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冲激声源棒-球型电极特性研究
1
作者 谢海亮 尚海燕 周海松 《计量与测试技术》 2026年第1期120-123,共4页
针对液电效应冲激声源的放电特性受外电路参数与电极结构等因素影响,本文通过分析冲击波强度、能量转换效率等参数,采用有限元方法对棒-球电极放电过程进行数值模拟,研究充电电压、电极间隙及液体温度对其放电特性的影响。仿真结果表明... 针对液电效应冲激声源的放电特性受外电路参数与电极结构等因素影响,本文通过分析冲击波强度、能量转换效率等参数,采用有限元方法对棒-球电极放电过程进行数值模拟,研究充电电压、电极间隙及液体温度对其放电特性的影响。仿真结果表明,充电电压从6kV升至20kV时,冲击波强度峰值与能量转换效率分别提高了345.11%、21.056%;电极间隙为7mm时,冲击波强度对间隙变化的敏感性较低,强度有所提升;液体温度虽对冲击波强度的影响较小,但可显著缩短预击穿时间。 展开更多
关键词 液电效应 等离子体冲激声源 棒-球电极 冲击波强度
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围压和轴压对液电脉冲等离子体破岩效果影响规律的计算模型
2
作者 杨宏伟 刘科柔 +4 位作者 张辉 杨博远 马德新 杨志 刘军波 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期102-109,共8页
液电脉冲等离子体破岩是一种新型高效破岩技术,目前围压和轴压环境下该技术的破岩规律尚不明确。结合试验和应力波分布计算模型,对不同围压和轴压影响下液电脉冲等离子体破岩效果进行研究。建立液电脉冲等离子体冲击波下岩石内部应力波... 液电脉冲等离子体破岩是一种新型高效破岩技术,目前围压和轴压环境下该技术的破岩规律尚不明确。结合试验和应力波分布计算模型,对不同围压和轴压影响下液电脉冲等离子体破岩效果进行研究。建立液电脉冲等离子体冲击波下岩石内部应力波分布计算模型,分析花岗岩岩样内的应力波峰值分布特征,验证模型的准确性;耦合不同围压和轴压环境下花岗岩、页岩和砂岩岩样的超声波参数测试试验,揭示围压和轴压对液电脉冲等离子体破岩效果的影响规律。结果表明:液电脉冲等离子体冲击下,岩样内部均同时出现了压缩、剪切和拉伸应力;轴压对于破岩效果的影响更大;围压和轴压增大时,岩石内部的应力波峰值均增大,表明液电脉冲等离子体在井下应力环境下将具较好的破岩效果。 展开更多
关键词 液电效应 等离子体 应力波 计算模型 岩石破碎
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液相冲击波破岩等离子体通道生长发展机理及敏感性探索 被引量：1
3
作者 祝效华 唐无忌 +1 位作者 刘伟吉 罗云旭 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期14-24,共11页
地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广... 地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广泛关注,为研究液相放电等离子体通道生长发展机理与液相放电等离子体通道的参数敏感性,基于电流场、传热场以及带电粒子碰撞扩散方程建立了二维液相的“针—针对排型”放电模型,分析了不同放电参数(加载电压、电极尖端形状、电极间距、电极夹角等)下等离子体通道内能量密度及局部电场强度等参数变化规律。研究结果表明:(1)加载电压、电极尖端形状以及电极间距是等离子体通道内能量密度大小的主要影响因素,其最佳放电电压为140~180 kV;(2)椭圆形放电电极形成的等离子体放电通道具有“区域宽、数值高”等特征,具备高电能密度的同时,减小了对电极头的损伤,可作为优选电极类型;(3)电极间距应在满足最小击穿场强的前提下,尽可能增大电极间距;(4)电极夹角对液相放电过程产生的直接影响微乎其微,但电极夹角的改变会影响等离子体通道在水中的形成位置。结论认为,该研究结果为液电破岩装置的研制和参数优化提供了重要参考,为未来液相冲击波技术在油气工程领域的探索与应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 液相放电 等离子体通道 液相冲击波 能量密度 局部电场 电击穿 参数敏感性分析
