阵列等离子体放电及其电磁特性研究

发布时间：2021-11-22 15:07

　　等离子体是一种由大量运动的电子和离子组成的,对外呈电中性的物质。正因为如此独特的存在形式,等离子体有着非凡的电磁性质。而等离子体光子晶体——一种有着周期结构的等离子体阵列,则更是具备超常的电磁特性。在等离子体光子晶体中,电磁波的传播会因为等离子体的存在而表现出许多新的现象。比如可调的禁带以及表面等离子体激元等等。这些特点使得基于等离子体光子晶体的射频/微波器件能够快速适应日益发展的现代通信系统。而研究阵列等离子体及其与电磁波的相互作用,则可以让我们更好的了解等离子体对电磁波的作用,并掌握利用等离子体来控制电磁波传输的一般规律及理解背后深刻的含义。这对于制造基于等离子体光子晶体的射频/微波器件有着重要的指导意义。本文从模拟及实验入手,研究等离子体光子晶体的基本性质与特点。分析等离子体参数和阵列的几何参数对光子带隙的影响。研究的主要成果和创新点如下:首先,通过有限元仿真软件COMSOL以及初步的实验,研究了TM波正入射进入一维等离子体阵列所产生的禁带结构,分析讨论了晶格常数,介质半径比、介质数量以及等离子体密度和碰撞频率对禁带的影响,并研究了阵列结构在TE模中的电磁特性。与块状等离子体不同... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

等离子体光子晶体

一维平板状等离子体光子晶体及色散关系

气体放电形成的二维等离子体柱阵列（左图）及透射谱（右图）

【参考文献】：
期刊论文
[1]柱状放电等离子体阵列对2～18GHz TM波透射衰减影响的实验研究[J]. 刘洋,时家明,汪家春,王启超.  核聚变与等离子体物理. 2017(01)
[2]平面波展开法计算二维磁振子晶体带结构[J]. 曹永军,云国宏,那日苏.  物理学报. 2011(07)
[3]横磁模式下二维非磁化等离子体光子晶体的线缺陷特性研究[J]. 章海锋,刘少斌,孔祥鲲.  物理学报. 2011(02)
[4]1维等离子体光子晶体截止频率的研究[J]. 孔祥鲲,王永顺,杨宏伟,刘少斌.  激光技术. 2011(01)
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[6]磁化等离子体光子晶体的FDTD分析[J]. 刘少斌,顾长青,周建江,袁乃昌.  物理学报. 2006(03)
[7]大气压辉光放电研究现状及应用前景[J]. 张锐,刘鹏,詹如娟.  物理. 2004(06)
[8]等离子体光子晶体[J]. 李伟,张海涛,巩马理,王东生,柳强.  光学技术. 2004(03)
[9]表面等离子体子共振传感器I:基本原理[J]. 赵晓君,陈焕文,宋大千,牟颖,张寒琦,金钦汉.  分析仪器. 2000(04)
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博士论文
[1]圆柱形等离子体与电磁波的相互作用[D]. 张林.北京理工大学 2016
[2]等离子体光子晶体电磁特性研究[D]. 章海锋.南京航空航天大学 2014

硕士论文
[1]大气压等离子体阵列及其机理研究[D]. 杨东瑾.苏州大学 2016
[2]光子晶体能带结构的有限元法研究[D]. 高坛坛.北京邮电大学 2013
[3]二维光子晶体能带结构计算[D]. 程川.兰州大学 2009
[4]等离子体光子晶体的数值研究[D]. 林明东.国防科学技术大学 2007
[5]二维光子晶体的能带结构研究[D]. 王娜.广西大学 2007
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本文编号：3511942