强流电子束源阴极等离子体的粒子模拟

模拟了强流电子束源阴极表面附近区域数密度约1014 cm-3的等离子体的膨胀过程,观察到等离子体膨胀速度约为1 cm/μs。通过观察不同时刻阴极附近电子和离子的相空间分布、数密度分布和轴向电场分布,分析了等离子体膨胀过程。结果表明:等离子体的产生使得阴极表面电场增强,进而增大阴极的电流发射密度,电流密度增加使得空间电荷效应增强,并使等离子体前沿处的电场减小,当等离子体前沿处的电场减小到零时等离子体向阳极膨胀。讨论了等离子体温度、离子质量、束流密度和离子产生率对等离子体膨胀速度的影响。结果表明:等离子体的膨胀速度随着等离子体温度升高而增大,随离子质量增大而减小,但膨胀速度不等于离子声速;等离子体产生率越小,等离子体膨胀速度越小。     

托卡马克等离子体粒子输运方程的半解析研究

在输运算子为线性算子的条件下,对托卡马克等离子体粒子输运方程的求解进行了系统的分析。粒子输运由向外扩散和向内对流构成。给出了用格林函数表示的普遍解和相应的Ｓｔｕｒｍ－Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ本征函数及本征值,对粒子源处在边界附近（浅加料）的情形,通过解的互补性关系,可以获得品质好的广义傅里叶展开,从解的一般性质看出,在器壁再循环很小时,由第一个本征函数描述的粒子密度剖面对应于较高的峰化因子。对于瞬间内部     

HL—1M装置等淳子体转动的数值研究

根据标准新经典理论及其推广的等离子体转动理论模型，编制了计算程序ＲＯＴＡＴＥＣＯＤＥ。     

脉冲磁过滤阴极弧沉积中基片台悬浮电位研究

通过测量脉冲磁过滤阴极弧等离子体沉积系统中的基片台悬浮电位，发现了弧源接地方式对基片台悬浮电位与等离子体电位影响很大。当阳极接地时基片台悬浮电位可达－60V，而弧源悬浮时却只有－5V。因此，要获得相似沉积条件的沉积薄膜，弧源接地方式不同，给基片施加偏压也应有所不同。     

均匀晕等离子体区中性粒子输运的两能群模型

本文给出一种简单的两能群模型并用它验证了原子过程对晕(Halo)等离子体区的中性粒子输运所起的作用。估计了均匀晕等离子体区对入射中性粒子通量的反射率和透射率。最后用本模型与SPUDNUT程序的计算结果做了比较。     

托卡马克等离子体粒子输运方程的半解析研究

粒子约束和输运特性的研究是磁约束聚变物理研究最基本的和最重要的课题之一。大量实验表明粒子约束好坏不仅直接影响等离子体储能,而直接与总体能量约束时间有关,而且粒子密度的剖面分布与约束模式有内在的联系。这里的粒子除工作粒子（一般指氢、氘）外,也包括杂质。文献（1）对杂质输运方程的一般特性进行了系统研究,本文将该文所述方法推广到工作粒子输运情形。在假定输运算子为线性的基础上,对粒子输运方程进行了基于Green函数表示或广富氏展开的解析研究。但当扩散系数和对流系数均随空间变化时,用于展开的基函数的微分方程特征值问题需由数值方法确定,因此称半解析研究。     

串联磁镜捕获粒子模的宏观模型

本文从宏观途径探讨无碰撞捕获粒子模,得到回旋动力学导出的结果,即扰动电荷分离稳定效应,塞室通行粒子增加振荡的惯性等。     

真空断路器弧后残余等离子体的探针诊断方法

真空断路器开断过程中弧后残余等离子体是表征其开断性能的重要参量。基于探针电子饱和区域工作原理,提出了一种真空电弧弧后残余等离子体电子密度测量方法,分析了其结构和工作原理。设计了探针诊断系统的探针结构和控制系统,基于可拆卸真空腔体进行了残余等离子体电子密度的单探针测量实验,采用高速相机观测电弧发展演变过程,研究了电流大小、触头结构等参数对残余等离子体衰减过程的影响。通过前人其他诊断方法对比验证了该测量方法的有效性,为后续真空断路器弧后微观特性研究提供了一种低成本、有效的诊断方法。     

