大气压脉冲调制射频氩气放电等离子体特性的数值研究

基于等离子体流体理论,建立了大气压脉冲调制射频氩气放电的一维流体模型。通过数值模拟的方 法研究了放电参数(放电电极间距、射频频率)对氩等离子体特性的影响。研究结果表明：当电压固定时,随着电 极间距的增加,等离子体区逐渐增大,最大电子密度也增加,在 0.20cm 达到最大值后略有降低;放电电流密度 与输入功率密度随着电极间距的增加而增加;鞘层区电子温度随着电极间距的增加而降低;在脉冲开启前期,等 离子体区电子温度随着电极间距的增加而增加,但当脉冲开启后期,电极间距对等离子体区电子温度影响较小。 不同射频频率下最大电子密度随电极间隙的增加而减小,也具有一个最优值。      

大型强子对撞机成功注入质子

2008年8月8日,欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家成功地将注入到大型强子对撞机（LHC）的质子输送到3km远的探测器站．这对于9月10日将开始的运行是个好兆头．这次注入试验的目的是使LHC与作为注入机的加速器同步起来．当机器启动后,脉冲调制的磁铁以纳秒的精度将质子束团从一台加速器传送入到另一台加速器中．15点20分时,一小团质子由脉冲调制磁铁成功地从超质子同步加速器（SPS）引出,     

基于马赫曾德干涉光路的光压测量装置设计

基于马赫曾德干涉原理,设计搭建了可调制与放大干涉条纹的光压测量装置.由频率和功率可调制脉冲激光产生光压,使真空中两面高反镀铝薄膜产生微小形变(位移),从而使由氦氖激光器发射、经半反半透镜分束的参考光和信号光的光程差改变,即干涉条纹发生改变.用CCD记录干涉条纹位移量,数据处理获得干涉条纹位移量和薄膜形变量的关系,计算出脉冲激光在薄膜处的光压.分别讨论了脉冲激光入射角度、频率等参量对检测结果的影响,并通过双角度入射方法消除了热辐射效应的影响.该检测装置可测得最小光功率为15.0mW所产生的光压大小为13.42μPa,线性工作范围为15.0mW(13.42μPa)至200mW(1179μPa),且工作稳定、灵敏度高,测量结果准确.     

基于脉冲调制技术的LHCD大功率阴极高压电源

为满足HL-2A装置低杂波电流驱动等辅助加热系统的需要,分析设计了基于脉冲调制技术的大功率高压电源,为速调管提供阴极高压。高压电源采用了模块化串联的系统结构,通过控制算法的调节,电源输出连续可调,使低压低频直流脉冲电源转化为高压高频直流脉冲电源,还具有高功率、高稳定、高冗余的特点。重点对模块的器件参数、选型、工艺等进行详细设计分析,利用多绕组变压器的漏感作为模块的滤波电感,选用特性更好的金属薄膜电容、绝缘栅双极晶体管等器件,优化模块结构;设计了29个副边绕组的多绕组高压隔离变压器,设计了电源控制系统,得出适合本电源控制的控制算法,易于调整高压的幅值以及高压的上升下降时间。最后给出大量实验结果,验证电源的保护能力,两种主要的电源控制算法的可操作性及实用性。试验证明,此套电源不仅满足负载提出的快速保护的要求,其电源工作的稳定度等其他参数也满足设计要求。     

特形脉冲调制中射频泄漏的影响及其补偿

模拟器件的非理想因素和电路分布参数等影响造成了特形脉冲调制时的射频泄漏;这些射频泄漏将对特形脉冲的激发轮廓产生缺陷.本文从特形脉冲的射频调制原理着手,分析了射频泄漏对选择激发轮廓的影响,并采用一种新的相位循环方法对它进行补偿.实验的结果表明这种补偿方法有一定的实用性.     

Simulation of Chemical Processes in Repetitively Pulsed Atmospheric Plasmas

We numerically simulate the temporal evolutions of the densities of charged and neutral species in a plasma generated with repetitively pulsed discharge in atmospheric environment at 60 km altitude. The particles are divided into three categories according to their temporal behaviour. All charged particles exhibit oscillations with the same frequency as the driven power. Densities of elements O, N and H increase in a long-time scale. Densities of O3 and NO increase firstly and then decrease at t=0.65s; in particular, they have very similar density evolution profiles to each other.     

一种应用PLD-PMTR技术的荧光光纤温度计

通过对光纤荧光温度传感器中影响系统准确度的荧光寿命检测技术的研究,利用双参考信号、脉冲调制激励光源的锁相检测技术对荧光光纤温度传感器的荧光寿命进行检测,推导出测量荧光寿命的数学模型.给出了应用该技术的温度测量方案及实验结果,该方法具有高的信噪比且对激励光泄露有很强的抑制作用.系统的输出信号可以准确地进行长距离传输且很容易与计算机接口.实验表明,该方法是有效和实用的,达到了系统要求.     

基于发射光谱的大气压脉冲调制氩表面波等离子体的特性

以微波表面波形式激励的大气压放电等离子体能够在远离发生器的区域产生高密度等离子体且无需波导约束电磁波传输,从而提高了实际应用中微波耦合等离子体的处理效率和可操作性。本文介绍了表面波等离子体源的装置结构及其放电机制。基于等离子体发射光谱,利用Hα谱线的斯塔克展宽法和谱线-连续谱比值法分别诊断了等离子体中电子密度和温度,研究了脉冲调制等离子体在放电过程中电子密度和温度随瞬时功率、调制频率和轴向位置的变化规律,以及氩原子谱线强度的时间演化,并讨论了对电子密度和温度的影响机制以及等离子体余辉过程中激发态氩原子的产生机制。结果表明,等离子体电子密度可达～1015 cm-3且与局域微波耦合能量密度呈正相关,而电子温度受外部条件的影响相对较小,激发态氩原子主要由类似沙哈平衡过程控制。     

脉冲调制微波放电等离子体的数值模拟

建立零维空气与氩气微波放电等离子体数值模型,研究调节约化电场强度和占空比对空气和氩气微波放电等离子体的影响,系统地阐述不同约化电场强度和占空比下电子密度的时间演化与平均粒子密度的变化,以及空气反应中粒子的主要生成路径。计算结果表明：在放电阶段,随着约化电场强度的增加,空气与氩气微波放电等离子体的电子密度峰值呈增大趋势。随着占空比的增加,空气微波放电等离子体电子密度峰值呈减小趋势,氩气等离子体电子密度峰值保持不变。大部分粒子的平均密度随着约化电场强度和占空比的增大而增大,且氩气等离子体的平均电子密度高于空气的。