前鞘等离子体的LB碰撞输运模型

本文从离子动力学方程出发，利用ＬＢ碰撞模型研究了离子－离子碰撞效应对前鞘等离子体输运的影响。电子分布假定为等温麦克斯韦－玻耳兹曼分布。结果表明，在低碰撞频率和高碰撞频率下，ＬＢ碰撞模型都能较好地描述前鞘等离子体中的离子－离子碰撞行为。离子－离子碰撞对表面等离子体的输运行为有较大影响。     

相对论磁化等离子体的广义玻尔兹曼方程碰撞项

本文采用Ｋｌｉｍｏｎｔｏｖｉｃｈ方法导出了相对论磁化等离子体的广义玻尔兹曼方程碰撞项，计算出带电粒子间的感应电磁力对碰撞项的贡献。     

超高速碰撞产生等离子体云的粒子能量时空分布

为了研究超高速碰撞产生等离子体的粒子能量对航天器电路中元器件的毁伤,获得超高速碰撞产生等离子体粒子能量的时空分布特性是十分必要的。基于超高速碰撞产生稀薄等离子体中带电粒子的运动速度、等离子体的扩散特点,推导出等离子体的粒子能量密度与带电粒子密度及带电粒子运动速度的关系式。进而通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析,利用Matlab编程得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云物理过程中,等离子体的粒子能量密度与带电粒子持续时间及被测点到碰撞点距离的时空分布规律。     

膨胀等离子体云的粒子密度时空分布

为了获得超高速碰撞产生等离子体粒子密度的时空分布特性,利用点电荷电场的1维理论模型,综合运用质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和麦克斯韦方程,推导出了等离子体在膨胀过程中粒子密度的时空分布规律。通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析,得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云粒子密度的时空演化规律。     

膨胀等离子体云的粒子密度时空分布

为了获得超高速碰撞产生等离子体粒子密度的时空分布特性,利用点电荷电场的1维理论模型,综合运用质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和麦克斯韦方程,推导出了等离子体在膨胀过程中粒子密度的时空分布规律。通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析,得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云粒子密度的时空演化规律。     

等离子体刻蚀建模中的电子碰撞截面数据

半导体芯片是信息时代的基石,诸如大数据、机器学习、人工智能等新兴技术领域的快速发展离不开源自芯片层面的算力支撑.在越来越高的算力需求驱动下,芯片工艺不断追求更高的集成度与更小的器件体积.作为芯片制造工序的关键环节,刻蚀工艺因此面临巨大的挑战.基于低温等离子体处理技术的干法刻蚀工艺是高精细电路图案刻蚀的首选方案,借助等离子体仿真模拟,人们已经能够在很大程度上缩小实验探索的范围,在海量的参数中找到最优工艺条件.电子碰撞截面是等离子体刻蚀模型的关键输入参数,深刻影响着模型预测结果的可靠性.本文主要介绍了低温等离子体建模的基本理论,重点强调电子碰撞截面数据在数值模拟中的重要作用.与此同时,本文概述了获取刻蚀气体截面数据的理论与实验方法.最后总结了刻蚀相关原子分子的电子碰撞截面研究现状,并展望了未来的研究前景.     

等离子体粒子模拟中的一种碰撞模型

在等离子体粒子模拟程序中 ,采用一种三维 β粒子云 (这里 β是粒子云的电量和质量相对于真实粒子相应量的比率 )来补偿有限大小粒子削减的碰撞效应 .用冲量近似 (直线轨道近似 )方法导出 β粒子云的半径a和 β值与散射截面之间的关系 ,并可确定为了使模拟系统的碰撞效应与真实系统的相当而应选取的a和 β值 ,还可通过调整a和β值来人为地加强或减弱碰撞效应 ,粒子模拟结果与理论分析相一致     

碰撞对尘埃等离子体鞘层中尘埃颗粒影响

在一维平板鞘层中应用流体模型研究了尘埃等离子体鞘层中碰撞对尘埃颗粒密度和带电量的影响。 研究所涉及的碰撞主要有电离碰撞,电子、离子分别与中性粒子的碰撞,以及电子、离子分别与尘埃颗粒的碰撞。通过采用四阶龙格库塔法,得到了数值解。结果表明,随着电离碰撞或者电子、离子分别与中性粒子碰撞的频率 增加,都将导致鞘层中尘埃颗粒的数密度增大,数密度的极值位置向鞘边位置靠近,尘埃颗粒带电量增多。电子、离子与尘埃颗粒的碰撞,使得尘埃带电量减小。此外,从研究的结果来看,由离子产生的碰撞要比电子产生的碰 撞对尘埃颗粒的影响明显得多。     

等离子体色散函数的计算方法

本文推出了复宗量ξ=x+iy的误差函数的级数表达式。在这一基础上,对0≤y≤1,|x|≤10宗量区,给出了较高精度的等离子体色散函数Z及其微商Z'的计算方法。进而,对复平面ξ的各个区域,系统地研完了等离子体色散函数和相应的计算方法;在VAX—11/750计算机上得到了满意的结果,文章对这些结果,所用方法及其精度作了讨论;分别对y≥0和y<0,描述了Z和Z'的基本行为。     

