电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响

采用一般的径向密度非均匀分布假设,借助温等离子体介电张量模型,利用磁化等离子体中电磁波的一般色散关系,在高密度峰值、低磁场、低气压典型参量条件下,重点分析了电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响.研究结果表明:在典型螺旋波等离子体电子温度范围(3, 8) e V内,电子有限拉莫尔半径效应应当予以考虑,而离子有限拉莫尔半径效应可以忽略.低磁场条件下|n|> 1次回旋谐波对介电张量元素的贡献可以忽略.碰撞阻尼在功率沉积中占据主导地位,功率沉积在偏离等离子体柱中心轴的某一径向位置出现峰值,随着轴向电子温度T_{e, z}的增大,功率沉积强度逐渐增强.相比等离子体温度各向同性情形,等离子体温度各向异性显著改变了螺旋波m=1角向模的功率沉积特性,电子温度各向异性因子χ=T_e,⊥/T_{e, z}的增大或减小均导致功率沉积强度发生剧烈改变.     

螺旋波等离子体中螺旋波与Trivelpiece-Gould波模式耦合及线性能量沉积特性参量分析

采用有限温度等离子体介电张量模型,在考虑粒子热效应情形下,通过求解传导边界条件下等离子体柱中本征模的色散关系,分析了螺旋波等离子体中典型参量条件下螺旋波与Trivelpiece-Gould (TG)波的耦合特性及线性能量沉积特性.在ω/(2π)=13.56 MHz和T_(eV,i)=0.1 T_(eV,e)参量条件下计算结果表明:对于螺旋波,存在截止静磁场B_(0,H,cutoff)与截止等离子体密度n_(0,H,cutoff),在B_0 B_(0,H,cutoff)或n_0n_(0,H,cutoff)条件下,螺旋波变为消逝波;在ω/ω_(ce)∈(0.01,0.10)范围内,对于m=0角向模,TG波Landau阻尼致使的能量沉积占主导地位,而对于m=1角向模,螺旋波Landau阻尼或TG波Landau阻尼致使的能量沉积哪个占据主导地位则取决于B_0的大小;在ω_(pe)/ω_(ce)∈(3,100)范围内,TG波Landau阻尼致使的能量沉积占主导地位;在整体能量沉积过程中,对于m=0模和m=1模,Landau阻尼致使的能量沉积均占据主导地位.     

等离子体中电磁波的粒子模拟

本文介绍了1 2/2维相对论性、电磁模等离子体粒子模拟的方法和原理。系统地以计算机模拟了由电子气体组成的等离子体中的各种电磁波。在无外加静磁场、加外横磁场、加外纵向磁场等不同情况下,分别得到静电波、电磁波、寻常波、非寻常波、ω=nω_c的磁回旋共振、左旋波、右旋波等。其色散关系、截止频率、共振频率、极限相速度均与理论结果一致。     

低混杂波高N‖分量对EAST等离子体电流驱动的影响

EAST等离子体高约束模运行条件下，在等离子体边缘区域观测到明显的等离子体电流带.在EAST托卡马克装置非圆截面平衡位形下，使用射线追踪方法研究低混杂波高平行折射率N_‖分量对电流驱动的影响.结果表明：当-8≤N_‖≤-6时，平行折射率分量能够在小半径（0.7 < r/a < 1）区域驱动kA量级的等离子体电流.对于具有台基区、等离子体边缘温度更高的电子温度剖面，驱动电流的位置r/a>0.9.低混杂波朗道阻尼的理论分析与数值模拟结果一致.另外，高N_‖低混杂波在等离子体边缘的功率沉积和电流驱动与电子温度分布和发射谱分布相关.     

磁场对螺旋波等离子体波和能量吸收影响的数值研究

本文考察在径向电子数密度呈抛物形分布的情况下,外加稳恒磁场,射频通过螺旋波天线在等离子体中激发电磁波的传播性质.采用线性扰动波假设,数值求解Maxwell方程组,得到80—800 G(1 G=10-4T)磁场条件下等离子体中径向电、磁场强度及能量沉积密度的分布情形.计算结果表明,磁场增大(80→800G)时,螺旋波受到的阻尼较小,可深入等离子体传播;Trivelpiece-Gould(TG)波受到的阻尼增大,在等离子体-真空边界处衰减增强;整体的能量吸收向边界集中.磁感应强度小于100 G时,TG波可深入主等离子体区传播,等离子体径向能量吸收相对均匀.     