强流非聚焦型相对论性电子束的产生及其特性的研究

本文论述产生强流非聚焦型相对论性电子束的物理机制及其特性,结合国际上和中国原子能科学研究院的工作来说明产生这种束流的几个关键的技术问题,如阴极等离子体的形成和运动,电子束流自磁场对束流箍缩及束流密度均匀性的影响、阳极等离子体的形成及其影响等。至今为止国际上尚未形成一种比较严格的理论模型来解析该二极管中的电子束行为,本文试图将国际上有关这方面的研究做个综述并对一些分析做些改进,如束流自磁场对箍缩及束流密度均匀性的影响。     

反铁磁粒子的势助量子隧穿和宏观量子效应

用周期瞬子方法研究了反铁磁粒子中激发态量子隧道效应.给出了各种低激发态下的隧穿幅、能级分裂以及前置因子.用统计平均得到给定温度下的隧穿率.理论计算的隧穿率随温度的变化关系与实验结果相符. 关键词：     

托卡马克等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟编码

本文简述了环形等离子体中电子温度梯度不稳定性的动力学特征粒子模拟的数学方程。给出了计算程序框图以及输入数据变量说明等；计算方法部分和数值模拟结果可参阅文献。在编码中，我们采用四阶自动变步长积分方法。该方法通过每积分一步计算的误差估计公式来帮助编制自动调整积分步长。     

L波段MILO低真空下工作特性的粒子模拟与实验研究

 通过实验和粒子模拟相结合的方法对L波段MILO在低真空度下的工作特性进行了研究。实验和模拟中都观察到了低真空情况下MILO的功率增强和频率升高，在2 Pa内，粒子模拟中没有观察到脉冲缩短现象，实验上脉宽略有下降，但是辐射微波单脉冲能量增大，MILO工作性能在低真空下有一定提高。研究发现适量等离子体填充同样可以改善MILO工作性能。     

L波段MILO低真空下工作特性的粒子模拟与实验研究

通过实验和粒子模拟相结合的方法对L波段MILO在低真空度下的工作特性进行了研究。实验和模拟中都观察到了低真空情况下MILO的功率增强和频率升高,在2 Pa内,粒子模拟中没有观察到脉冲缩短现象,实验上脉宽略有下降,但是辐射微波单脉冲能量增大,MILO工作性能在低真空下有一定提高。研究发现适量等离子体填充同样可以改善MILO工作性能。     

Ar流速对多级弧放电装置中Ar等离子特性的影响

采用PLASIMO程序模拟了入口处Ar流速对多级弧放电产生的非热平衡Ar等离子体特性的影响。模拟结果发现：从入口处到出口处,沿中心轴线,压强逐渐降低,电子平均能量基本保持不变。当流速一定时,从器壁到中心轴线处,电子数密度呈增大趋势;从入口处到出口处,电子数密度呈先增大后减小的趋势;当流速分别为50,100,150和200 cm3/s时,电子数密度最大值分别为10.131021,16.311021,18.981021和26.331021 m-3;随着流速的增大,其电子数密度逐渐增大。当流速一定时,从器壁到中心轴线处,电子温度逐渐增大;从入口处到出口处,电子温度呈先增大后减小再增大的趋势,并在中心轴线处距入口55～60 mm有最大值,当流速分别为50,100,150和200 cm3/s时,其最大值分别为1.299,1.234,1.157和1.132 eV;由于入口处和器壁处的电子温度都为0.517 eV,所以随着Ar流速的增大,其电子温度逐渐减小。当Ar流速一定时,从器壁到中心轴线处,离子温度逐渐增大;从入口处到出口处,离子温度呈先增大后减小的趋势,并且在中心轴线距入口20～30 mm离子温度取得最大值,当流速分别为50,100,150和200 cm3/s时,离子温度最大值分别为0.815 6,0.907 02,0.975 2和1.014 eV。随入口处流速的增大,电弧腔体内的离子温度逐渐增大。