等离子体激励气动力学探索与展望

等离子体激励气动力学是研究等离子体激励与流动相互作用下, 绕流物体受力和流动特性以及管道内部流动规律的科学, 属于空气动力学、气体动力学与等离子体动力学交叉前沿领域. 等离子体激励是等离子体在电磁场力作用下运动或气体放电产生的压力、温度、物性变化, 对气流施加的一种可控扰动. 局域、非定常等离子体激励作用下, 气流运动状态会发生显著变化, 进而实现气动性能的提升. 国际上对介质阻挡放电等离子体激励、等离子体合成射流激励及其调控附面层、分离流动、含激波流动等开展了大量研究. 等离子体激励调控气流呈现显著的频率耦合效应, 等离子体冲击流动控制是提升调控效果的重要途径. 发展高效能等离子体激励方法, 通过等离子体激励与气流耦合, 激发和利用气流不稳定性, 揭示耦合机理、提升调控效果, 是等离子体激励气动力学未来的发展方向.      

螺旋波等离子体放电特性研究进展

螺旋波等离子体是目前低温等离子体产生密度最高的等离子体源之一,在材料处理、薄膜沉积、宇航推进、磁约束聚变以及基础等离子体物理研究等领域都有很大的应用潜力.近年来国内外研究者普遍关注这种高密度等离子体源,一方面人们对螺旋波等离子体的放电理论缺乏深入的认识,对等离子体激发和传播过程中能量的吸收存在多种假设,比较认可的是螺旋波等离子体通过螺旋波与TG波耦合效应实现能量沉积;另一方面,螺旋波等离子体放电过程中会表现出许多独特的现象,如低场峰、模式跃迁、无电流双层结构等,无法给出统一的解释,对这些放电特性的研究无疑有助于加深对螺旋波等离子体放电机制的理解.文章从放电机制和放电特性两方面出发回顾了近15年来螺旋波等离子体基础研究进展,总结了螺旋波等离子体放电过程中的低场峰现象、模式跃迁和无电流双层现象等研究结果.围绕螺旋波等离子体放电特性研究,展望了未来的研究重点,为理解螺旋波等离子体能量耦合机制,实现工业应用提供支撑.     

热等离子体与能源

1.热等离子体及其应用概述等离子体按温度分类是一种较常用的分类方法:粒子温度范围为10~6-10~(8°)K的等离子体称为高温等离子体,如太阳、聚变等离子体等;粒子温度范围为3×10~2-10~(5°)K的等离子体称为低温等离子体,其中按重粒子温度(即气体温度)水平和热力学平衡的程度还可分为热等离子体与冷等离子体.所谓热等离子体是指重粒子温度在3×10~3-10~(5°)K范围,各种粒      

等离子体科学发展概述

等离子体科学是20世纪50年代以后蓬勃发展的一门学科, 它是由3个方面并行发展起来的: 高温等离子体(核聚变反应)研究; 空间等离子体科学探测; 低温等离子体的应用研究及发展. 20世纪上半叶, 电磁学、流体物理、统计物理和原子物理都已发展得比较成熟. 综合这些学科的概念和方法. 用以研究等离子体状态下的各种现象, 包括从宇宙空间到地球上, 人类利用等离子体的研究. 这是等离子体物理学的基本内容. 我们可以说, 20世纪物理学的主要成就之一, 就是明确了``等离子体是物理的第四态'.     

第9届全苏低温等离子体发生器学术会议

会议于1983年10月在苏联伏龙芝市举行,是1963年新西伯利亚第1届会议以来的20周年纪念。苏联44个城市143个科研、敦育、科研-生产联合体等单位300余名代表出席。200余篇报告涉及气体放电等离子体的理论与实验研究,电极现象的探讨,等离子体诊断方法和仪器的介绍,各类等离子体发生器的研究及应用,以及等离子体工艺过程的自动化等。分析世界等离子体技术发展的形势可知,等离子体化工和冶金的巨大飞跃和普遍应用业已成熟。为使等离子体工艺和技术达到最佳指标及等离子体发生器可靠应用和工艺流程顺利      

等离子体减阻技术的研究进展

利用等离子体的特性减小飞行器的气动阻力是一种新概念的减阻思路.目前国外的一些风洞实验和计算结果已证明了等离子体减阻效果的显著性.本文介绍了国外等离子体减阻技术的研究进展,包括:逆向等离子体喷流减阻、基于等离子体边界层控制减阻和局部施加能量点源减阻.分析了等离子体减阻的基本原理及所涉及的一些关键技术点.最后针对我国的减阻研究情况,提出了等离子体减阻技术的研究方向.      