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钽酸锂压电单晶复合薄膜制备及性能研究
4
作者 龙勇 丁雨憧 +5 位作者 肖梦涵 陈哲明 石自彬 刘善群 邹少红 唐景黎 《压电与声光》 北大核心 2025年第6期1066-1070,共5页
随着物联网的快速增长,对射频前端的声表面波滤波器提出了更高、更全面的性能要求。钽酸锂压电单晶复合薄膜晶圆将不同材料的优势集成在一起,大幅提高了声表面波滤波器的工作频率和带宽,降低了功耗等性能。采用Smart-Cut技术制备了外观... 随着物联网的快速增长,对射频前端的声表面波滤波器提出了更高、更全面的性能要求。钽酸锂压电单晶复合薄膜晶圆将不同材料的优势集成在一起,大幅提高了声表面波滤波器的工作频率和带宽,降低了功耗等性能。采用Smart-Cut技术制备了外观完整光滑、无宏观缺陷的6英寸LTOI晶圆。经FIB-TEM、X线衍射分析,薄膜厚度、弯曲度、表面粗糙度测试表明,晶圆内部各层界面结合质量良好,摇摆曲线半高宽为41″,单晶性能较好,LT压电薄膜厚度为745.07 nm、厚度不均匀性为±1.7%,弯曲度为13.98μm,表面粗糙度为0.227 nm,满足声表面波滤波器器件使用要求。 展开更多
关键词 LTOI晶圆 离子注入 等离子活化键合 晶格修复 声表面波滤波器
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皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及治疗进展 被引量：3
5
作者 何波 陈文 +7 位作者 马岁录 何志军 宋渊 李金鹏 刘涛 魏晓涛 王威威 谢婧 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第6期1230-1238,共9页
背景:皮瓣移植技术是治疗严重组织缺损的常用外科手术方式,但术后因缺血再灌注损伤容易引发皮瓣坏死,因此提高移植皮瓣的存活率仍是目前重要的研究课题。目的:综述皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及最新治疗进展。方法:检索CNKI、万方和Pu... 背景:皮瓣移植技术是治疗严重组织缺损的常用外科手术方式,但术后因缺血再灌注损伤容易引发皮瓣坏死,因此提高移植皮瓣的存活率仍是目前重要的研究课题。目的:综述皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及最新治疗进展。方法:检索CNKI、万方和PubMed数据库中2014-2024年发表的相关文献,中文检索词为“皮瓣,缺血再灌注损伤,炎症反应,氧化应激反应,Ca^(2+)超载,细胞凋亡,间充质干细胞,富血小板血浆,信号通路,冲击波,预处理”,英文检索词为“flap,ischemia-reperfusion injury,inflammatory response,oxidative stress,Ca^(2+)overload,apoptosis,mesenchymal stem cells,platelet-rich plasma,signaling pathways,Shock wave,Pretreatment”。通过阅读文章剔除研究内容与文章主题关系不大、质量较差及内容陈旧文献,最终纳入77篇文献进行归纳总结。结果与结论:皮瓣缺血再灌注损伤损伤可能与炎症反应、氧化应激反应、Ca^(2+)超载、细胞凋亡等病理因素有关,引起皮瓣血管内皮细胞凋亡、血管损伤和微循环障碍,最终导致皮瓣坏死。研究发现,间充质干细胞移植、富血小板血浆、信号通路调节剂、冲击波及预处理等治疗方法均可以从不同方向在不同程度上缓解皮瓣缺血再灌注损伤,降低移植皮瓣的坏死率和坏死面积。关于皮瓣缺血再灌注损伤的治疗方法虽然很多,然而临床还未形成统一有效的治疗方法,各种治疗方法的优缺点也未进行对比研究,并且大部分研究都停留在动物实验阶段,临床观察研究甚少,因此未来还需要进行大量研究,逐步由动物实验向临床迈进,以便更好地为临床服务。 展开更多
