突破地层的中微子通讯

在粒子世界里,有一种特别的“中微子”.它能够穿透地球,速度甚至超越光柬．科学家利用它作为一种新一代通讯媒介中微子通讯是采用中微子束来代替电磁波传递信息的一种通讯方式,它可以突破水下和地下这两大电磁波通讯的禁区,实现全球无线通讯,从而提高通讯效率．中微子通讯传递信息快而准,而且具有不受外界干扰、对人体无害的优』与．中微子通讯过程与微波通     

微波加热和粉碎电磁波加热的区别

微波加热过程主要利用微波的波动性,在加热过程中伴随着趋肤效应.粉碎电磁波加热过程主要利用电磁波的粒子性,在加热过程中的趋肤效应变得很小,同时粒子穿透过程变得很强.在实验过程中还发现有电子浓度起伏的金属表面而会使周围空气温度降低的电子致冷现象.     

一种考虑电磁波驱动效应的等离子碰撞频率分段计算方法

针对高速飞行器等离子鞘套碰撞频率的经验公式忽略电子-带电粒子碰撞以及电磁波对粒子碰撞的驱动效应对碰撞频率计算的影响问题,提出了一种考虑电磁波驱动效应的碰撞频率分段计算方法.该算法以等离子动力论为基础,综合考虑了电子-中性粒子碰撞、电子-带电粒子碰撞以及电磁波驱动效应对碰撞频率计算的影响,定义了一种新参数—–电离热运动比来判断两类碰撞对碰撞频率计算的影响程度,并根据这一参数值的大小分段计算碰撞频率.理论分析和仿真结果表明:所提出的算法在电离热运动比大于5时比经验公式更接近碰撞频率的真实情况,有助于高速飞行器等离子鞘套碰撞频率的计算和诊断以及电波传播特性的计算.     

一种传播速度可以是任意值的特殊"电磁波"

通过对一个具体事例的求解--一种特殊静磁场的坐标变换,得出了一种特殊的"电磁波",它的传播速度可以是任意值.指出了这种特殊的"电磁波"与传统意义上的电磁波的本质区别,并对一般意义的电磁波与传统意义上的电磁波的概念进行了厘清.本文对于深刻理解和认识电磁场、电磁场的坐标变换和电磁波具有一定意义.     

评激光加速器的几种设想

为了在激光的强电场中加速粒子,曾经提出过许多建议。本文研究那些利用粒子与真空中的激光场直接作用的建议(相对于在等离子体介质中的加速而言),并对它们的基本限度进行了讨论。考察了三种方案:第一种利用表面附近的慢电磁波;第二种依靠“相位跳变”的快电磁波;第三种利用在被调制的轨道上运动的粒子与激光场间的参量作用。     

无网格等离子体静电模粒子模拟方法

介绍了一种无网格粒子模拟方法:三维快速多极展开方法(3DFMM),对其进行改进以提高精度.在低维粒子模拟中,采用具有低维运动的球粒子模型.模拟了尘埃粒子在背景等离子体中产生的势场,以及等离子体中电子相对于离子运动所引起的不稳定性,并得到合理的物理图象.     

等离子体隐形技术及其在军事上的应用－物理学与军事科技之二

目前,一种新概念隐形技术--等离子体隐形术正在秘密研制开发中.这种等离子体隐形术,是利用等离子体来规避探测系统的一种新技术.等离子体是广泛存在于自然界中的一种电中性的电离气体.它是继物质存在的固体、液体、气体三种形态之后出现的第四种物质形态,具有数密度近似相等的自由电子和正离子.其产生和运动主要受电磁场力的作用与支配,对电磁波的传播有很大的影响.     

