电子密度诊断论文-刘荣明,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄

电子密度诊断论文-刘荣明,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄

导读:本文包含了电子密度诊断论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光干涉法,等离子体,电子密度,马赫-曾德干涉

电子密度诊断论文文献综述

刘荣明,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄[1](2019)在《激光干涉法诊断等离子体的电子密度》一文中研究指出为研究等离子体中电子密度的分布规律与瞬态电子密度的量值,通过激光干涉法诊断等离子体的电子密度,使用马赫-曾德干涉系统获得含有电子密度参量的干涉图像,并进行干涉图像的预处理。采用傅里叶变换对干涉图像进行频域处理,基于波动光学理论与Abel逆变换方法获得包含电子密度的参量图。基于诊断理论拟合得到电子密度的轴向和径向二维分布图及其叁维分布。诊断结果表明:使用激光干涉法诊断方法可以获得高质量的时间分辨率干涉图像及理想的相位角信息;测得的电子密度最大值约为6×10~(21 )m~(-3)。该方法可以为等离子体电子密度的快速诊断提供理论和实验参考。(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2019年05期)

张际波[2](2019)在《临近空间高速目标等离子体电子密度高精度诊断研究》一文中研究指出近些年随着航空航天技术的发展,临近空间的开发越来越受到重视,临近空间不仅是高超声速飞行器的飞行走廊,而且还是航天器往返太空的必经之地。在临近空间,飞行器飞行速度较高,由于粘性和激波的作用,飞行器表面附近的空气分子会因为剧烈的热运动电离,形成电离气体(等离子体),电离气体附着在飞行器周围,形成所谓的等离子体鞘套。等离子体鞘套中具有大量的粒子包括中性分子、带电自由粒子,其中带电自由粒子中包括自由离子和自由电子。自由电子对电磁的传播影响较大,对电磁波具有反射和散射作用,引发一系列电磁效应,使通信和探测信号产生畸变,导致信息系统特性发生改变,对高速飞行器的通信和探测造成严重影响。地面模拟是研究临近空间高速目标等离子体的有效方法,临近空间高速目标等离子体电磁科学实验装置,正是在这种背景下产生的。电磁科学实验装置主要研究电磁波与等离子体的相互作用机理;高速飞行器通信异常问题;等离子体包覆下可靠的雷达探测问题等。这些问题研究都需要可靠的电子密度数据。本文主要为电磁科学实验装置研制两种电子密度诊断系统:叁道HCN干涉仪和静电探针系统,其中静电探针系统又分为快动探针系统和探针阵列系统。干涉仪主要测量等离子体弦积分电子密度,快动探针测量电子密度的径向分布。第一章,简单介绍了电磁科学实验装置研制背景,电磁科学实验装置的研究目的、参数范围等。并介绍了HCN干涉仪和静电探针国内外研究现状。第二章,详细介绍了HCN干涉仪测量等离子体电子密度的物理基础,分析了中性分子和碰撞频率对干涉仪测量的影响。介绍了常见静电探针的原理,以及非理想状态下探针的修正理论。第叁章,主要介绍了叁道HCN干涉仪的研制,包括干涉仪波长的选择、干涉仪结构的选择、中频调制系统的选择及研制、光路设计、机械设计和探头选择等。第四章,介绍了静电探针的研制,主要包括探针支架的设计。由于探针支架放在电测科学实验装置内部,探针工作在高温流场中,因此,我们使用ANSYS软件对探针做了应力和热分析,结果表明我们设计是合理有效的。第五章主要是对HCN干涉仪和静电探针系统做了测试,首先使用wedge代替等离子体做了台面测试,测试结果与理论计算值比较发现两者符合一致。然后使用多凹腔组合式感应耦合等离子体测试HCN干涉仪和静电探针系统。两者测量结果相符。最后对全文做了总结,以及对未来做了展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-06)