关键词 皮瓣 缺血再灌注损伤 炎症反应 氧化应激反应 Ca^(2+)超载 细胞凋亡 间充质干细胞 富血小板血浆 信号通路 冲击波 预处理
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基于单层MoS_(2)场效应管中等离子波的太赫兹探测仿真
6
作者 王小云 范汇川 +1 位作者 陈效双 王林 《物理学报》 北大核心 2025年第15期255-261,共7页
低维材料体系得益于其本身极高的载流子迁移率以及灵活的集成性,在太赫兹探测领域被广泛研究并展现出极大的应用潜力.目前利用软件对半导体太赫兹探测进行仿真分析所依赖的结构主要面向体材料,而对于低维材料体系的太赫兹探测仿真分析... 低维材料体系得益于其本身极高的载流子迁移率以及灵活的集成性,在太赫兹探测领域被广泛研究并展现出极大的应用潜力.目前利用软件对半导体太赫兹探测进行仿真分析所依赖的结构主要面向体材料,而对于低维材料体系的太赫兹探测仿真分析则相对空白.本文首次对单层MoS_(2)场效应管中等离子体波效应的太赫兹探测进行了仿真分析,并且系统地阐述了利用等离子体波进行太赫兹探测的原理以及分析过程.通过调整不同的结构参数和外场条件,该单层MoS_(2)场效应管太赫兹探测器最大的直流电压信号输出可以达到14μV.该信号随着栅极与漏极之间的偏置电压呈现复杂的变化趋势,通过研究发现该变化趋势与偏置电压引起的载流子浓度变化以及随之改变的动量弛豫时间相关.本研究有望为低维材料太赫兹探测器设计提供进一步指导. 展开更多
关键词 MoS_(2) 等离子波 太赫兹 TCAD仿真
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螺旋波等离子体源自动阻抗匹配器设计
7
作者 宋思宇 李亮亮 +8 位作者 张新军 刘鲁南 杨桦 张伟 王磊 秦成明 毛玉周 袁帅 朱光辉 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第12期1783-1788,共6页
针对螺旋波等离子体源天线与射频电源间的阻抗失配问题,本文设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字化自动阻抗匹配系统,以提升系统效率与运行稳定性。该系统采用L型集总式元器件匹配网络作为拓扑结构,利用FPGA实现快速控制逻辑,... 针对螺旋波等离子体源天线与射频电源间的阻抗失配问题,本文设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字化自动阻抗匹配系统,以提升系统效率与运行稳定性。该系统采用L型集总式元器件匹配网络作为拓扑结构,利用FPGA实现快速控制逻辑,阻抗匹配范围通过MATLAB程序仿真确定,同时搭建可调阻抗负载测试装置进行实验验证。实验结果表明,数字化自动阻抗匹配器不仅能够在3.5 s内完成螺旋波等离子体源天线的宽范围阻抗匹配,并且驻波比稳定控制在1.06以下,显著提高了实验的精准度和螺旋波等离子体的激发效率。 展开更多
关键词 FPGA L型匹配网络 螺旋波等离子体 实时匹配 天线阻抗
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微牛级会切霍尔推力器模式转换
8
作者 吴嘉浩 曾明 +1 位作者 刘辉 于达仁 《物理学报》 北大核心 2025年第23期159-168,共10页
