区域中的等离子体的转动速度不同。由于等离子体（P2、P4）的周向转动速度比等离子体（P1、P3）快，所以可以照射边描绘圆轨道（C）边从等离子体（P1）到（P2）、（P3）、（PB4）周期性变速转动的转动等离子体，可以在第一象限（Z1）～第四象限（Z4）中实施均匀的成膜处理。

摘要： 等离子体处理装置(11)具有：从排气孔(13)向下方侧延伸的第一排气路(15)；与第一排气路(15)的排气方向的下游侧端部连接，在与第一排气路(15)垂直的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路(16)；与第二排气路(16)的排气方向的下游侧端部连接，在与第二排气路(16)垂直的方向上延伸的第三排气路(17)；与第三排气路(17)的排气方向的下游侧端部连接，对处理容器(12)内减压的泵(18)；设置在第二排气路(16)内，具有能够封闭第二排气路(16)，且对排气方向的上游侧与下游侧之间的压力进行调整的压力调整用阀板(20)的压力调整阀(21)；设置在第三排气路(17)内，具有进行第三排气路(17)的开闭的关闭阀板(22)的关闭阀(23)。

摘要： 磁场与电场相互垂直条件下磁化等离子体中微波和等离子体相互作用装置，涉及一种磁化等离子体中微波和等离子体相互作用装置，本发明为解决现有技术没有在不同磁化等离子体特征情况下，微波与等离子体相互作用装置的问题。本发明包括微波产生器、铁氧体隔离器、衰减器、定向耦合器、波导管、绝缘微波窗、真空腔、多个螺线管、膈膜、等离子体源、两个朗缪尔探针、截止管、匹配微波负载、环形天线、磁探针、静电探针，多栅探针和等离子体观察仪；等离子体源为火花等离子体源，产生的火花电压用于控制等离子体密度；衰减器用于调节微波功率。本发明用于研究不同磁化等离子体特性条件下微波盒等离子体的相互作用。

摘要： 磁场与电场相互垂直条件下磁化等离子体中微波和等离子体相互作用装置，涉及一种磁化等离子体中微波和等离子体相互作用装置，本发明为解决现有技术没有在不同磁化等离子体特征情况下，微波与等离子体相互作用装置的问题。本发明包括微波产生器、铁氧体隔离器、衰减器、定向耦合器、波导管、绝缘微波窗、真空腔、多个螺线管、膈膜、等离子体源、两个朗缪尔探针、截止管、匹配微波负载、环形天线、磁探针、静电探针，多栅探针和等离子体观察仪；等离子体源为火花等离子体源，产生的火花电压用于控制等离子体密度；衰减器用于调节微波功率。本发明用于研究不同磁化等离子体特性条件下微波盒等离子体的相互作用。