肖家浩[3](2018)在《高能电子成像技术在高能量密度物质诊断中的应用》一文中研究指出高能量密度态通常被定义为能量沉积密度高于1011J/m3的物质状态。高能量密度物理(HEDP)就是针对该状态下物质的结构及特性进行研究的新型交叉物理学科。目前,实验室中产生高能量密度物质/温稠密物质的方式主要包括激光/重离子束驱动或Z-pinch驱动,其特点是维系时间短(<1μs),空间分布不均匀且材料多样化。因此,亟需一种具有高空间分辨能力(<10μm)和高密度分辨(~1%)的超快诊断技术以获取HEDM/WDM物质的内部特性及其演化过程信息。光阴极电子直线加速器产生的ps量级的高能超短脉冲束流,在与样品相互作用过程中,可以很好地保证样品的准静态性,有望应用于HEDM/WDM的超快诊断。论文针对激光驱动常用的金属箔片样品、ICF快点火过程中的初态及末态靶丸、重离子驱动所涉及的高Z厚靶,对高能电子成像技术HEDM/WDM诊断中的实用性开展了相关研究。采用电磁透镜成像技术,设计了高能电子成像专用束线,分别对百微米量级的铝台阶样品和惯性约束核聚变(ICF)快点火过程靶丸的初态及末态密度分布开展了成像模拟研究。结果表明,高能电子成像技术具有高达微米量级的空间分辨能力及较大的面密度分辨范围。进一步的模拟表明,对于单元素介质,高能电子成像技术可以很好的诊断样品原子数面密度,而不随同位素掺杂比例及样品体密度改变而改变。对于强流重离子束驱动所涉及的高Z大尺度样品,模拟结果表明传统高能电子成像束线设计不再适用。为了满足高Z厚靶的诊断需求,论文中提出了高能电子选能成像束线设计方案,并对厚度达到4mm的钨台阶样品进行了静态成像模拟,其结果表明,选能成像可以对高Z厚靶实现几十微米的空间分辨能力。利用选能成像方法,对HIAF重离子束驱动产生的温稠密物质进行动态成像模拟,可以得出清晰的样品密度演化规律。电子直线加速器产生的ps量级的超短脉冲束是实现超快诊断的基础。近代物理研究所与清华大学合作,在清华大学TTX实验平台上开展的高能电子成像实验,实现了样品厚度由7μm到800μm,面密度由1.9mg/cm2至0.188g/cm2的大动态范围诊断,并且得到了μm~几十μm的空间分辨能力。对7~224微米厚度铝台阶样品的实验结果与模拟结果进行比较,其空间分辨能力随样品厚度的变化趋势、厚度-透射率曲线与模拟结果比较吻合。在实验中,国际上首次观测到了高能电子成像暗场成像现象。通过对实验中铁样品的成像模拟,验证了暗场成像理论;通过对铝台阶样品的暗场成像模拟,发现暗场成像存在失真现象,并提出了改进方案。基于改进后的方案,对铝台阶样品的模拟结果表明暗场成像技术空间分辨能力与明场成像相当,同样可以达到微米量级,且对于薄靶(<25μm),具有面密度分辨优势,在高能量密度物质诊断中具有潜在的应用价值。综上,高能电子成像技术对于弱轫致辐射体系可实现微米量级的空间分辨能力,对强轫致辐射体系可以实现十微米量级的空间分辨能力。而且,该项技术具备大动态范围的特点。因此,高能电子成像技术有望应用于高能量密度物质的诊断中。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》期刊2018-12-01)

李增山,李冬,陈德智[4](2018)在《基于氢原子碰撞辐射模型的发射光谱法诊断电子密度》一文中研究指出基于碰撞辐射模型,利用氢原子的巴尔末线比对HUST射频负氢离子源等离子体电子密度进行诊断。首先针对HUST离子源等离子体的放电条件,建立了综合考虑氢原子直接激发和氢分子解离激发机制的碰撞辐射模型。基于建立的模型,利用氢原子的巴尔末线比来诊断电子密度。进一步分析了不同的氢原子分子密度比对电子密度诊断的影响,结果表明当电子温度较高,氢分子的解离度较低的等离子体放电状态下,必须同时考虑氢原子直接激发和氢分子解离激发对激发态氢原子的贡献。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年S1期)

陈增辉,徐浩军,魏小龙,薛源,宋志杰[5](2017)在《基于流体模型的波干涉电子密度诊断方法与应用》一文中研究指出提出了一种新的基于流体模型的波干涉电子密度(ne)诊断方法,在高/低气压条件下分别开展了闭式石英腔体内的氩气感应耦合等离子体放电实验,利用该方法得到了其不同功率下轴向ne空间分布规律,在气压为1.33 Pa、功率为600 W时,ne峰值在轴向中心,而气压为133.32 Pa、600 W时,ne峰值偏离轴向中心向线圈侧转移,ne为10-17/m~3数量级且按梯度分布。将该方法分别与单纯流体模型下的数值模拟和朗缪尔探针诊断结果对比,发现该方法克服了流体模型的误差,保留了微波干涉诊断法的高准确性特点,弥补了微波干涉法的空间分辨率不足的缺点。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2017年08期)