微牛级会切霍尔推力器是一种微波辅助电离调控的电推进装置,作为无拖曳控制系统的执行机构,通过宽范围连续调节推力来保障控制精度与稳定性.但调节过程中会发生模式转换导致阳极电流突变,降低控制精度和稳定性.因此,有必要对模式转换发... 微牛级会切霍尔推力器是一种微波辅助电离调控的电推进装置,作为无拖曳控制系统的执行机构,通过宽范围连续调节推力来保障控制精度与稳定性.但调节过程中会发生模式转换导致阳极电流突变,降低控制精度和稳定性.因此,有必要对模式转换发生的规律进行研究.本文通过探针诊断等方式,研究了微波模式转换前后推力器内部等离子体参数与放电特性的变化规律.实验结果显示,模式转换前,等离子体亮区主要集中于阳极前端1—3 mm处的电子回旋共振区域;转换后,亮区向上游移动,近阳极区等离子体密度超过截止密度,沿轴向急剧下降.等离子体密度变化改变基本波的传输特性是电子加热方式发生改变的根本原因.等离子体密度上升至截止密度时,驱动电离的R波与O波迅速衰减或被反射.此时R波无法到达共振面,主导的电子回旋共振(ECR)电离失效. R波-O波主导电离变为O波主导电离,电子加热机制从体加热向表面波加热过渡.本文研究将为后续优化推力器微波传输、降低模式转换发生的阈值提供依据. 展开更多
关键词 会切霍尔推力器 模式转换 探针诊断 波与等离子体相互作用
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激光诱导铝等离子体结构演化及传播机制
9
作者 赵洋 张雷 +3 位作者 田志辉 张秀清 马维光 尹王保 《光学精密工程》 北大核心 2025年第13期1999-2007,共9页
搭建了具有1 ns时间分辨率和0.01 mm空间分辨率的高时空分辨等离子体瞬态成像系统。在氩气环境与10 GW/cm^(2)的激光条件下,实现了对铝等离子体中中性原子(AlⅠ/ArⅠ)和一次电离离子(AlⅡ/ArⅡ)的空间分布动态测量。实验结果表明,等离... 搭建了具有1 ns时间分辨率和0.01 mm空间分辨率的高时空分辨等离子体瞬态成像系统。在氩气环境与10 GW/cm^(2)的激光条件下,实现了对铝等离子体中中性原子(AlⅠ/ArⅠ)和一次电离离子(AlⅡ/ArⅡ)的空间分布动态测量。实验结果表明,等离子体呈狭长形态,其轴向膨胀速度高于径向速度。由于激光与氩气层的强耦合作用,冲击气体层呈现高电离度,氩离子会与铝蒸气羽核相互重叠,其形态特征符合激光支持爆轰波理论模型。还讨论了不同类型粒子的寿命,揭示了上能级能量差异与离子复合过程对激发态粒子布居数衰减速率的影响机制。该成像系统突破了传统成像技术采集强度为观测方向积分值的局限性,为观察等离子体粒子的分布结构和膨胀过程提供了新方法,所揭示的等离子体时空演化规律有望为高精度激光诱导击穿光谱应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 激光光谱 激光诱导等离子体 激光支持爆轰波 粒子分布
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电解质等离子体抛光去除重铸层的机理研究
10
作者 廖华林 张亚欧 +2 位作者 卢军成 高强 赵万生 《电加工与模具》 北大核心 2025年第5期73-80,共8页
电火花加工产生的重铸层影响零件的疲劳寿命和表面完整性,采用电解质等离子体抛光技术去除电火花加工GH3536高温合金的残余重铸层。首先,分析抛光电路的伏安特性曲线,依据电压变化规律确定电解质等离子体抛光的工作区间:接着,采用高速... 电火花加工产生的重铸层影响零件的疲劳寿命和表面完整性,采用电解质等离子体抛光技术去除电火花加工GH3536高温合金的残余重铸层。首先,分析抛光电路的伏安特性曲线,依据电压变化规律确定电解质等离子体抛光的工作区间:接着,采用高速摄像机观察放电过程,发现电解质等离子体抛光是由阳极工件表面气层的形成与动态维持、工件表面氧化层的形成、等离子体通道的形成与击穿放电等环节协同实现,表面材料去除的主要动力源自放电过程的冲击波和气泡空化作用;最后,通过液相放电过程分析和加工后表面EDS分析,发现抛光后表层Cu,Zn、O等元素消失,Cr、Fe、Ni等元素含量上升,验证了基于电解质等离子体抛光方法去除重铸层的可行性。 展开更多
关键词 电解质等离子体 抛光技术 冲击波 重铸层
