尘埃充电过程论文-陈龙,段萍,刘金远,薛丹

尘埃充电过程论文-陈龙,段萍,刘金远,薛丹

导读:本文包含了尘埃充电过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:尘埃颗粒充电,等离子体,空间碎片,二次电子发射

尘埃充电过程论文文献综述

陈龙,段萍,刘金远,薛丹[1](2017)在《尘埃颗粒在等离子体环境中充电弛豫过程的数值研究》一文中研究指出尘埃颗粒广泛存在于宇宙空间、地球大气层、工业生产和实验室中,尘埃颗粒带电特性是其最重要的性质。等离子体环境中的带电尘埃在各个科学研究领域得到广泛的研究,如月尘充放电研究,托卡马克装置中的边界尘埃杂质输运,尘埃晶格,空间碎片充放电及其利用等研究方向。关于尘埃颗粒带电机理的研究,Whipple在尘埃带电的早期研究工作中,对尘埃颗粒收集等离子体粒子、光电子发射和二次电子发射等带电机理做了理论研究。目前,尘埃在等离子体环境中的充电模型的主要通过轨道限制理论(Orbit-Limited Motion,OLM)得到,但随着等离子体特性的改变,尘埃颗粒的充电弛豫过程及最终饱和电量及电势等特性均会有较大变化。如在托卡马克等离子体环境中,伴随着很强的等离子体宏观流速;在空间环境中,尘埃碎片颗粒不紧存在于等离子体环境中,还包括高能粒子辐照、强二次电子发射、磁场、紫外射线及月球阴阳交界面鞘层等复杂环境。因此,对尘埃颗粒在不同条件下的充电弛豫过程研究意义重大。本研究工作在考虑等离子体宏观流速和截止速度的情况下,形成一套完整的球型尘埃充电模型,可用于模拟不同等离子体环境、电子束环境及高能辐照环境下的尘埃充电弛豫过程。(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)

贡婧宇[2](2012)在《幂律分布非平衡尘埃等离子体中的充电过程及尘埃声波》一文中研究指出尘埃等离子体由普通的电子-离子等离子体和沉浸其中的带电尘埃颗粒组成,它广泛存在于宇宙空间和实验室中。理论分析和空间观测的结果表明,尘埃等离子体中常存在一种服从幂律分布而非麦克斯韦分布的超热粒子;不同的尘埃等离子体团相互并不独立,而是经常在相对运动中交会并相互穿越。基于上述事实,本论文一方面在非广延统计框架下,推广了尘埃等离子体的理论研究成果,另一方面建立了相互穿越的尘埃等离子体模型,并初步探讨了其中的线性尘埃声波及其稳定性。本论文在非广延统计框架下研究了尘埃等离子体中尘埃颗粒的基本充电过程,包括电子离子附着以及电子致二次电子辐射。研究中假设电子、离子均服从非广延幂律分布,且各自有着不同的非广延参数,在此基础上得到了由电子、离子非广延参数修正的尘埃充电电流,包括电子流、离子流和二次电子流。考虑不同的尘埃充电过程,文中通过理论推导和数值计算,分析了电子和离子的非广延性质对尘埃表面电性和电量的影响。本论文在非广延统计框架下研究了尘埃等离子体中所特有的尘埃声孤波。研究基于两种不同的假设:尘埃电量恒定和尘埃电量扰动。在尘埃电量恒定假设下,根据约化摄动法和赝势法分别求得小振幅和任意振幅的尘埃声孤波,并通过理论推导和数值计算,分析了非广延性质对尘埃声孤波的影响。在尘埃电量扰动假设下,本论文只讨论了小振幅的尘埃声孤波。在这两种不同的假设下,非广延性质对尘埃声孤波的影响不同,通过分析可知:电子非广延性直接作用于尘埃电量扰动,从而间接影响尘埃声孤波性质;离子非广延性则直接影响尘埃声孤波性质。本论文建立了由快尘埃等离子体与靶尘埃等离子体共同构成的相互穿越尘埃等离子体模型,分别在经典统计力学和非广延统计力学的框架下研究了模型中的线性尘埃声波,并进一步分析了其稳定性及稳定性条件。文中考虑了两种极限情况。在靶尘埃等离子体中的尘埃热速度远小于尘埃声波的相速度情况下,经典统计和非广延统计的结果均表明尘埃声波总是不稳定的;在靶尘埃等离子体中的尘埃热速度远大于尘埃声波的相速度情况下,尘埃声波有可能稳定传播,其稳定性受到相互穿越尘埃等离子体中某些组分的性质包括其非广延性质的直接影响。(本文来源于《天津大学》期刊2012-10-01)