半导体辐射探测器

半导体辐射探测器是一种具有特殊用途的半导体器件。它的作用是侦探和測量各种类型的辐射能量或功率,包括从电磁波的γ射线直到微波。通常我们也把核粒子,如α粒子、β粒子,叫做核辐射,因此用半导体做的这类核粒子探测器也属于这里所讨论的范围。这种探測器所涉及的辐射范围很广:有些类型的辐射已有很多种探測方法,半导体探測     

红外夜视技术及其军事应用

 红外线是人眼看不见的一种光波,它是由物质内部的分子、原子的运动所产生的电磁辐射,是一种电磁波,波长比红光更长,其突出的特点是热作用。“红外线”也称“红外辐射”,波长在0.75～1000μm,是个相当宽的区域,且这种辐射都载有物体的特征信息,这就为探测和识别各种目标提供了客观基础。红外线具有与可见光类似的特性,如反射、折射、干涉、衍射和偏振,同时,又具有粒子性,即它可以以光量子的形式发射和吸收,这已在康普顿散射、光电效应等实验中得到了充分的证明。不同波长的红外线在传输过程中能量衰减程度有很大的差别,能透过大气的红外线主要有3 个波段,即1～2.5μm、3～5μm 和8～14 μm,这3 个波段称为“大气窗口”,所有红外仪器都工作在这3 个波段内。     

反激光器与光的捕获

时间反演对称性是经典电动力学与非相对论性量子力学的一种基本对称性,它描述的是时间反演后某些基本物理过程依然成立.例如,刚性光滑小球之间的碰撞过程在时间反演后仍然满足牛顿运动定律,然而微观尺度上摩擦力却导致了时间反演对称性破缺,即小球运动减慢与时间反演后加快不相符.推广到电磁场,一方面,真空中的电磁波传播就类似于无摩擦情况下的小球碰撞,满足时间反演不变性;另一方面,与电磁波相互作用的介质可以吸收电磁波,类似于摩擦力的作用,从而破坏了时间反演对称性.简单地说,吸收     

Particular features of the optical properties of an anisotropic metamaterial with a near-zero dielectric permittivity

The propagation of an electromagnetic wave through a layer of a uniaxial anisotropic metamaterial with the components of its permittivity tensor close to zero and the reflection of the wave from the layer have been considered. The occurrence of transmission maxima of the electromagnetic wave at specific angles of incidence has been confirmed. It has been shown that, when studying this effect, one cannot neglect the absorption, because this neglecting leads to unrealistic predictions, such as a total transmission of the wave by the layer of the anisotropic metamaterial at special angles of incidence of the wave.     

s偏振电磁波在运动的稀薄等离子体界面上的反射与透射

对电磁波在强激光驱动的运动等离子体界面上的反射和透射进行了研究，根据电磁场在等离子体界面上所满足的边界条件以及电磁场的相对论变换理论，推导出了s偏振的电磁波在该运动等离子体界面上的反射和透射系数的表达式，并对几种特殊情况进行了讨论 关键词：     

电磁波在非均匀碰撞等离子体中的透射增强效应

为研究碰撞等离子体对电磁波传输性质的影响,基于电磁波在介质中的传输特性,将等离子体作为一种特殊的介质,针对一定实验条件下的高功率微波（HPM）大气等离子体与一定范围电磁波的透射特性开展了实验、理论及仿真研究。研究发现:S波段HPM在50 Pa真空下形成的等离子体对不同频率的电磁波透射特性具有较大影响,且在一定频率范围内有规律地出现电磁波透射信号增强效应现象;获取了一系列不同频率连续电磁波穿过HPM等离子体区域的透射波形,并对波形进行了归一化处理,在32.4 GHz下,连续电磁波穿过有无等离子体区域的透射系数约有2倍的差异。建立了仿真模型,获得31.5～32.5 GHz范围内透射系数分布曲线图,穿过等离子体的电磁波出现透射增强效应,且在某些频点上出现了约1.9倍的透射增强。该研究成果为HPM大气等离子体在隐身、应急通讯、黑障通讯等方面的应用提供了重要的技术支撑。     

Two-dimensional electromagnetic breathers in an array of nanotubes with multilevel impurities

The propagation of a two-dimensional bipolar electromagnetic pulse in an array of semiconductor carbon nanotubes with multilevel impurities is studied. The electromagnetic field in the array of nanotubes is described by Maxwell’s equations reduced to a non-one-dimensional wave equation. The numerical solution to the wave equation demonstrates the possibility of the propagation of a two-dimensional electromagnetic breather in the array of nanotubes. The character of the evolution of the shape of the breather is elucidated, and the time dependence of the maximum intensity of its field is obtained. It is demonstrated that the introduction of multilevel impurities causes a significant change in the parameters, thereby providing an additional possibility for the stabilization of a laser pulse propagating in an array of semiconducting carbon nanotubes.     