磁化等离子体的纵向电阻率

从动力论方程出发,推导并讨论了磁化与非磁化等离子体的纵向电阻率。结果是:(1)各向同性磁化等离子体的电阻率约为非磁化者的1.5倍;(2)对各向异性的等离子体而言,磁化后的电阻率约与T_e⊥T_e‖^-5/2成正比,但非磁化时的电阻率则与T_e⊥^-1T_e‖^-1/2成正比。以上的差异主要是来自外磁场对电子运动轨迹的作用。同时本文亦论述了在讨论经典电阻率时,静态屏蔽作用是主要的,而动力屏蔽对电阻率的影响是可以忽略不计的。 关键词：     

非对称量子点中磁极化子性质的磁场和温度依赖性

采用Tokuda线性组合算符法和Lee-Low-Pines变换法,研究了温度和磁场对非对称抛物量子点中强耦合磁极化子性质的影响,简捷地得到了作为量子点的横向受限强度ω₁、纵向受限强度ω₂、电子-声子耦合强度α、外磁场的回旋频率ω_c和温度参数γ的函数的磁极化子的振动频率λ、基态能量E₀和有效质量m 关键词： 非对称量子点 强耦合磁极化子 磁场和温度依赖性     

激光拍频波加速器的参数选择

本文研究了激光拍频波加速器中的三波相互作用过程。结果表明:适当地选择参数σ=ω_p/(ω₁-ω₂)以及β=ω₂/ω₁(ω_p,ω₁,ω₂分别为等离子体频率及两束激光频率),即可用较弱的激光造成很强的拍频等离子体波,并使注入等离子体的电子获得显著的能量增益。 关键词：     

等离子体中四光子的相干散射

本文应用动力学方法计算了均匀非磁化等离子体的电子二级非线性密度涨落,得到了三波在等离子体中相互作用的三级非线性极化率X⁽³⁾和第四波K₄=K₁-K₂+K₃,ω₄=ω₁-ω₂+ω₃的散射功率,与通常的非相干汤姆逊散射相比,其散射信号要大得多,因此,相干四光子散射可以作为等离子体诊断技术的一个重要方法,本文还指出,文献[4]的结果是本文计算的一个简单情况。 关键词：     

电磁波在磁化等离子体表面的功率反射系数计算研究

采用等效输入阻抗方法计算金属平板前非均匀磁化等离子体层对垂直入射电磁波的功率反射系数，结果表明，电子数密度大小、等离子体层厚度、入射波频率和外磁场是功率反射系数的主要影响因素.电子数密度取值必须合适，外加磁场才能明显降低等离子体对入射电磁波的功率反射系数.入射电磁波频率增加时，必须加大外磁场强度，才能明显降低功率反射系数. 关键词： 等离子体中电磁波的传输 等离子体特性 电磁波     

任意纵向磁场中等离子体-腔漂移通道电磁波的解析解

 从麦克斯韦方程和双成分等离子体粒子在外部轴向磁场的线性化运动方程出发，推导出了任意纵向磁场中等离子体介电张量和等离子体-腔漂移通道的电磁波的解析解。结果表明在一般情形下，在位于外部均匀纵向磁场的等离子体波导中，不存在分离的轴对称E波和H波。在此基础上进一步得到轴对称波的具体解析式。单波近似下的结果和俄罗斯全俄电技术研究所M.A.Zavjalov等的结果一致。     

三角激光脉冲尾波加速粒子模拟

电子俘获是激光尾波场加速电子的主要机理，增大电子的初速度可以使更多的电子被尾波场俘获.提出三角脉冲激发尾波加速电子的方案，三角脉冲平缓上升沿激发受激Raman散射，用以初步加速电子，三角脉冲陡峭下降沿激发尾波场，将更多的电子加速到接近光速.2D3V粒子模拟结果证实了这一点.同时表明：脉冲长度为几个等离子体波长的超强激光在稀薄等离子体中传播时，还激发侧向Raman散射.在侧向受激Raman散射中，静电波增长最快的波矢模式为k_p=(2ω_p/ω₀ 关键词： 有质动力 电子俘获 前向受激Raman散射 侧向受激Raman散射     

声子之间的相互作用对量子线中磁极化子性质的影响

研究了量子线中弱耦合磁极化子的性质.采用线性组合算符和微扰法导出量子线中弱耦合磁极化子的基态能量.在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论了量子线的受限强度、电子-LO声子耦合强度和声子之间相互作用对量子线中弱耦合磁极化子的基态能量的影响.数值计算结果表明:量子线中弱耦合磁极化子的基态能量随量子线的受限强度ω₀的增大而迅速增大.当受限强度ω₀取相同值时,电子-声子耦合强度α越大基态能量E₀越小,磁场的回旋频率ω_e越大基态能量E₀越大.在弱磁场情况下,当ω₀<0.5时,随着量子线的受限强度ω₀的减少p值迅速增大,即对于弱磁场声子之间相互作用的影响不能忽略.     