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超声速进气道内激波/边界层流动控制研究进展
11
作者 吴云凯 马晓刚 +3 位作者 冯黎明 曹熙炜 范健 薛瑞 《应用力学学报》 北大核心 2025年第6期1207-1223,共17页
吸气式高超声速飞行器进气道存在边界层转捩、流动分离、及激波/边界层干扰等复杂流动现象,对这些复杂流动现象的深刻认识及有效控制是实现高超声速飞行器有效工作与性能提升的关键。首先对超声速进气道内的被动和主动流动控制技术的研... 吸气式高超声速飞行器进气道存在边界层转捩、流动分离、及激波/边界层干扰等复杂流动现象,对这些复杂流动现象的深刻认识及有效控制是实现高超声速飞行器有效工作与性能提升的关键。首先对超声速进气道内的被动和主动流动控制技术的研究进展进行综述,对其在超声速进气道激波/边界层流动控制的使用效能及其缺点进行了描述。同时,随着高超声速飞行器研制向宽速域、大空域及高马赫数方向迈进,以往传统的进气道主、被动流动控制技术难以满足高超声速飞行器在宽域工作条件下的性能随控需求,继而以等离子体为代表的多场耦合控制方式成为当前超声速进气道流动控制的研究热点。然而,限于现有的试验测试手段难以开展超声速等离子体激励激波/边界层相互作用的精细流动控制机制研究,仍存在许多值得探讨的地方,文章在综述的同时对下一步研究提出相关建议。 展开更多
关键词 高超声速 流动控制 等离子体 激波/边界层相互作用
原文传递
感应耦合等离子体电磁特性的模拟
12
作者 官泳 张政权 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第11期930-937,共8页
研究基于等离子体隐身技术背景,建立了感应耦合等离子体(ICP)的电磁模型,用于分析不同放电条件下等离子体的电磁传输特性,为等离子体隐身技术提供理论支持。等离子体参数基于流体动力学模拟结果设定,以提高模型精度。通过模拟研究了ICP... 研究基于等离子体隐身技术背景,建立了感应耦合等离子体(ICP)的电磁模型,用于分析不同放电条件下等离子体的电磁传输特性,为等离子体隐身技术提供理论支持。等离子体参数基于流体动力学模拟结果设定,以提高模型精度。通过模拟研究了ICP的反射频谱和吸收频谱。结果表明,调节气体压力、工作气体比例及功率等条件可有效控制衰减频带和幅度,实现雷达反射信号的抑制。其中,O-ICP对6 GHz以下低频段吸收较强,而Ar-ICP在6-14 GHz范围内吸收效率更高。随着压力或功率增加,吸收峰值向高频移动,且吸收频段展宽。此外,对比不同相位两匝线圈激发的ICP特性,发现反相电流激发的等离子体具有更低截止频率和较弱吸收能力。 展开更多
关键词 隐身技术 感应耦合等离子体 电磁波衰减 流体模型
原文传递
高掺钪AlN压电薄膜HBAR器件及工艺研究 被引量：2
13
作者 赵佳 姜文铮 +1 位作者 周琮泉 母志强 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期76-79,共4页
本文研究了高掺钪氮化铝(Al_(x) Sc_(1-x) N)压电薄膜高次谐波体声波谐振器(HBAR)的设计仿真与关键制备工艺。仿真研究了钪掺杂对压电材料和HBAR器件性能影响,研究表明:30%钪组分的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜能够提升谐振器近5倍的有效机... 本文研究了高掺钪氮化铝(Al_(x) Sc_(1-x) N)压电薄膜高次谐波体声波谐振器(HBAR)的设计仿真与关键制备工艺。仿真研究了钪掺杂对压电材料和HBAR器件性能影响,研究表明:30%钪组分的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜能够提升谐振器近5倍的有效机电耦合系数(k_(eff)^(2))。研究了电感耦合等离子体刻蚀(ICP)刻蚀工艺对Mo电极斜坡角度的影响,通过调控工艺参数可以实现侧壁倾角10°~90°大范围调节。研发了Cl_(2)/BCl_(3)/Ar混合气体作为反应气体的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜ICP刻蚀工艺,刻蚀速率高达100 nm/min并获得垂直的侧壁形貌。在此基础上成功制备出Al_(0.7) Sc_(0.3) N压电薄膜HBAR谐振器,k_(eff)^(2)达到0.24%,与纯氮化铝(AlN)相比具有显著的提升效果。 展开更多
