尘埃等离子体中朗缪尔波的非线性调制

研究了尘埃等离子体中尘埃声波（ＤＡＷ）和尘埃离子声波（ＤＩＡＷ）对朗缪尔波的非线性调制。在小而有限振幅极限下,得到了朗缪尔波的包络孤立子。对于朗缪尔波与尘埃声波的非线性耦合,包络孤立子存在两个速度传播区;而对于与尘埃离子声波的耦合,只有一个传播区     

双频强激光与等离子体相互作用中的双稳态效应

本文详细研究了双频激光驱动的朗缪尔(Langmuir)波所呈现的双稳态效应。完全相对论性地导出了郎缪尔波振幅和位相的演变方程,分别研究了朗缪尔波饱和振幅和稳态振幅对等离子体频率和泵浦光强的双稳态响应,并讨论了滞后效应在激光等离子体拍频加速器中的应用。此外,还研究了在双稳态临界点附近朗缪尔波振幅随时间的变化特性。 关键词：     

电场中不同能量密度激光烧蚀制备纳米硅晶粒分布特性

在室温和10 Pa氩气环境中,引入平行于靶面方向的直流电场,通过改变脉冲激光能量密度烧蚀单晶硅靶,在与羽辉轴线呈不同角度的衬底上沉积纳米硅晶薄膜。利用扫描电子显微镜和拉曼散射谱对沉积样品进行分析,结果表明:随着激光能量密度的增加,位于相同角度衬底上的晶粒尺寸和面密度逐渐变大;在同一激光能量密度下,零度角处衬底上的晶粒尺寸和面密度最大,且靠近接地极板处的值比与之对称角度处略大。通过朗缪尔探针对不同能量密度下烧蚀羽辉中硅离子密度变化的诊断、结合成核区内晶粒成核生长动力学过程,对晶粒分布特性进行了分析。     

多光子非线性Compton散射对激光等离子体中强朗缪尔湍动谱的影响

基于电子与多光子集团非线性Compton散射模型,研究了多光子非线性Compton散射对激光等离子体中强缪尔湍动谱的影响,提出了将入射光和散射光作为形成强缪尔湍动的新机制,给出了横等离激元、强朗缪尔激元和离声激元之间相互作用满足的修正方程,并进行了数值模拟.结果表明:Compton散射使横等离激元和朗缪尔激元间的碰撞频率大大增加,随着时间的演化,横等离激元和朗缪尔激元的能量由小波数区向大波数区的转移比散射前要快得多,同时产生剧烈的坍塌.坍塌后期,等离激元的强非线性作用激发出高次共振谐波,使能量从一个谐波转移到另一个谐波,形成无限高次谐波,引起波的破碎,出现由调制不稳定性控制的强朗缪尔湍动、较强的激光成丝和能量均分现象.研究结果为进一步研究强朗缪尔湍动的加速机制、反常碰撞、激光加热实验及快点火实验提供了理论支持.     

多光子非线性Compton散射对激光等离子体中强朗缪尔湍动谱的影响

 基于电子与多光子集团非线性Compton散射模型,研究了多光子非线性Compton散射对激光等离子体中强缪尔湍动谱的影响,提出了将入射光和散射光作为形成强缪尔湍动的新机制,给出了横等离激元、强朗缪尔激元和离声激元之间相互作用满足的修正方程,并进行了数值模拟.结果表明:Compton散射使横等离激元和朗缪尔激元间的碰撞频率大大增加,随着时间的演化,横等离激元和朗缪尔激元的能量由小波数区向大波数区的转移比散射前要快得多,同时产生剧烈的坍塌.坍塌后期,等离激元的强非线性作用激发出高次共振谐波,使能量从一个谐波转移到另一个谐波,形成无限高次谐波,引起波的破碎,出现由调制不稳定性控制的强朗缪尔湍动、较强的激光成丝和能量均分现象.研究结果为进一步研究强朗缪尔湍动的加速机制、反常碰撞、激光加热实验及快点火实验提供了理论支持.     