周倩倩[6](2017)在《低气压低功率高电压放电等离子体的电子密度诊断》一文中研究指出本文利用朗缪尔探针对某种混合气体(主要成分为氩气)高压放电所产生等离子体的密度进行了诊断。实验结果表明:当气压为100-300Pa、高压输出功率为100W-800W时,电子密度最高可达2.66×10~(18)m~(-3);在相同气压下,电子密度随着高压电源输出功率的增大而明显增大;当电源输出功率不变时,随着气压的增大,电子密度先增大后减小。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26)

魏小龙,徐浩军,林敏,宋慧敏,陈茂才[7](2016)在《氩气/空气ICP放电现象研究和基于H_β光谱展宽的微波干涉电子密度诊断方法》一文中研究指出闭式腔体ICP是解决飞行器等离子体局部隐身的可行方案,其电子密度Ne在电磁波入射方向上的分布是影响其电磁波衰减效果的关键因素。对此,开展了在30.8cm×30.8cm×5.8cm石英腔体内的ICP放电实验,通过实验研究了空气/氩气ICP的E-H模式跳变的物理现象,通过测量得到了空气/氩气环状ICP的宽度和覆盖面积比例随电源功率变化的规律,并给出了上述实验现象的理论解释。为了得到平面型ICP的电子密度在微波入射方向的分布,提出基于Hβ光谱展宽的微波干涉分布诊断法,分别对平面真空腔室内空气/氩气ICP的电子密度在电磁波入射方向上的分布进行了诊断,通过H_β(486.13nm)Stark展宽拟合和微波干涉过程分别获取电子密度分布函数的两项参数,得到了电子密度分布随放电功率变化的曲线。实验可得到电子密度范围为0.5×10~(11)~3.2×10~(11) cm~(-3)的环状ICP源,实验结果表明,ICP的电子密度受气体种类,射频功率影响较大,峰值电子密度接近ICP的中心位置,通过比较发现,氩气的电子密度较高,有效拟合区域较窄,空气的有效拟合区域较宽,覆盖面积较大。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年04期)

王尚民,张家良,张天平,冯杰,郑茂繁[8](2016)在《μ-PPT等离子体电子密度氢光谱诊断技术》一文中研究指出为了能够表征推进剂烧蚀产物的有效加速度及推进剂利用率,需要更准确地测量等离子电推力器(PPT)内等离子体的基础状态参数(电子密度、电子温度),提出了基于光谱线Stark加宽分析,提高PPT放电通道内等离子体电子密度诊断精度的一种方法。针对来自于推进剂的C原子谱线,测量线型函数和半高全宽(FWHM),可以计算电子密度,但要求等离子体电子密度需足够高。当电子密度低于10~(16)cm~(-3),此方案的测量可靠性便显着降低。为此,提出了通过向放电空间引入微量含氢气体作为示踪剂,测量H原子谱线线型和半高全宽进而诊断电子密度的技术方案。相比于C原子谱线诊断方案,氢方案可以大幅度提高电子密度测量下限至10~(13)cm~(-3),因此能够显着改进电子密度测量准确性和可靠性。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2016年01期)

张金禾,周严东,刘汝兵,林麒[9](2015)在《低压汞灯等离子体电子密度分布光谱诊断研究》一文中研究指出对一种低压汞灯工作时内部等离子体密度进行光谱诊断研究,沿其轴向等分取5个测量点,在加载电压频率为50~100 k Hz范围内对各测量点进行光谱测量,利用谱线相对强度对灯管内等离子体电子温度和电子密度进行计算,研究其内部等离子体密度分布规律。研究结果表明,在实验条件下,低压汞灯沿轴向关于中间点对称位置的测量点电子密度值在同一数量级;随着电压加载频率增加,各测量点电子密度均呈现先增大后减小,最终稳定在同一数量级的趋势;在55~65 k Hz范围内,各测量点位置均出现密度峰值,达到1019/m-3,在65~90 k Hz频段内,电子密度值逐渐减小,大于90 k Hz后,各测量点电子密度均趋于一致,均在1016/m-3水平。研究结果给出了低压汞灯内的等离子体的电子密度分布规律,可为其应用提供参考。(本文来源于《机电技术》期刊2015年06期)