关键词 掺钪氮化铝 高钪掺杂 压电薄膜 电感耦合等离子体刻蚀 高次谐波体声波谐振器
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有限空间电爆炸等离子体致裂效应与有机玻璃破片驱动特性
14
作者 马裕良 吴瑾昊 +2 位作者 马颖 鲜欣轩 韩若愚 《电工技术学报》 北大核心 2025年第21期6780-6794,共15页
高功率脉冲放电是在实验室模拟爆炸冲击效应的重要手段,也是开展新原理、新结构、新材料缩比测试,获取爆炸载荷精细物理特性的有效方法。该文搭建具有时空分辨能力的光-电联合诊断系统,设计有限空间电爆炸爆源,利用有机玻璃(PMMA)管约... 高功率脉冲放电是在实验室模拟爆炸冲击效应的重要手段,也是开展新原理、新结构、新材料缩比测试,获取爆炸载荷精细物理特性的有效方法。该文搭建具有时空分辨能力的光-电联合诊断系统,设计有限空间电爆炸爆源,利用有机玻璃(PMMA)管约束金属丝,比较不同约束程度下电爆炸等离子体的行为特征,以及瞬态力-热载荷加载导致的管壁破碎和破片加速过程。结果表明,在电爆炸发生后数μs内,壁面可有效地制约产物等离子体的径向扩散,抑制不稳定性发展,表现为更高的负载电阻和电能沉积。同时,高密度等离子体与壁面接触,伴随着强力-热冲击载荷致裂约束管,裂纹在10μs尺度发展完全。裂纹产生后,管内等离子体从裂纹喷出,继续带动破片加速至170 m/s。对于同规格电爆炸丝,在初始储能500 J下约束管内径由11.9 mm依次减小为10.0、8.3、5.9 mm时,微小破片在0~4 mm区间的占比分别为47%、57%、69%和94%。 展开更多
关键词 金属丝电爆炸 冲击波 等离子体 聚合物破片
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螺旋波等离子体功率沉积特性的数值模拟研究
15
作者 崔瑞林 《力学学报》 北大核心 2025年第7期1611-1617,共7页
螺旋波等离子体凭借其高电离率、高密度等优势,在半导体制造与电推进领域具有重要应用价值.针对现有研究难以解析实验中多波耦合模式下功率沉积机制这一科学难题,本研究基于HELIC数值模拟,系统探究Trivelpiece-Gould(TG)波与Helicon(H)... 螺旋波等离子体凭借其高电离率、高密度等优势,在半导体制造与电推进领域具有重要应用价值.针对现有研究难以解析实验中多波耦合模式下功率沉积机制这一科学难题,本研究基于HELIC数值模拟,系统探究Trivelpiece-Gould(TG)波与Helicon(H)波的本征模式竞争规律及其在低、高阶波耦合模式下的功率沉积特性.通过构建参数化径向密度剖面模型(梯度参数s=2.1~3.4,峰化参数t=1.8~2.5),并结合自洽求解Maxwell-Boltzmann耦合方程组的数值方法,实现了多波模式跳变过程的动态重构.结果表明:在低阶波模式(W1,n_(e)=2.0×10^(12) cm^(-3))下,TG波通过径向电场局域化机制贡献61.8%的边界电子加热效率,而H波中心区功率沉积占比仅38.2%;当激发高阶本征模(W2-W4,ne=4.0×10^(12)~1.1×10^(13) cm^(-3))时,TG波边缘阻尼效应导致其功率占比骤降至16.5%,此时H波通过轴向驻波共振实现中心区83.5%的功率沉积主导,并诱导等离子体密度分布从边缘峰化(s=2.1)向中心聚集(s=3.4)的模态转变.研究结果为精确调控螺旋波等离子体参数分布及模式选择提供了重要理论支撑,对优化半导体刻蚀均匀性和电推进器比冲性能具有直接指导意义. 展开更多
关键词 螺旋波等离子体 TG-H 波耦合 本征模式 功率沉积