刘瑞贤[3](2009)在《尘埃的充电和生长过程对等离子体参数的影响》一文中研究指出尘埃等离子体广泛存在于星际空间、电离层、行星大气、以及实验室的等离子体装置中和材料的等离子体处理过程中。近年来,人们发现等离子体中的尘埃颗粒对用于材料处理的气体放电有重要的影响:一方面在微电子加工中,尘埃颗粒对刻蚀和沉积过程会造成污染,影响半导体集成电路加工的质量;另一方面气体放电中的尘埃颗粒的形成和生长又为粉末合成和表面改性及等离子体化学提供了一种独特的新方法。这两方面让人们产生对应用于材料处理的气体放电中尘埃粒子的行为及其对放电参数影响的研究兴趣。本文在考虑电子密度和电子温度是随时间变化的情况下,用等离子体的能量守恒方程研究了尘埃颗粒的动态充电过程和颗粒的缓慢生长过程及其对等离子体参数的影响,并与实验结果做比较分析。第一章,简要介绍了尘埃等离子体的基本概念、研究近况和研究方法。第二章,介绍了尘埃充电的基本理论和等离子体稳态放电分析中的守恒量——粒子数守恒和能量守恒。第叁章,介绍了尘埃颗粒的形成和生长过程。对颗粒的快速生长(凝聚过程)过程和缓慢生长过程中的机制进行了简单概述。第四章,结合具体实验研究了尘埃颗粒的充电过程及其对等离子体参数的影响。通过分析发现,尘埃的充电使得电子密度急剧减少,而电子温度急剧升高。而且颗粒的充电是一个非常短的过程,其在R_d=40hm时的特征充电时间τ~400μs。在充电电流只考虑电子流和离子流时,尘埃颗粒带负电,所带的电荷数在R_d=40nm时约为111个电子电荷。另外,充电过程中等离子体吸收的功率主要用于电子和中性原子的碰撞电离和激发,而离子在器壁损失的能量和尘埃颗粒上的电子所损失的能量在充电过程中都很小,并且离子在器壁损失的能量远远大于附着到尘埃颗粒上的电子所损失的能量,约为总能量的3%。第五章,结合具体实验研究尘埃颗粒的生长过程及其对等离子体参数的影响。通过分析发现,尘埃颗粒的缓慢生长对放电中的电子密度影响很小,电子密度变化得很缓慢,但是电子的温度却仍然是在不断增大,变化范围为5.0eV~15eV。而生长过程中等离子体吸收的功率主要用于电子的碰撞电离损失,约占总能量的50%,不同于充电过程的是这时候的电离能量损失是大于激发能量损失的。另外,在此阶段,离子在器壁上的能量损失是在不断增加的,在100s时甚至与电离损失能量相当,而电子在颗粒上的能量损失依旧很小。离子在器壁上损失能量的增加可能会影响到薄膜的沉积时放电的稳定性。最后,给出了本文的主要结论及以后工作的展望(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-05-25)

李嘉巍,李中元[4](2004)在《空间尘埃的充电过程及与等离子体参数的关系》一文中研究指出考虑了地球附近的彗星、行星环、行星际介质等空间尘埃等离子体环境中尘埃颗粒的充电问题.应用典型的空间尘埃等离子体参数,计算了不同种类的尘埃颗粒,以及不同等离子体成分下等离子体中尘粒的平衡电势,得到了尘埃颗粒的平衡电势与尘埃等离子体成分、温度,及其他等离子体参数之间的相互关系.(本文来源于《空间科学学报》期刊2004年05期)

尘埃充电过程论文开题报告

(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:

尘埃等离子体由普通的电子-离子等离子体和沉浸其中的带电尘埃颗粒组成,它广泛存在于宇宙空间和实验室中。理论分析和空间观测的结果表明,尘埃等离子体中常存在一种服从幂律分布而非麦克斯韦分布的超热粒子;不同的尘埃等离子体团相互并不独立,而是经常在相对运动中交会并相互穿越。基于上述事实,本论文一方面在非广延统计框架下,推广了尘埃等离子体的理论研究成果,另一方面建立了相互穿越的尘埃等离子体模型,并初步探讨了其中的线性尘埃声波及其稳定性。本论文在非广延统计框架下研究了尘埃等离子体中尘埃颗粒的基本充电过程,包括电子离子附着以及电子致二次电子辐射。研究中假设电子、离子均服从非广延幂律分布,且各自有着不同的非广延参数,在此基础上得到了由电子、离子非广延参数修正的尘埃充电电流,包括电子流、离子流和二次电子流。考虑不同的尘埃充电过程,文中通过理论推导和数值计算,分析了电子和离子的非广延性质对尘埃表面电性和电量的影响。本论文在非广延统计框架下研究了尘埃等离子体中所特有的尘埃声孤波。研究基于两种不同的假设:尘埃电量恒定和尘埃电量扰动。在尘埃电量恒定假设下,根据约化摄动法和赝势法分别求得小振幅和任意振幅的尘埃声孤波,并通过理论推导和数值计算,分析了非广延性质对尘埃声孤波的影响。在尘埃电量扰动假设下,本论文只讨论了小振幅的尘埃声孤波。在这两种不同的假设下,非广延性质对尘埃声孤波的影响不同,通过分析可知:电子非广延性直接作用于尘埃电量扰动,从而间接影响尘埃声孤波性质;离子非广延性则直接影响尘埃声孤波性质。本论文建立了由快尘埃等离子体与靶尘埃等离子体共同构成的相互穿越尘埃等离子体模型,分别在经典统计力学和非广延统计力学的框架下研究了模型中的线性尘埃声波,并进一步分析了其稳定性及稳定性条件。文中考虑了两种极限情况。在靶尘埃等离子体中的尘埃热速度远小于尘埃声波的相速度情况下,经典统计和非广延统计的结果均表明尘埃声波总是不稳定的;在靶尘埃等离子体中的尘埃热速度远大于尘埃声波的相速度情况下,尘埃声波有可能稳定传播,其稳定性受到相互穿越尘埃等离子体中某些组分的性质包括其非广延性质的直接影响。

(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。

尘埃充电过程论文参考文献

[1].陈龙,段萍,刘金远,薛丹.尘埃颗粒在等离子体环境中充电弛豫过程的数值研究[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017

[2].贡婧宇.幂律分布非平衡尘埃等离子体中的充电过程及尘埃声波[D].天津大学.2012

[3].刘瑞贤.尘埃的充电和生长过程对等离子体参数的影响[D].大连理工大学.2009

[4].李嘉巍,李中元.空间尘埃的充电过程及与等离子体参数的关系[J].空间科学学报.2004

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