王琛[10](2015)在《激光烧蚀高Z材料等离子体电子密度诊断》一文中研究指出在惯性约束聚变(ICF)、高能量密度物理、激光等离子体相互作用、天体物理模拟等领域的研究中,高温高密度等离子体状态演化是重中之重的研究内容。目前的主要研究方法是计算机理论模拟,物理过程异常复杂,特别是激光烧蚀高Z材料产生的等离子体更加复杂,因此需要进行相关的实验来进行比对校验。(本文来源于《2015年版中国工程物理研究院科技年报(I)》期刊2015-12-01)

电子密度诊断论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近些年随着航空航天技术的发展,临近空间的开发越来越受到重视,临近空间不仅是高超声速飞行器的飞行走廊,而且还是航天器往返太空的必经之地。在临近空间,飞行器飞行速度较高,由于粘性和激波的作用,飞行器表面附近的空气分子会因为剧烈的热运动电离,形成电离气体(等离子体),电离气体附着在飞行器周围,形成所谓的等离子体鞘套。等离子体鞘套中具有大量的粒子包括中性分子、带电自由粒子,其中带电自由粒子中包括自由离子和自由电子。自由电子对电磁的传播影响较大,对电磁波具有反射和散射作用,引发一系列电磁效应,使通信和探测信号产生畸变,导致信息系统特性发生改变,对高速飞行器的通信和探测造成严重影响。地面模拟是研究临近空间高速目标等离子体的有效方法,临近空间高速目标等离子体电磁科学实验装置,正是在这种背景下产生的。电磁科学实验装置主要研究电磁波与等离子体的相互作用机理;高速飞行器通信异常问题;等离子体包覆下可靠的雷达探测问题等。这些问题研究都需要可靠的电子密度数据。本文主要为电磁科学实验装置研制两种电子密度诊断系统:叁道HCN干涉仪和静电探针系统,其中静电探针系统又分为快动探针系统和探针阵列系统。干涉仪主要测量等离子体弦积分电子密度,快动探针测量电子密度的径向分布。第一章,简单介绍了电磁科学实验装置研制背景,电磁科学实验装置的研究目的、参数范围等。并介绍了HCN干涉仪和静电探针国内外研究现状。第二章,详细介绍了HCN干涉仪测量等离子体电子密度的物理基础,分析了中性分子和碰撞频率对干涉仪测量的影响。介绍了常见静电探针的原理,以及非理想状态下探针的修正理论。第叁章,主要介绍了叁道HCN干涉仪的研制,包括干涉仪波长的选择、干涉仪结构的选择、中频调制系统的选择及研制、光路设计、机械设计和探头选择等。第四章,介绍了静电探针的研制,主要包括探针支架的设计。由于探针支架放在电测科学实验装置内部,探针工作在高温流场中,因此,我们使用ANSYS软件对探针做了应力和热分析,结果表明我们设计是合理有效的。第五章主要是对HCN干涉仪和静电探针系统做了测试,首先使用wedge代替等离子体做了台面测试,测试结果与理论计算值比较发现两者符合一致。然后使用多凹腔组合式感应耦合等离子体测试HCN干涉仪和静电探针系统。两者测量结果相符。最后对全文做了总结,以及对未来做了展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子密度诊断论文参考文献

[1].刘荣明,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄.激光干涉法诊断等离子体的电子密度[J].西安工业大学学报.2019

[2].张际波.临近空间高速目标等离子体电子密度高精度诊断研究[D].中国科学技术大学.2019

[3].肖家浩.高能电子成像技术在高能量密度物质诊断中的应用[D].中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所).2018

[4].李增山,李冬,陈德智.基于氢原子碰撞辐射模型的发射光谱法诊断电子密度[J].光谱学与光谱分析.2018

[5].陈增辉,徐浩军,魏小龙,薛源,宋志杰.基于流体模型的波干涉电子密度诊断方法与应用[J].真空科学与技术学报.2017

[6].周倩倩.低气压低功率高电压放电等离子体的电子密度诊断[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017

[7].魏小龙,徐浩军,林敏,宋慧敏,陈茂才.氩气/空气ICP放电现象研究和基于H_β光谱展宽的微波干涉电子密度诊断方法[J].光谱学与光谱分析.2016

[8].王尚民,张家良,张天平,冯杰,郑茂繁.μ-PPT等离子体电子密度氢光谱诊断技术[J].中国空间科学技术.2016

[9].张金禾,周严东,刘汝兵,林麒.低压汞灯等离子体电子密度分布光谱诊断研究[J].机电技术.2015

[10].王琛.激光烧蚀高Z材料等离子体电子密度诊断[C].2015年版中国工程物理研究院科技年报(I).2015

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