低温等离子体对材料的表面改性

 冷等离子体对材料的表面改性,通过放电等离子体来优化材料的表面结构,是一种非常先进的材料表面改性方法。冷等离子体的特殊性能可以对金属、半导体、高分子等材料进行表面改性,该技术已广泛应用于电子、机械、纺织等工程领域。等离子体是“物质的第四态”,它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量,其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本参量。实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要由电子、离子、中性粒子或粒子团组成。     

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.     

低温等离子体

 一、等离子体通常,我们接触到的物质大多是处在固态、液态和气(汽)态,即所谓物质的三态,而等离子态可以说是物质的第四态.所谓等离子体(Plasma)一词原意是血浆、原生质。1927年,Langmair在研究汞的电离时,他将放电的气体称为等离子体.实际上,应该说,气体放电中那部分由于部分气体被电离而产生的电子和正离子密度相等的物质才称为等离子体.但是,这一概念往往被人们混淆,在很多情况下,往往把电离了的气体统称为等离子体.     

等离子体及其应用

 1879年英国的克鲁克斯首次采用了“物质第四态”这一名词对气体放电管中的电离气体进行了描述。1928年美国的朗缪尔正式引入了“等离子体”的概念,于是等离子体物理学开始问世。今天,等离子体的严格定义应该理解为“是由大量自由电子或负离子和正离子,也可能还有一些中性的原子和分子所组成的、在整体上表现为电中性的宏观体系。”根据物质结构的理论,原子、分子或分子团相互以不同的键力相结合,构成物质不同的形态。固体内粒子间的结合力较强,形成晶格。当粒子的平均动能大于晶格中粒子的结合能时,固体则转变为液体。液体内粒子间结合力较弱。     

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。     

微重力环境下的复杂等离子体实验

 人们日常生活中常见的物质形态有三种:包括固态,例如冰块;液态,例如水;气态,例如空气和水蒸气。等离子体是除此之外的第四种物质形态。等离子体其实和人们的生活息息相关,最常见的莫过于用于照明的荧光管中的辉光了。等离子体作为除固体、液体和气体之外的第四种基本的物质相态,更多地存在于宇宙空间中。     

等离子体电极普克尔盒电光开关单脉冲过程数值模拟

采用流体模型对等离子体电极普克尔盒(PEPC)电光开关单脉冲过程进行了数值模拟分析.模型包括带电粒子连续性方程、动量守恒方程、电子平均能量方程及空间电位泊松方程.分别采用隐式指数差分格式，超松弛迭代法(SOR)和经典四阶龙格-库塔法(R-K)对带电粒子连续性方程，泊松方程和电子平均能量方程进行数值求解.模拟分析了PEPC单脉冲过程中的带电粒子浓度、电子温度、空间电场、PEPC的放电电流、晶体两侧电压和开关效率的时间演化特性.模型得出了PEPC中气体放电等离子体的微观物理过程与PEPC宏观参量的关系，对设计 关键词： 等离子体电极普克尔盒 电光开关 数值模拟 气体放电     

激光等离子体尾波加速器的发展和展望

超强激光在气体等离子体中传输时可以激发出大振幅的电子等离子体尾波。激光等离子体尾波加速器是利用该尾波对带电粒子（特别是电子和正电子）进行加速的一种新型装置。由于其加速梯度相较于现有的常规加速器可以提升1000倍,为建造超紧凑型的加速器和辐射源奠定了基础,也为将来建造基于等离子体的超高能正负电子对撞机和自由电子激光装置提供了可能。对该新型加速器的原理、特点、发展历程,尤其是近十年来的主要进展和未来发展趋势及面临的主要挑战进行简要梳理和介绍。     

高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应研究

研究高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应,对于研究等离子体防护技术具有重要意义.通过采用等离子体流体近似方法,建立等离子体中的波动方程、电子漂移-扩散方程和重物质传递方程,表征电磁波在等离子体中的传播以及等离子体内部带电粒子的变化情况,分析研究了高功率微波作用下雪崩效应的产生过程和变化规律.研究表明,入射电磁波功率决定了雪崩效应的产生;初始电子密度能够影响雪崩效应产生的时间;入射电磁波的激励作用初始表现为集聚效应,当激励能量积累到一定阈值时,雪崩效应才会产生;在雪崩效应产生过程中,等离子体内部电子密度的变化非常迅速并且比较复杂.雪崩效应产生后,等离子体内截止频率会远超过入射波频率,电磁波不能在等离子体中传播,从而起到防护高功率微波的效果.     

