快波加热的天线设计

托卡马克中离子回旋频段的天线耦合效率主要取决于天线的体制和天线的尺寸。根据等离子体对不同谱分量的吸收性能差别,以及天线激励电流的谱应与等离子体对射频波吸收谱相匹配,对快波加热天线设计问题进行了细致地探讨。     

Fokker—Planck方程在快波加热中的应用

快波加热算法，一般都是假定托卡马克中粒子为麦克斯韦分布．其实由于准线性扩散效应，共振粒子的平行温度与垂直温度不相等，这样必然产生一定的计算误差．针对这种情况，本文引入ＦｏｋｋｅｒＰｌａｎｃｋ方程，采用叠代算法较好地解决了这一问题     

用快波加热燃烧等离子体

在把离子伯恩斯坦波处理成对快阿尔芬波的响应下，导出了点火托卡马克等离子体的离子回旋共振加热的二阶模转换方程。这个二阶方程的数值积分表明，结果与由高阶方程的计算很好地一致。只有在弱阻尼的情况下，α粒子吸收的功率才是重要的。     

三维洞穴环天线的耦合计算

在离子回旋共振加热中,对具有较复杂边界条件的洞穴环天线,通常为了简化计算忽略环天线水平分量的影响,按二维天线模型进行处理.给出了一种三维天线模型的详细计算过程,该模型与实际天线更加吻合,其计算结果可供洞穴环天线设计时参考. 关键词： 洞穴环 波加热 三维模型     

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介绍了离子回旋波加热领域研究进展,具体分析了快波少子加热模式转换情况以及影响模式转换分量大小和位置的因素。通过控制波的频率及少子浓度,使得波能够顺利传播到托卡马克等离子体的离子混合共振与截止的区域附近,并转换为离子Bernstein波而被等离子体有效吸收,因而能够改善加热效果。     

快波模式转换电子加热

利用全波方法对环形轴对称托卡马克等离子体中快波模式转换电子加热的机理进行了讨论,并针对EAST超导托卡马克上未来ICRF实验中可能的快波模式转换电子加热方案进行了模拟计算,为进一步ICRF实验方案设计优化提供了理论依据。     

飞秒激光作用下异质结的线性吸收谱研究

以二奈嵌苯分子吸附在TiO₂表面所组成的异质结构为例,介绍了在飞秒激光作用下由染料分子和半导体组成的异质结构中从分子基态到半导体导带的超快电子传输过程,在理论上分析了分子内部传输和直接电子传输过程对线性吸收谱的贡献.与分子内部传输过程项相比较分析了电子的超快直接传输在不同的分子及半导体结构下对线性吸收谱的影响. 关键词： 飞秒激光 线性吸收谱 超快电子转移     

化学混合物成分的太赫兹光谱分析

利用太赫兹时域光谱装置测量各种纯化合物的吸收谱,采用线性回归技术,对测量的化学混合物太赫兹吸收谱进行分析,得到样品中化合物的成分和相对含量.通过对蒽醌、苯醌和二苯甲酮混合物太赫兹吸收谱的研究,证实了利用整个测量波段的频谱作为化合物的指纹特征来分析化学混合物的成分和相对含量的方法是可行的.     

电子回旋波与快波协同效应的数值研究

在考虑了电子的反弹平均效应及高能电子的相对论效应下,通过数值求解电子的Fokker-Planck方程,研究了托卡马克等离子体中快波与电子回旋波电流驱动问题。采用九点差分法对方程进行离散,应用近似LU因子分解法对方程进行了数值求解。计算结果表明快波与电子回旋波联合电流驱动具有很强的协同效应,在两波联合电流驱动下,驱动电流大于单波电流驱动之和。     

CFETR螺旋波行波天线的仿真设计与分析

在中国聚变工程实验堆(CFETR)螺旋波的设计参数下,提出一种多阵列行波天线用于螺旋波电流驱动的方案.利用电磁仿真软件CST对三维天线的参考模型进行了仿真,结果表明,在50MHz带宽内,天线电压驻波比<1.2,且天线阵列激发的k谱具有很好的定域性,有利于提高天线的电流驱动效率.     

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为优化表面波放电的狭缝天线阵设计,给表面波放电装置的设计提供理论依据,对狭缝天线布局进行了理论和仿真计算分析。结果表明,宽缝辐射的电磁场比纵缝强,同相激励天线辐射的电磁场比异相激励强,更容易击穿空气产生等离子体。基于磁场强度同相分布规律对已经采用的纵缝天线阵进行改进,纵缝按照两侧交互并间隔半个波导波长布置,各个纵缝均为同相,产生等离子体效果更好。     

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建立了等离子体-绝缘管-真空结构的等离子体天线物理模型,推导了新的色散关系方程,通过几何诠释,给出了一种新的高精度快速收敛求解方法,计算机仿真验证了结论的正确性和有效性。利用算法研究了当电子密度按线性律减小时,圆柱等离子体天线的色散关系,并绘制了方向图。这些结果对等离子体天线的分析与设计具有重要的参考价值。     

托卡马克中ICRH天线的优化设计

采用等离子体平板模型和三维天线模型数值模拟了托卡马克中ICRH天线与等离子体的耦合过程, 模拟结果表明在其它实验条件相同的条件下,与反对称电流和馈线端长度短的天线相比,对称电流分布和馈线端长度长的发射天线可获得更有效的功率耦合。     

等离子体天线色散关系的一种高精度快速算法

建立了等离子体-绝缘管-真空结构的等离子体天线物理模型,推导了新的色散关系方程,通过几何诠释,给出了一种新的高精度快速收敛求解方法,计算机仿真验证了结论的正确性和有效性。利用算法研究了当电子密度按线性律减小时,圆柱等离子体天线的色散关系,并绘制了方向图。这些结果对等离子体天线的分析与设计具有重要的参考价值。     

Identification approach of acoustic cavitation via frequency spectrum of sound pressure wave signals in numerical simulation

In a sono-reactor, complex ultrasound pressure wave signal can be detected, containing multiple information related to acoustic cavitation. In this present study, acoustic cavitation in a cylinder is investigated numerically. Via Fast Fourier Transfer (FFT), the sound pressure signals from sonotrode emitting surface are separated into harmonics, sub/ultra-harmonics and cavitation white noise: (1) the appearance of harmonics proved the non-linear propagation of ultrasound, (2) at the vibratory amplitude from 5∼20μm, only harmonics exists in the frequency spectra, corresponding to expansion and compression of non-condensable gas (NCG), (3) at the vibratory amplitude range of 30∼50μm, the occurrence of sub/ultra-harmonics demonstrated gaseous cavitation occurred, and (4) at the vibratory amplitude higher than 55μm, cavitation white noise arose, pointing out the initiation of vaporous cavitation. Based on the combination of frequency spectra and cavitation zones distribution, the acoustic cavitation state in water liquid is determined.     

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.