利用密度反馈实现离子源长脉冲放电

 介绍了等离子体密度对离子源放电的影响,为了获得长脉冲放电,采用朗缪尔探针测量等离子体密度并反馈调节离子源放电。基于朗缪尔探针测量,设计了控制部分硬件与软件构架,建立了离子源等离子体密度反馈控制系统,并成功地应用于离子源等离子体放电实验,通过反馈调节实验进气,得到了长达4.5 s的长脉冲放电,为中性束注入稳态运行提供了依据。     

基于相似系统理论的红外光谱谱图比对方法

通过计算提问谱和数据库中标准谱图的相似度,以查出与提问谱相同或相近的谱图,有助于确定未知物的结构与性质.基于相似系统理论,以红外谱图的峰强、峰位、峰面积为相似元设计比对算法,通过实验得到相似元中不同特征值对计算谱图相似性存在一定的影响,然后采用层次分析法得到相似度计算中不同特征值的权重系数,最后提出一种改进的比对算法,并以峰数弹性作为相似性测度的评价指标.实验结果表明改进后的算法更加准确地反映提问谱与数据库中谱图的相对差异,验证了提出算法的合理性.     

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分析了朗缪尔探针在等离子体测量过程中的功率沉积密度,并初步计算了探针的温升,为强流离子源的探针诊断提供指导。     

强流离子源探针能量沉积研究

分析了朗缪尔探针在等离子体测量过程中的功率沉积密度,并初步计算了探针的温升,为强流离子源的探针诊断提供指导。     

超高速碰撞2024-T4铝靶产生等离子体的朗缪尔双探针诊断

 有些等离子体,本身并不存在电极和参考点,而该电极或参考点是提供偏压朗缪尔探针所必需的。为了获得超高速碰撞所产生等离子体的特征参量,建立了一种新的静电探针诊断技术,该技术不需要扫描频率,其探针可用于测量与时间相关的电子温度、电子密度。该诊断系统基于双通道电路,电流和电压谱通过数字示波器同步输出。研究的主要目的是,应用双朗缪尔探针诊断2024-T4铝弹丸超高速碰撞2024-T4铝靶时产生的瞬态等离子体。     

短管螺旋波放电中等离子体参数测量和模式转化研究

对长度为45 cm的短放电管螺旋波放电等离子体进行了Langmuir探针、原子发射光谱以及集成电荷耦合检测器(ICCD)检测诊断,研究螺旋波等离子体的放电特性.Langmuir探针数据显示电子密度在射频功率增加过程中出现两次大幅增长,由此确认了放电模式的转换及螺旋波放电模式的出现.发射光谱测量结果与Langmuir探针测量的电子密度数据一致,发现Ar原子和Ar离子的谱线强度与放电模式变化有着密切相关性.而通过对不同放电模式的ICCD测量,获得射频功率吸收因放电模式转变而变化的方式,认为放电模式转换时电子行为和能量传递方式也发生着变化.     

Effect of random density irregularities on nonlinear evolution of Langmuir waves in interplanetary medium

The evolution of nonlinear Langmuir waves in the interplanetary medium is investigated by appropriately accounting for the random density irregularities of the medium. A pair of modified Zakharov equations, which describe these waves, is solved numerically as an initial value problem for large scale (≫ 10² km) initial pertubations. For an ion acoustic-Langmuir solitary wave, the random irregularities damp the Langmuir wave by way of scattering and let the ion density perturbation radiate away in a few days. However an initial solitary or shock-like Langmuir wave excites the ion density perturbations within a fraction of a second, and then itself gets damped. These effects will strongly decelerate the collapse of large scale Langmuir waves. The possibility of detecting these processes, by means of interplanetary scintillation, is discussed. The authors felicitate Prof. D S Kothari on his eightieth birthday and dedicate this paper to him on this occasion.     