等离子体加工过程中尘埃微粒行为的研究

在等离子体加工过程中产生的尘埃微粒是影响半导体集成电路生产质量的关键问题,近年来吸引了不少科学家的注意力．尘埃等离子体已成为等离子体物理中一个重要的前沿分支．本文综述低气压等离子体加工过程中关于尘埃微粒的形成及生长过程、带电机制、作用力、输运特性及尘埃等离子体的强耦合性质等方面的研究进展,并介绍其主要测量手段,观测结果及理论模型      

国际等离子体科学与技术会议

在国际等离子体科学与技术会议上共提出论文117篇,代表了在这个领域中最近的发展和成就.论文集分综述、热等离子体(近平衡)和低气压等离子体(非平衡)三个部分.热等离子体方面包括基本过程和模型,诊断,等离子体系统,熔化和气化,冶金,化工过程和热解.低气压等离子体方面包括基本过程和模型,诊断,聚合和表面处理,蚀刻和沉积. 本文包括四部分,即会议概况,主要学术内容,会议特点和等离子体技术前景.      

第7届国际等离子体化学会议(ISPC-7)

Ⅰ.概况国际等离子体化学会议(ISPC)每两年举行一次,主要交流等离子体化学如下几方面的研究和发展情况:合成,诊断,等离子体刻蚀,等离子体沉积和聚合,模型,表面作用以及熔化、气化、等离子体喷涂等。ISPC-7由荷兰Ejndhoven技术大学负责组织,Philips公司支持,在Philips会议中心举行。会议期1985年7月1—5日。第一天样品展览,      

宇宙等离子体物理学简介

一、什么是宇宙等离子体物理学? 宇宙等离子体物理学是天体物理学中新兴的一门边缘学科,亦称等离子体天体物理学。欧洲空间研究学会主持召开的一次国际会议(1971年9月,意大利),就以“宇宙等离子体物理学”为名。宇宙等离子体物理学是由宇宙电动力学的研究领域扩充、发展而来。它以实验室发现的等离子体现象的自然规律为基础,结合各种天文观测工具,特别是射电望远镜和空间飞行器观测得到的资料,从事各类天体以及整个宇宙所发生的等离子体现象的规律的研究。它是近代科学技术发展的产物。随着受控热核研究的发展而成熟的等离子体物理学,给它提供了理论基础。空间技术的发展,使探索外层空间的研究和宇宙演化的研究进入一个新     

高频感应等离子体的能量平衡及极限功率

高频感应等离子体由于没有电极的污染,所以在一些超纯材料,如TiO_2、SiO_2的制取中得到了广泛的应用。在这些材料的制取过程中,高频感应等离子体是一个提供高温气体的热源,因此,这时对等离子体弧柱进行吹气不仅是为了冷却等离子体容器,即灯具的器壁,而且也是为了提取等离子体弧柱中的热量,是作为高温热源的必要条件之一。但是,计算有流动时的等离子体各种参数需要花费较长的计算 ...     

等离子体电化学法制备金、银纳米颗粒与碳量子点的研究进展及关键问题

通过高电压击穿气体可产生大量的自由电子和离子,形成对外大致呈电中性的气体放电等离子体,同时荷能粒子引发的各种过程会在等离子体中产生种类丰富的反应性物质.大气压低温等离子体具有非平衡特性,因此在低气体温度下可保持高反应活性.当大气压低温等离子体与溶液接触时,可形成等离子体电化学系统.在等离子体-液体界面存在电荷和物质转移,可引发一系列物理化学及电化学过程,从而使得等离子体电化学系统可广泛应用于多种领域,纳米材料合成即是其众多应用之一.当前,已有大量的研究利用等离子体电化学法合成纳米材料,也存在相关的综述文章,但缺乏聚焦于金、银纳米颗粒与碳量子点相关的综述,因此我们在此综述了近年来采用等离子体电化学方法制备金、银纳米颗粒与碳量子点的研究成果.首先介绍了等离子体电化学方法,接着考察了制备金、银纳米颗粒与碳量子点的实验结果及其应用的进展,最后讨论了当前研究中遇到的问题与挑战,并提出了解决方案.     

冷等离子体在聚合物化学中的应用

等离子体化学是等离子体技术与化学相互渗透结合而产生的一门新兴学科.借助等离子体中的能量粒子和活性成份所产生的物理和化学过程、引发单体聚合、处理固体表面和沉积薄膜,从而获取新材料和开发老材料,是近十多年来引入注目的方面.也是等离子体化学的主要组成部分--聚合物化学.     

大尺寸电弧等离子体的产生、控制及应用

电弧等离子体在工业领域有着非常广泛的应用,但受自收缩特性的影响,造成的温度梯度大、高温区体积小,制约了该技术应用的广度和深度的发展.基于电弧发生技术,通过多种调控手段获得大体积均匀热等离子体,在热喷涂、微纳粉体制备和煤制乙炔等领域,已展示出非常好的应用前景.文章从大尺寸电弧等离子体应用需求入手,详细综述了国内外在大尺寸电弧等离子体技术及应用方面的研究进展.首先,从产生的方式上,介绍了多相交流、多电极直流和磁驱动旋转电弧等离子体发生器,并分别阐述了大尺寸热等离子体产生的基本原理和电弧的基本特征;在电弧特性控制方面,基于发生器结构特征,从电极几何位形、气流驱动和磁场驱动等几个方面,汇总了等离子体的调控方法及其调控机制,论述了它们对等离子体位形、动态特性和流动特性的影响;最后,介绍了国内外大尺寸电弧等离子体应用的基本情况及其研究进展,围绕着应用痛点,进一步凝练亟需解决的关键科学技术问题,展望了未来的发展趋势,为电弧等离子体技术的应用升级和新领域应用的拓展提供支持.     

