低温氩等离子体中的单探针和发射光谱诊断技术

使用静电探针和发射光谱分析方法，测量了实验室圆柱形辉光等离子体轴向I-V曲线和发射光谱.通过电子能量概率函数方法、Fermi-Dirac模型、低气压放电的Schottky扩散理论，分别计算了等离子体的电子温度、电子激发温度和电子密度.研究了利用等离子体发射光谱计算电子激发温度、低气压放电理论估算电子密度的方法与静电探针诊断方法的内在联系，讨论了不同方法的使用特点.所研究的方法在某些特殊环境的等离子体参数诊断中具有较好的参考和应用价值. 关键词： 静电探针 发射光谱 电子能量概率函数 Fermi-Dirac模型     

一种弹-粘塑性本构模型材料常数的估计方法

推导了Bodner-Partom统一弹-粘塑性本构模型的材料常数估计公式,修正了国外有关文献的不当之处,发展了模型参数的优化估计方法与程序,并用算例验证了方法的可行性.     

Optimal Density Profile of the Plasma Layer Shielded by a Conducting Surface for the Absorption of Electromagnetic Waves

Based on the Born approximation, we reduce the approximate analysis solution to the normal and oblique incident electromagnetic wave scattering from the weakly ionized plasma layer shielded by a conducting surface. The solution is closely related to the density profile of the plasma layer. Employing the self-consistent base function, we yield the optimal density profile for the nonuniform plasma layer with the frequencies of incident electromagnetic waves ranging from 4-10 GHz. Numerical studies illustrate the optimal density profile can “survive” wide ranges of the plasma parameters. Different from the validity condition for the Wenzell-Kramers-Brillouin-Jeffreys(WKBJ) approximation, the Born approximation is feasible even if the scale length is smaller than the wavelength.Therefore, the Born approximation is universal against the scattering problem from the weakly ionized plasma.     

电磁脉冲在实验室等离子体中传播时间的实验研究

利用矢量网络分析仪，对频域9—11 GHz的电磁脉冲在实验室稳态无磁场等离子体中传播时间的问题进行了实验研究.实验发现当等离子体密度在0.65—1.43×10¹¹ cm^-3范围内时，电磁脉冲通过该等离子体传播的时间将会小于该电磁脉冲在真空中传播同样距离所需要的时间，在密度约为1.10×10¹¹ cm^-3时，这两个时间差会出现一个极值.进一步的研究表明在此密度范围内，非磁化Xe等离子体中的电磁波色散关系将不再成立. 关键词： 电磁脉冲 脉冲传播时间 等离子体密度 色散关系     

电磁波在径向非均匀球对称等离子体中的衰减

提出了一种计算任意入射角的电磁波在径向非均匀球对称等离子体中的传播和吸收的模型.在此模型中，把非均匀等离子体球分成若干个同心等离子体球壳，并且假定每一个同心壳层内等离子体密度均匀分布.采用几何光学近似方法，考虑相位系数和衰减系数的矢量性，分别研究了几种典型的非均匀密度分布形式的等离子体在不同碰撞频率、中心等离子体密度和电磁波入射角条件下对入射电磁波的传播和衰减特性，获得了一些有意义的结果. 关键词： 电磁波 碰撞频率 等离子体球 能量衰减     

低β尘埃等离子体中尘埃-动力学阿尔文孤立波

用三成分的流体模型,研究了尘埃等离子体中的尘埃－动力阿尔文波。导出了描述离子密度变化的非线性的能量积分方程。在小振幅极限下,得到密度的孤立子解,对Ｓａｇｄｅｅｖ势进行了数值研究。结果表明,在不同的参数区域,可以激发具有密度坑或密度隆起的孤立波;随着尘埃密度的增加,密度坑变浅,密度隆起增大。     

电磁波在非均匀等离子体中的吸收

研究了电磁波在非均匀碰撞等离子体中的传播和吸收,提出了一种计算电磁波在非均匀等离子体层中反射和透射功率的模型。对几种典型的非均匀密度剖面,计算了在不同的碰撞频率和层边缘密度下电磁波衰减率与电磁波频率的关系,结果表明,对于给定的密度剖面和有效吸收频宽,存在一个最佳的磁撞频率。     

具有强剪切流等离子体中离子声波与涡旋的转化

研究了在具有剪切本底流的非磁化等离子体中离子声波的激发及其与涡旋的转化。从流体方程组出发，导出了描述低频静电扰动的微分方程组。采用非模方法，得到了扰动量的剪切傅里叶谐波分量随时间演化的方程组，并对方程组进行了数值分析。结果表明：在强剪切条件下，剪切旋涡可以转化为离子声波；同样地，离子声波也激发剪切旋涡。     

等离子体中非线性朗谬尔波的哈密顿描述

研究了在双离子（H^ ,O^ )成份等离子体中的非线性朗谬尔波的特性,从流体方程出发,考虑低频离子运动的完全非线性和双极势的色散,得到了描述高频电场缓变振幅与低频势扰动的耦合方程组。利用哈密顿方法,在小振幅情况下,对方程组解耦合,利用Sagdeev势方法,对孤立波的性状进行了讨论,结果表明,双离子成份等离子体中双极势的孤立子的幅度相对电子,离子等离子体的双极势孤立子的幅度要大,而相应的高频电场强度的幅度相对要小,相应的孤立子的速度传播区也较小。     

弱电离等离子体对电磁波吸收的物理模型和数值求解

从物理基本方程、理论证明和数值分析三方面说明了在一维平板模型中，含时波动方程和亥 姆霍兹方程是等价的，即使电磁波波长小于等离子体的尺度，电磁波的全波解也具有简谐形 式. 对电磁波在弱电离强碰撞等离子体中的传播特性进行了数值研究，结果表明，弱电离强 碰撞等离子体对电磁波具有很强的吸收特性. 关键词： 电磁波 弱电离等离子体 过阻尼