尘埃等离子体微波衰减理论的实验研究

发布时间：2021-02-11 07:43

　　尘埃等离子体是指含有尘埃粒子的等离子体,也叫复杂等离子体。等离子体中带电粒子对尘埃粒子的充电效应使其电磁特性更为复杂。尘埃等离子体物理的研究是多学科交叉的重要前沿领域,对许多科学和技术领域的发展具有重要科学意义和潜在应用价值。由于实验室等离子体环境、极区中层夏季回波（Polar Mesosphere Summer Echoes,简称PMSE）现象、固体火箭喷焰对微波信号的衰减及航天器再入通信等方面遇到的诸多问题都需要用尘埃等离子体相关理论给予解释,因而尘埃等离子体物理受到了越来越广泛的重视。近二十年来,理论研究已经取得了一些成果,一些理论也能较好的说明实验所观测到的现象,但这些理论在实验上的验证还很缺乏,主要是由于尘埃等离子体内部诸如电子浓度、尘埃粒子浓度和尘埃粒子大小等参数的测量方法还不够完善。对尘埃等离子体内部参数的测量是验证理论及研究尘埃等离子体电磁性质和电波传播规律的基础,对于空间尘埃等离子体的理论建模也有重要意义。这一测量应该建立在尘埃等离子体理论基础之上。因此,本文从尘埃等离子体微波衰减理论着手,围绕微波在尘埃等离子体中的传播展开地面实验研究,通过实验验证理论的可靠性,在此... 

【文章来源】：伊犁师范大学新疆维吾尔自治区

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究目的和意义
    1.2 尘埃等离子体的基本性质
    1.3 实验室尘埃等离子体
        1.3.1 直流放电
        1.3.2 射频放电
    1.4 国内外研究现状及发展趋势
    1.5 本论文的研究内容
第二章 尘埃等离子体微波衰减理论及相关参数
    2.1 尘埃等离子体微波衰减理论
        2.1.1 尘埃等离子体的电导率和相对介电系数
        2.1.2 尘埃等离子体微波衰减系数和相位系数
    2.2 尘埃等离子体特征参数
        2.2.1 尘埃等离子体特征频率
        2.2.2 有效碰撞频率
        2.2.3 尘埃粒子的电荷数
        2.2.4 充电频率
第三章 尘埃等离子体实验装置
    3.1 辉光放电
    3.2 正柱区尘埃等离子体
    3.3 同轴空心筒形网格阴极辉光放电尘埃等离子体实验装置
        3.3.1 尘埃等离子体的制备
        3.3.2 等离子体参数测量设备
        3.3.3 微波传输系统
第四章 实验结果及理论分析
    4.1 探针测量结果
        4.1.1 放电功率对电子浓度和电子温度的影响
        4.1.2 不同气压下电子浓度和电子温度
    4.2 尘埃粒子诊断
    4.3 微波传输测量结果及理论分析
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]直流辉光放电正柱区辉纹的形态演变[J]. 温睿,张淑娟,张明华,张家良.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(03)
[2]基于尘埃等离子体理论的极区中层分层结构研究[J]. 蒋林,石雁祥.  核聚变与等离子体物理. 2016(04)
[3]极区夏季中间层顶尘埃颗粒的生长及数密度分布[J]. 马冠宾,马锦秀,杨凡.  中国科学技术大学学报. 2013(09)
[4]尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响[J]. 陈云云,郑改革,顾芳,李振华.  物理学报. 2012(15)
[5]弱电离尘埃等离子体层反射与透射的SO-FDTD方法分析[J]. 李林茜,石雁祥,王飞,魏兵.  物理学报. 2012(12)
[6]基于动力论的尘埃等离子体充电方程研究[J]. 陈惠敏,石雁祥,苏金善,孙毅,张保花.  电波科学学报. 2010(05)
[7]极区夏季中层顶区域尘埃粒子参数的研究[J]. 李海龙,牛军,吴健,车海琴.  核聚变与等离子体物理. 2010(03)
[8]弱电离尘埃等离子体的介电张量研究[J]. 石雁祥,吴健,葛德彪.  物理学报. 2009(08)
[9]极区中层夏季回波火箭探空观测的个例分析[J]. 李海龙,吴健,黄际英,王茂琰.  空间科学学报. 2009(04)
[10]火箭喷焰微波衰减特征的理论研究[J]. 石雁祥,王菊,葛德彪,吴健.  固体火箭技术. 2008(04)

博士论文
[1]尘埃等离子体动力学及电磁特性研究[D]. 李辉.哈尔滨工业大学 2017
[2]射频SiH4/C2H4/Ar放电产生尘埃等离子体及其诊断研究[D]. 吴静.大连理工大学 2009

硕士论文
[1]尘埃等离子体的产生及其性质的探索研究[D]. 季新亮.电子科技大学 2018



本文编号：3028772