二十年来的物理学——等离子体

二十年以前,等离子体的研究在物理学中只占次要地位。各式各样的等离子体现象没有揭示出来。这个领域发源于本世纪初期,当时对气体放电,即对比较稠密的、稍微电离的等离子体区(其中主要效应是电离、受激、复合和其他原子碰撞过程)进行了研究。欧文·朗缪(Irving Langmuir)发现等离子体静电振荡,并且认识到:这是集体粒子运动的一个侧面,从而开创了近代等离子体物理。等离子体中的物理现象所以丰富多彩,并且使等离子体与普通流体那样不同,原因就在于这些产生电磁场,并与之相互作用的集体运动。在早期,天体物理和地球物理的研究也曾起过重要作用。爱德华·阿普尔顿(Edward Appleton)研究电离层时(在30年代),正确地描述了电磁波在等离子体中的传播(包括静磁场效应)。西德尼·查普曼(Sydney Chapman)和文森佐·费拉罗(Vincenzo Fer-     

多场耦合非热平衡低温等离子体与微纳米结构材料的相互作用

低温等离子体是制备微纳米材料和调控其结构特性的最重要方法之一,其中材料结构及特性的改变是等离子体电磁场、热场、化学场等多场耦合综合作用的结果.本文系统而简要地回顾了如下主要内容:电源的频率及其调制、施加方式对等离子体放电特性与稳定性的影响;大气压等离子体物理化学反应动力学;等离子体场对微纳米颗粒的聚集态结构与运动的调控、以及对沉积薄膜微纳米结构的影响.总结并得出如下主要结论:放电频率、脉冲调制功率、容性或者感性耦合方式、单体种类、基片温度等对等离子体活性粒子成分与特性具有主要影响,在kHz～MHz范围可以实现稳定放电和微纳米颗粒制备和薄膜沉积;微纳米颗粒/颗粒膜结构形貌随时间和空间而发生动态变化;低温等离子体多场调制可以快速实现微纳米颗粒的结晶,并调控微纳米颗粒的成分、尺度、带隙、晶型、晶面比例及其形貌特征;引入微颗粒可以在鞘层位置悬浮形成规则的二维等离子体晶格与无序的等离子体非晶,在介观尺度研究复杂系统的结构与动理学过程.     

三相交流等离子体炉的传热计算

近年来,等离子体技术在化学工业与冶金工业方面的应用日益广泛。在提取冶金方面,直流等离子体发生器与交流等离子体发生器(有电极)容易得到大功率,设备费用也较射频等离子体发生器为低,从而显得更有前途。本文给出三相交流等离子体炉的一种简化模型的传热计算。     

热等离子体技术:现状及发展方向

试图从以下４个方面对热等离子体材料加工现在以及将来的研究与发展进行评价：（１）热等离子体涂镀技术;（２）热等离子体微细粉末合成;（３）热等离子体处理废物;（４）热等离子体球化及致密化．一般来讲,由于热等离子体加工由大量参数决定,实行控制非常必要．在某些情况下,缺乏足够的控制以及经济方面的一些不利因素是热等离子体技术成长的主要障碍．但是,目前的研究与开发工作正在致力于解决这些问题     

关于低温等离子体放电中的最小损失原则

在低温等离子体放电过程的分析中经常利用一个最小损失原则,即Steenbeck原则。它的表达形式有:1、在给定总电流下,电流在等离子体內的分布总是使端电压降最小;2、在给定总电流下,电流的分布总是使焦耳热最小。Steenbeck原则原先只用在等离子体没有宏观运动速度的定常放电情况,最近也有应用到等离子体有很大宏观运动速度     

机翼尺度效应对等离子体分离流动控制特性的影响

等离子体流动控制技术是一种以等离子体气动激励为控制手段的主动流动控制技术. 为了进一步提高等离子体激励器可控机翼尺度, 以超临界机翼SC(2)-0714大迎角分离流为研究对象, 以对称布局介质阻挡放电等离子体为控制方式, 以测力、粒子图像测速仪为研究手段, 从等离子体激励器特性研究出发, 深入开展了机翼尺度效应对等离子体控制的影响研究, 提出了适用于分离流控制的能效比系数, 探索了分离流等离子体控制机理, 掌握了机翼尺度对分离流控制的影响规律. 结果表明: (1)随着机翼尺度的增大, 布置到机翼上的激励器电极长度会相应增加; 在本文的参数研究范围内, 激励器的平均消耗功率不会随电极长度的增加而线性增大; 当电极长度达到一定阈值时, 激励器的平均消耗功率趋于定值; (2)在固定雷诺数的情况下, 随着机翼尺度的增大, 等离子体的控制效果并未降低, 激励器能效比系数提高; (3)等离子体在主流区诱导的大尺度展向涡与在壁面附近产生的一系列拟序结构成为分离流控制的关键. 研究结果为实现真实飞机的等离子体分离流控制, 推动等离子体流动控制技术工程化应用提供了技术支撑.