低杂波在托卡马克中的波导耦合特性

木文研究了托卡马克中隔板附近的密度陡变对低杂波波导发射和耦会的影响,发现在密度快变区存在大的波反射,严重影响了波导的耦合效率,反射的波在密度快变区和真空壁之间造成驻波场,改变了功率和能流的谱分布,使它们对等离子体边界性质变得十分敏感,此外,密度的快变还可能放宽可近性条件。 关键词：     

Pseudogap dependence of the optical conductivity spectra of Ca3Ru2O7: a possible contribution of the orbital flip excitation

Optical spectra of a double-layered perovskite ruthenate Ca3Ru2O7 show a pseudogap opening around 200 cm(-1) below 50 K, which is attributable to the partial k-space gap opening due to the density wave instability. Unlike most other density wave materials, Ca3Ru2O7 has spectral weight redistributions, not near the energy gap region, but at a much higher energy region around 800 cm(-1). As a possible origin of these intriguing features, we discuss the orbital flip excitation in the density wave ground state.     

Dissipation of strong Langmuir turbulence in nonisothermal non-Maxwellian plasma

The regime of strong Langmuir turbulence characterized by the plasma nonisothermality and by the presence of an appreciable non-Maxwellian hot-electron component was experimentally studied. Turbulence was excited in the preliminary produced plasma by the relativistic electron beam. Thomson scattering of laser IR radiation served as the main diagnostic method. The spatial spectra of the Langmuir turbulence and of the attendant ion-sound turbulence were studied using Thomson collective scattering. Thomson incoherent scattering was used for studying the plasma electron distribution function and searching for the local dips of plasma density. Stark spectroscopy of turbulent microfields and the method of observation of plasma radiation at the double plasma frequency were also used. Based on the experimental data, the mechanism of Langmuir oscillation damping by plasma electrons was analyzed. The Langmuir wave conversion induced by the ion-sound turbulence is the most probable channel for energy transfer from the turbulence to plasma electrons, the low-frequency fluctuations being the direct consequence of the strong Langmuir turbulence.     

等离子体中调制不稳定性和波包的坍缩过程

本文给出了等离子体中由动力学理论所得到的形成强湍流的高频和低频非线性电流的表达式。根据文献[2]给出的包含有质动力、自生磁场和它们的阻尼效应的方程组,我们推广了Kono等人关于调制不稳定性的分析,得到了在各种情况下由Langmuir波或横波pump波激发的纵波和横波的增长率与参量的关系式。最后,讨论了波包的坍缩动力学问题,把非线性Schrodinger方程的坍缩讨论推广到密度和场耦合的方程组的情况。 关键词：     

Nonlinear Standing Langmuir Waves

The structure of stationary nonlinear standing Langmuir waves is examined in a self-consistent manner. A singularity for the stationary wave function is found which may cause the Langmuir waves to collapse, or expand indefinitely.     

Observation of gravity-capillary wave turbulence

We report the observation of the crossover between gravity and capillary wave turbulence on the surface of mercury. The probability density functions of the turbulent wave height are found to be asymmetric and thus non-Gaussian. The surface wave height displays power-law spectra in both regimes. In the capillary region, the exponent is in fair agreement with weak turbulence theory. In the gravity region, it depends on the forcing parameters. This can be related to the finite size of the container. In addition, the scaling of those spectra with the mean energy flux is found in disagreement with weak turbulence theory for both regimes.     

激光在等离子体中的坍塌行径

 从椭圆偏振激光场波包所满足的非线性控制方程出发,利用场论方法,构造该非线性方程的拉格朗日密度函数,得到激光场波包的能量集中具有准粒子特性,并给出守恒的粒子数、动量和能量。讨论了调制不稳定发展后期的波包坍塌动力学问题,利用归一化的粒子数密度分布作为权重,分析了激光场的波包。结果表明,激光场波包的尺度在有限的时间进程中,将塌缩到一个很小的值,证明了激光场具有塌缩行径。