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托卡马克等离子体中低杂波抑制电磁迸发辐射的物理机制的研究
16
作者 王柳青 胡业民 +1 位作者 白书航 刘永 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第4期467-474,共8页
在托卡马克等离子体中,普遍能观测到具有高能窄带特征的电子等离子体频率(ωpe)附近的电磁迸发辐射,通常认为其与超热尾部电子引起的束流不稳定性有关。但在低杂波电流驱动(LHCD)实验中,即使存在超热电子尾部,也不能观测到电磁迸发辐射... 在托卡马克等离子体中,普遍能观测到具有高能窄带特征的电子等离子体频率(ωpe)附近的电磁迸发辐射,通常认为其与超热尾部电子引起的束流不稳定性有关。但在低杂波电流驱动(LHCD)实验中,即使存在超热电子尾部,也不能观测到电磁迸发辐射的发生,一旦关闭LHCD,该辐射又立刻发生并被观测到。到目前为止尚无合适物理模型对这一物理现象给出合理的解释。提出了一个流体近似下的四波相互作用理论模型,即低杂波作为泵浦波与束流漂移波和低杂边频波相互作用发生参量衰变,并推导出四波相互作用的非线性色散关系。通过数值求解非线性色散关系,给出了束流不稳定性在托卡马克等离子体芯部的空间分布。数值模拟结果发现,在泵浦波功率较小的情况下,就可导致束流不稳定性增长速率随泵浦波振幅的增大而明显降低直至变为负。这表明低杂波可以有效抑制束流不稳定性,进而有效抑制ωpe迸发辐射的发生,该模拟结果与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 非线性色散关系 束流漂移波 等离子体迸发辐射
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外界磁场和天线构型对射频等离子体微放电的影响研究
17
作者 张金恒 苌磊 +2 位作者 杨鑫 周海山 罗广南 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期117-124,共8页
利用HELIC程序,研究了磁场和天线构型对射频微放电的影响。在天线方位角模数m=0和m=1两类典型模式下,外界磁场总是通过影响射频电场的分布影响天线的功率沉积分布,其中m=1的半螺旋(half helix)天线在达到临界磁场(10mT)后,轴向上的功率... 利用HELIC程序,研究了磁场和天线构型对射频微放电的影响。在天线方位角模数m=0和m=1两类典型模式下,外界磁场总是通过影响射频电场的分布影响天线的功率沉积分布,其中m=1的半螺旋(half helix)天线在达到临界磁场(10mT)后,轴向上的功率沉积分布由单峰转变为双峰分布,且峰值主要分布在天线的两侧;而m=0的环形(loop)天线在外界磁场达到临界值(1mT)后,主要呈现为一个单峰分布,且峰值位于天线正下方。而对并排的两个loop(loop^(++))天线,发现其不同轴向位置处的临界磁场值不同(z=0mm处为1mT,z=±60mm处为9mT),但是其功率沉积和电磁波受外界磁场的影响与m=0的loop天线类似。在无外磁场条件下,loop^(++)天线的功率沉积相较于其他两种天线的更大。 展开更多
关键词 临界磁场效应 射频等离子体 天线构型 功率沉积 电磁波传播
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低磁场螺旋波等离子体中Trivelpiece-Gould波的功率沉积特性
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作者 李文秋 唐彦娜 +1 位作者 刘雅琳 王刚 《物理学报》 北大核心 2025年第15期325-332,共8页