大气压等离子体辅助多晶硅薄膜化学气相沉积参数诊断

本文采用发射光谱法诊断了大气压下Ar气、SiCl₄及H₂气混合气体（Ar/SiCl₄/H₂）射频放电等离子体射流特性.利用Si原子谱线强度计算了电子激发温度并以此估算了Si原子数密度,研究了射频功率及气体流量对电子激发温度和Si原子数密度以及SiCl₄解离率的作用. 关键词： 大气压等离子体射流 发射光谱 电子激发温度 多晶硅薄膜沉积     

电子回旋共振放大器的理论分析

本文利用动功率定理求解静磁场中运动的相对论性电子束与波导中电磁行波的相互作用问题。引入电子群聚函数这一概念,它有利于分析放大器中电子群聚过程。通过数值计算分析了互作用区中回旋电子与行波场之间能量交换全过程。计算结果表明:纵向波数的虚部不为常量,因此增益特性并非线性;在高效率、高功率输出下要求静磁场B₀高度稳定;调整工作参量降低输出功率值,则对磁场稳定度要求也降低。这些性质可通过对电子群聚过程的分析得到解释。 关键词：     

梯度磁场中静电波引起的粒子随机运动

本文讨论了一般非均匀梯度磁场下任意方向传播的静电波引起粒子随机运动的非线性效应。用正则久期扰动理论给出包含粒子周期运动和波振荡之间非线性共振的哈密顿量。根据Chirikov岛重叠条件给出一般梯度磁场下粒子进入随机态的临界波幅值。分析表明,相对均匀磁场,在弱非均匀情形下,该临界值降低,意味着粒子更易进入随机态。 关键词：     

波驱动等离子体电流的特征

本文指出,只当u=ω/(k_xv_e)≤2—2.5时,波驱动的电流以共振电子电流为主,波的耗散机制也主要是共振阻尼效应;而当u≥3时,非共振电子电流一般将超过共振电子电流,碰撞耗散也将大于共振耗散。波驱动电流所需功率较高,比相应欧姆功率大得多。这对反应器的设计带来困难,一般说来反应器中选取u≤2.5的共振电子电流较为合适。波驱动电流时将出现等离子体旋转,除环向旋转外,还将引起较大的角向旋转,后者伴有较大的径向电场。 关键词：     

栅网与偏压对CHF3电子回旋共振放电等离子体特性的影响

研究了电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积系统中栅网的增加和栅网上施加+60V和-60V偏压对CHF₃放电等离子体特性的影响.发现在低微波功率下栅网与偏压对等离子 体中基团分布的影响较大，而高微波功率下的影响逐渐减小.这是由于低微波功率下等离子体中电子温度较低，基团的分布同时受栅网鞘电场和电子碰撞分解的共同作用；而高微波功率下电子温度较高，栅网鞘电场的作用减弱，基团分布主要取决于电子碰撞分解作用. 关键词： 电子回旋共振放电 3分解')" href="#">CHF₃分解 栅网 偏压     

螺旋波等离子体化学气相沉积纳米硅薄膜的光学发射谱研究

利用光学发射谱技术对螺旋波等离子体化学气相沉积纳米硅薄膜的等离子体内活性粒子的光发射特征进行了原位测量.研究了薄膜沉积过程中各实验参量对活性基团SiH^*， H^β以及H^α的发射谱强度的影响.实验结果表明，静态磁场的加入可显著提高反应气体 的解离效率 ；适当的氢稀释可以提高氢活性粒子的浓度，而过高的氢稀释比将使含硅活性基团浓度显著 减小；提高射频馈入功率整体上可以使各活性粒子的浓度增加，并有利于提高到达衬底表面 氢活性粒子的相对比例.结合螺旋波等离子体色散关系和等离子体特点对以上结果进行了分 析.该结果为螺旋波等离子体沉积纳米硅薄膜过程的理解及制备工艺参数的调整提供了基础 数据. 关键词： 光学发射谱 螺旋波等离子体化学气相沉积 纳米硅薄膜     

量子等离子体中波的色散关系以及朗道阻尼

利用动理学理论研究量子等离子体中波的色散关系和电子朗道阻尼.从电子的量子流体动力学方程和动理学描述下的光子运动方程出发,研究量子效应对光子朗道阻尼的修正.研究发现量子效应只对纵波模式,即电子等离子体波的色散关系有修正,对横向电磁波的色散关系没有影响.量子效应减小了朗道阻尼,起着朗道增长的作用. 关键词： 量子等离子体 朗道阻尼 电子等离子体波 色散关系