封面说明

Plasma一词目前译作“等离子体”，根据《物理学词典》（等离子体物理分册）（1985年，科学出版社）所述：“一般来说，等离子体概念可作如下定义：它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系，在整体上是准中性的，粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定，由于这是长程的相互作用。因而使它显示出集体行为（例如各种振荡与波、不稳定性等）”．对于这样一种物质状态，当时为什么要称为“等离子体”，笔者实在不明白．这种由大量带电粒子组成的体系，既含有大量离子。也含有大量电子，整体上是准中性的，为什么在汉译时要突出“离子”呢？     

对"等离子体"名称的质疑

Plasma一词目前译作“等离子体”，根据《物理学词典》（等离子体物理分册）（1985年，科学出版社）所述：“一般来说，等离子体概念可作如下定义：它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系，在整体上是准中性的，粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定，由于这是长程的相互作用。因而使它显示出集体行为（例如各种振荡与波、不稳定性等）”．对于这样一种物质状态，当时为什么要称为“等离子体”，笔者实在不明白．这种由大量带电粒子组成的体系，既含有大量离子。也含有大量电子，整体上是准中性的，为什么在汉译时要突出“离子”呢？     

带电粒子在高温等离子体中的减速

本文利用考虑三体效应的量子等离子体动力学方程,推导了带电粒子在高温等离子体中减速公式。对氚核在LiD等离子体和氦核在DT等离子体中的减速作了数值计算,并与其它方法计算结果进行了比较。     

电晕放电与介质阻挡放电等离子体简介

 等离子体(Plasma)是在宏观尺度内维持电中性的非凝聚系统,又被称为物质第四态。Plasma源于希腊语πλασμα,原意是能够成型的东西,生物学上作原生质讲。1927年,朗缪尔(I.Langmuir)最先引入等离子体(Plasma)这个术语,并在两年后与唐克斯(L.Tonks)一起给等离子体赋予电离气体的涵义。其主要特征是:体系内除了单个分子间的弹性碰撞外,还发生大量的使分子处于激发量子态的非弹性碰撞;粒子间存在长程库仑力,导致带电粒子群的集体效应;等离子体的运动与电磁场的运动紧密耦合。按其体系温度,等离子体可分为高温等离子体和低温等离子体两大类。     

尘埃等离子体

 尘埃等离子体是一种复杂的物质形态,由普通的等离子体和悬浮在其中的固体颗粒组成。一般的等离子体由带负电的电子和带正电的离子组成,再加入固体颗粒就形成三组分的物质(图1)。等离子体中的作用主要是静电的相互作用,而悬浮在等离子体中的颗粒一般也是带电的,所以这些颗粒也参与了与其他两种粒子的相互作用,使这种物质形态内的过程更复杂。     

等离子体技术在工程上的应用

 等离子体(plasma)这个词于1929年由朗缪尔(Langmuir)引自生物学,用来描述带电粒子的集体行为.作为一门独立的学科是从50年代开始的.     

等离子体家族

 古代中国人把宇宙万物归结为金、木、水、火、土五种基本元素--五行.而古代希腊人则把世界看成是由土、水、气、火四种基本物质构成.从现代科学的观点来看,古代希腊人的观点更接近实际一些.因为他们所归纳的四种(?)水物质恰恰对应于现代物理学中的四种物态--固体、液体、气体与等离子体。随着温度升高,物质逐渐由固体变为液体,以至于气体.     

直流纯氮层流等离子体射流特性的实验研究

采用自行研制的直流非转移型等离子体发生器,对其产生的层流等离子体射流特性进行了实验研究。实验结果表明:该等离子体发生器在以纯氮气为工作气体时,呈现出高电压低电流的等离子体射流特性,该特性有助于提高等离子体发生器的电极寿命;在弧电流和工作气流量由小向大变化过程中,等离子体射流长度均呈现出先由短变长、再由长变短的变化规律;在等离子体射流长度由长变短的过程中,射流的形貌从相对集中、轴对称和稳定的状态向分散、非轴对称和不稳定的状态变化,即等离子体射流由层流形态向湍流形态转变,并且在此过程中射流产生的噪音逐渐增强。     

单极性带电粒子浓度测试方法的研究

提出一种新型球形传感器探测仪，在不同风速、不同激励场强以及不同测试点的情况下对大气压下电晕放电形式产生的带电粒子浓度进行了测量，并分析了等离子体的空间分布情况，同时与DLY型空气离子测量仪的测试结果进行比较. 实验结果表明，球形探测仪对带电粒子浓度的测试结果较为理想，同时，设备操作简单，占用空间小，便于局部定点测量，为研究等离子体的空间分布提供了条件. 关键词： 等离子体 带电粒子浓度 强电场电离放电 大气压     

等离子体装置中粉尘问题研究进展

等离子体装置中,带电粒子与壁材料相互作用会导致粉尘的产生。综述了主要等离子体装置中粉尘问题的实验研究现状,对主要装置中使用的诊断方法和所得到的实验结果进行了评述。提出了等离子体装置粉尘研究中存在的问题以及未来研究的方向。     

高气压非平衡等离子体化学及应用基础研究

文章概述了气体放电、非平衡等离子体化学研究现状与发展趋势,提出了高气压非平衡等离子体新概念,应用特种新工艺实施高气压强电场（〉４００Ｔｄ）放电获得高能（〉１０ｅＶ）电子的方法,激励气体分子分解、电离成离子、原子、激发态原子（及分子）和自由基等,按预定模型合成新物质、新分子,使常规难以进行的化学反应得以进行或加速进行,高气压非平衡等离子体化学具有极其广阔的应用前景。