深入理解螺旋波等离子体中的低磁场密度峰值现象,对全面揭示螺旋波放电机制至关重要.本研究基于低温等离子体动理学效应和带电粒子温度各向异性假设,利用均匀等离子体中电磁波的一般色散关系,理论分析了低磁场(<100 G(1 G=10-4T))、... 深入理解螺旋波等离子体中的低磁场密度峰值现象,对全面揭示螺旋波放电机制至关重要.本研究基于低温等离子体动理学效应和带电粒子温度各向异性假设,利用均匀等离子体中电磁波的一般色散关系,理论分析了低磁场(<100 G(1 G=10-4T))、低气压条件下Trivelpiece-Gould(TG)波的色散特性、波数关系及功率沉积特性..研究结果表明:在波频率ω/2π=13.56 MHz、离子与电子轴向温度比值T_(i,z)/T_(e,z)=0.1、等离子体密度n0=1×10^(11)cm^(-3)、中性气体(Ar)气压pAr=0.5 mTorr(1 mTorr=0.133 Pa)参量条件下,粒子间的碰撞阻尼效应彻底改变了螺旋波与TG波的色散特性和波数关系;对于TG波m=0角向模,n=1径向模较其余高次径向模在功率沉积中扮演主要角色;对于TG波(m=0,n=1)模,在电子温度T_(e,z)∈(3,8)eV范围内,在低磁场和电子温度各向异性因子χe<<1(χe=Te,⊥/T_(e,z))条件下朗道阻尼在功率沉积中占据主导地位,而在高磁场和χe>>1条件下碰撞阻尼主导功率沉积. 展开更多
关键词 等离子体动理学 电磁波 色散特性 非线性现象
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磁场对电磁波在等离子体中传输的影响
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作者 张艺文 黄护林 +2 位作者 陈田田 王军 陈禹龙 《现代雷达》 北大核心 2025年第9期78-84,共7页
针对高超声速飞行器再入大气过程中所面临的黑障问题,基于美国国家航空航天局的无线电衰减测量项目飞行试验数据建立了钝头体模型,数值模拟了高超声速飞行器周围等离子体流场在黑障区的频率分布,并对通信窗口处的频率进行函数拟合,基于... 针对高超声速飞行器再入大气过程中所面临的黑障问题,基于美国国家航空航天局的无线电衰减测量项目飞行试验数据建立了钝头体模型,数值模拟了高超声速飞行器周围等离子体流场在黑障区的频率分布,并对通信窗口处的频率进行函数拟合,基于该函数编程模拟了电磁波在非均匀等离子体中的传播特性。研究结果表明,再入高度为47 km、飞行马赫数为20的高超声速飞行器黑障问题最为严重,而在飞行器磁窗口处施加1.2 T的磁场,可以使电子数密度下降0.01%,从而减小带电粒子间的碰撞,拓宽电磁波通信波段,缓解飞行器的黑障问题;当飞行器飞行高度为71 km时,L波段和VHF波段的电磁波易发生通信中断,而3.3 T的外加磁场可以使该波段的电磁波正常通信。文中的研究结果为外加磁场缓解高超声速飞行器黑障问题提供了解决思路与理论支撑。 展开更多
关键词 等离子体 黑障 高超声速流动 电磁波 磁场
原文传递
基于毫米波透射法的空间分辨等离子体参数测试方法研究
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作者 郝泽宇 高天丰 +1 位作者 陈飞宇 朱军锋 《电子质量》 2025年第2期56-59,共4页
等离子体参数的测定是发展先进制造工业关键技术所要解决的关键问题之一。目前,复杂应用场景下的等离子体参数测试普遍采用微波透射法,但其仅能获得测试路径内的平均等离子体电子密度,无法获得等离子体的空间分辨测试结果,难以满足实际... 等离子体参数的测定是发展先进制造工业关键技术所要解决的关键问题之一。目前,复杂应用场景下的等离子体参数测试普遍采用微波透射法,但其仅能获得测试路径内的平均等离子体电子密度,无法获得等离子体的空间分辨测试结果,难以满足实际工业生产需要。为了解决上述问题,设计了一种等离子体参数瞬态太赫兹波透射测试方法,将测试频率提高至毫米波频段,通过获得穿过等离子体的太赫兹波透射信号,能够反演等离子体电子密度的空间分布,实现空间分辨的等离子体参数测量。 展开更多
关键词 毫米波 等离子体 电子密度 空间分辨
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