Au等离子体M带5f-3d跃迁的电子离子碰撞激发速率系数

电子离子碰撞激发速率系数在超组态碰撞辐射模型中真实模拟非局域热动力学平衡Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂电荷态离子的电离态特性(譬如离子的平均电离度,相对丰度和能级布居数)是必不可少的。基于准相对论多组态Hartree Fock方法和扭曲波玻恩交换近似,采用自编的扭曲波程序ACDW（9）和Fit(9),从头计算了Au等离子体M带5f-3d电子离子碰撞激发速率系数。结果表明：在“神光II”实验装置诊断的电子温度约2keV,电子密度约 6×1021cm-3范围内,这些电子离子碰撞激发参数有利于采用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带5f-3d细致谱的平均电离度和电荷态分布。     

HT-7超导托卡马克边缘涨落谱特征及湍流输运研究

用郎缪尔三探针对HT-7超导托卡马克边缘等离子体涨落进行了高时空分辩测量.给出了欧姆放电下涨落幅度的径向分布、谱特征及传播特性.实验观察表明,在由E_r×B确定的极向旋转速度剪切层附近,等离子体电位、电子温度和电子密度的相对涨落水平和两两间的相干系数均有明显下降,其极向互相关函数亦减小,这说明剪切层对涨落具有去相关作用.由涨落驱动的径向局域粒子输运通量Γ_tur测量显示出湍动输运具有时间上的阵发特性。将悬浮电位涨落φ_f2的自动率谱P_{( 关键词： 托卡马克 边界涨落 湍流输运}     

固体微/纳米尺度传热理论研究进展

随着半导体技术的飞速发展,器件的尺寸已进入到微/纳米尺度。由于量子效应、表面及界面效应,使得微尺度下的热物性与宏观尺度下有了明显的区别。人们针对微观传热领域的特点,发展了声子玻尔兹曼传输方程、分子动力学等方法,取得了一定的成果,但仍存在不少问题。一些基础概念问题,特别是非平衡态下的局域温度的定义,有待澄清。本文主要回顾近年来微/纳米尺度传热在理论和数值模拟方面的进展,以及目前所面临的挑战和问题。     

分子按自由程的分布与输运系数的推导

首先对分子按自由程的分布律进行重新认识．然后给出输运系数一种新的推导方法．这种方法不仅适合在普通物理中采用而且避免了一些令人费解的假设     

量子统计中的线性输运系数理论

本文利用van Hove的趋向平衡理论讨论了Kubo的输运系数表达式,得到了没有任何无规相位假设的结果,并将其与玻耳兹曼方程作了比较。由本文的讨论,我们期望在强作用系统的高频现象中能观测到相位关联效应。高频线性输运系数的宏观测量不会破坏这种相位关联。 关键词：     

等离子体在均匀强磁场中的横向输运系数

本文利用Kubo型线性输运系数公式和Landau表象计算了等离子体在强磁场中的扩散系数、热导率和粘滞系数。和以往解Boltzmann方程的方法相比,本文所用方法有如下优点:在处理强磁场、多体长程相互作用体系时没有原则上的困难;物理图象简单、清晰;在准确到相互作用的二次项时,不用解输运方程就能得到上述的横向输运系数的解析表达式。本文结果和用Chapman-Enskog法解线性Boltzlmann方程时得到的数值结果基本相符而略有不同,在对离子电荷数Z的依赖关系上则有较明显的不同。     

对风沙输运中起跳沙粒运动状态分布的讨论

本文用Lagrange方法结合起跳沙粒初始运动状态分布模拟了稳态风沙输运过程。根据已有的对地表沙粒撞击起跳现象的研究成果,列出四种典型的沙粒起跳初始运动状态分布形式。将在各分布形式下模拟得到的宏观量与风洞实验测量得到的宏观量的变化规律相比较,通过考察依据各分布形式所作数值模拟得到的风沙宏观运动的特征量与实验测量结果的一致程度,得到了其中较合理的分布形式。分析表明稳定风沙输运中起跳沙粒的初始速度和角度的分布曲线均应为一单调下降曲线,根据实验数据本文构造出由指数分布和正态分布组成的分段函数形式来描述这一曲线。并通过进一步的实验验证了这一分布形式的合理性。     

强磁场等离子体中电子的弛豫时间

用考虑磁场对碰撞影响所得的几率分布动力学方程,研究了磁场高达10~8T,密度10~(26)—10~(27)cm~(-3),温度10keV情况下的电子弛豫过程,计算了弛豫时间,并与不考虑磁场对碰撞影响时的结果进行了比较。     

间歇输片中胶片下冲规律的研究

本文从理论和实验两方面研究间歇输片的下冲规律。研制出高画幅稳定度间歇式高速摄影机。     

回转窑内MSW轴向传输和扩散的数学模型和仿真

本文发展了随机颗粒轨道模型并用来预测ＭＳＷ在回转窑内轴向传输和扩散现象，即停留时间分布。模型创新性在于：（１）首次采用颗粒受力矢量分析而非Ｓａｅｍａｎ倡导的几何分析来确定窑内单历程中颗粒的滚落轨迹；（２）充分考虑了ＭＳＷ在回转窑内分离现象，引入参数来表达颗粒滚落过程的随机分布函数。模型计算值和试验结果取得良好的一致，可以为回转式热解或焚烧炉的设计和运行提供依据。     

Ar—O2混合气体输运系数的量子力学计算

基于物理力学理论，利用量子力学的ＩＯＳＡ方法和Ａｒ－Ｏ２等效势模型计算了Ａｒ在Ｏ２气体中的扩散系数和粘滞系数，并将计算值与实验值进行了比较。