Interaction of two-dimensional electromagnetic breathers in an array of carbon nanotubes

The propagation and interaction of two-dimensional bipolar electromagnetic pulses in an array of semiconducting carbon nanotubes have been investigated. The electromagnetic field in the array of carbon nanotubes has been described by the Maxwell’s equations reduced to the non-one-dimensional wave equation. The initial distribution of the field has been specified in the form of approaching breathers bounded by a Gaussian profile in the plane perpendicular to the pulse propagation direction. The numerical solution of the wave equation has revealed the possibility of stable propagation of breathers in the array of carbon nanotubes. It has been found that the interaction of electromagnetic breathers in the array of semiconducting carbon nanotubes has a character of quasi-elastic collisions.     

带有环形谐振器的1×2光子晶体功率分配器传输性能

 利用正方格2维光子晶体设计了带有环形谐振器的1×2光子晶体功率分配器结构,该结构具有1个输入端口和2个输出端口。采用时域有限差分法研究了该功率分配器对电磁波的传输性能,结果表明：其结构在第三通信窗口(1 550 nm波长)实现了电磁波的高效传输,同时具有优良的电磁波通频带功率二等均分性,以及电磁波传输转向设计灵活、损耗低、结构紧凑等优点。     

Plasma characteristics and broadband electromagnetic wave absorption in argon and helium capacitively coupled plasma

A one-dimensional self-consistent calculation model of capacitively coupled plasma(CCP) discharge and electromagnetic wave propagation is developed to solve the plasma characteristics and electromagnetic wave transmission attenuation.Numerical simulation results show that the peak electron number density of argon is about 12 times higher than that of helium, and that the electron number density increases with the augment of pressure, radio frequency(RF) power, and RF frequency. However, the electron number density first increases and then decreases as the discharge gap increases. The transmission attenuation of electromagnetic wave in argon discharge plasma is 8.5-d B higher than that of helium. At the same time, the transmission attenuation increases with the augment of the RF power and RF frequency, but it does not increase or decrease monotonically with the increase of gas pressure and discharge gap. The electromagnetic wave absorption frequency band of the argon discharge plasma under the optimal parameters in this paper can reach the Ku band. It is concluded that the argon CCP discharge under the optimal discharge parameters has great potential applications in plasma stealth.     

圆柱形光子晶体中电磁波的模式和带隙

利用电磁波在一维圆柱光子晶体中径向受限的条件,推导出电磁波在一维圆柱光子晶体中各个模式满足的关系式。研究了各个模式的特征。计算出TE波和TM波各模式的禁带随模式量子数、圆柱半径以及入射角的变化规律。得出了一些不同于一维非受限光子晶体带隙的新结构。     

平面电磁波在任意方向运动的介质-介质界面上的反射和透射

研究平面电磁波从一种介质入射到另一种以任意方向运动的介质时,在介质界面上发生的反射和透射现象,从Maxwell方程组、运动界面的边值关系和运动介质的本构关系出发,得到了反射波和透射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系的表达式、反射和透射系数,讨论了反射波、透射波与入射波之间的能量关系,电磁波对运动介质作用力的性质,并得出一些新的结论． 关键词：     

Solutions of scalar and electromagnetic wave equations in the metric of gravitational and electromagnetic waves

The wave equation for a scalar field ? and vector potentialA* are solved in the background metric of a gravitational wave. The corresponding solutions when the metric is generated by a plane electromagnetic wave, is obtained from these solutions. The solution for the scalar wave is discussed in detail. It is found that because of the interaction, two new waves are generated in the lower order approximations. One of them has the same phase dependence as the original wave while the other shows a transient character. There is no interaction when the waves are along the same direction.