导读:本文包含了回旋等离子体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微波回旋共振,等离子体阴极,电子束
回旋等离子体论文文献综述
李亮,刘亦飞,陈龙威,王功,刘鸣[1]（2019）在《微波电子回旋共振等离子体阴极电子束的实验研究》一文中研究指出介绍了实验室研制的微波电子回旋共振(ECR)等离子体阴极电子束系统及初步研究结果,该系统包括微波ECR等离子体源、电子束引出极、聚焦线圈等。通过测量水冷靶电流和靶上的束斑尺寸,实验研究了微波ECR等离子体阴极电子束的流强、聚束性能等随电子束系统工作条件的变化。结果表明:微波输入功率越高、引出电压越高,引出电子束流强越大;工作气压对电子束流强的影响较复杂,随气压增加呈现出先降低后升高的特点;在7×10-4Pa的极低气压下电子束流强可达75m A,引出电压9kV;能量利用率可达0.6;调整聚焦线圈的驱动电流,电子束的束斑直径从20mm减小到13mm,电子束流强未有明显变化。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2019年01期）
陈留伟,夏广庆,周念东,吴秋云,邹存祚[2]（2018）在《电子回旋共振等离子体推力器放电机理数值模拟研究》一文中研究指出电子回旋共振等离子体推力器(ECRPT)是一种高比冲、高效率且结构简单的新型电磁式推力器。为了研究推力器的放电原理和工作机制,采用漂移-扩散流体模拟方法,仿真模拟了微波等离子体放电过程。仿真结果表明,电子数密度达到10~(16)~10~(17)m~(-3)数量级,氙气的电子数密度比氩气高50%;电子数密度、碰撞功率损耗均随着计算域内压强的增大而增大,电子温度随压强的增大而减小;电子数密度、碰撞功率损耗随着入射微波功率的增大而增大。在未来ECRPT的实际应用中,可以通过使用氙气,适当增大推力器腔内压强以及入射微波功率,使其具有最佳的推力、比冲和工作效率。(本文来源于《推进技术》期刊2018年09期）
肖晖,周庆华[3]（2018）在《多离子空间等离子体中快磁声波与粒子的回旋共振特性》一文中研究指出快磁声波是空间等离子体中一种接近垂直传播的右旋极化电磁波,能够在等离子体层内外传播.快磁声波与带电粒子的回旋共振相互作用能够导致高能电子随机加速和投掷角扩散、能量质子投掷角扩散等,从而影响辐射带高能带电粒子的动态过程,分别基于完整的色散关系和高密度近似的色散关系,在不同空间等离子体条件下研究多离子空间等离子体中不同传播角的快磁声波色散曲线,并计算了快磁声波与H~+,He~+和O~+离子的最小共振能量.结果表明,当传播角较小时,采用高密度近似与采用完整色散关系计算的离子最小共振能量没有太大差别.在中低密度中强磁场空间等离子体中,传播角≥88°时高密度近似色散关系会带来很大的误差,因此应利用完整色散关系计算最小共振能量.(本文来源于《空间科学学报》期刊2018年03期）
王健华[4]（2018）在《EAST离子回旋天线测量及天线与边界等离子体相互作用的研究》一文中研究指出离子回旋(ICRF)波加热是目前磁约束核聚变装置中重要的辅助加热手段之一,其对等离子体加热的有效性已经在EAST和其它装置上得到了验证。ICRF天线作为离子回旋系统的重要部件,直接面向等离子体,天线的耦合性能与加热效果受边界等离子体参数的影响,同时,离子回旋天线也对边界等离子体参数分布产生重要的影响。本文旨在研究ICRF天线与边界耦合以及天线与等离子体的相互作用,课题研究工作分为两部分:离子回旋天线阻抗测量系统的搭建与耦合阻抗的测量,以及天线与边界等离子体相互作用的实验及模拟研究。首先,在EAST装置上搭建了一套基于电压探针和电流探针的天线阻抗测量系统,论文对该测量方法原理、测量系统组成部件进行论述。对该测量方法的可能的误差来源做了分析,并模拟了测量误差对测量结果的影响,结果表明:该测量方法对相位精确性要求较高,微小的相位误差(小于2°)导致的阻抗计算结果偏差较大;而对于输入阻抗虚部较小的负载,相位误差引起的阻抗计算偏差较小。在低功率条件下对阻抗测量系统进行了测试,结果表明:对于反射系数模值越大的负载,相对耦合阻抗测量误差越大,对于反射系数大于0.9的负载,相对耦合阻抗误差可能超过100%;相比幅值测量误差,相位测量误差是导致阻抗偏差大的原因,这与误差模拟结果是吻合的。其次,基于功率和传输线电压、电流与相位的固有关系,本文提出了一种利用功率和电压、电流计算相位值,并进一步计算天线阻抗的方法。模拟误差分析表明,改进后的阻抗计算方法对所需物理量的测量精度要求较低:10%的功率测量误差导致的阻抗计算结果偏差小于10%,改进后的阻抗计算算法能够给出较为可靠的阻抗结果。最后,论文以阻抗测量系统为诊断工具,在EAST上开展了 ICRF耦合研究,分析了不同物理参数(芯部电子密度、gap、充气、离子回旋功率等)对天线耦合阻抗的影响,所得到的分析结果与理论值相吻合。通过数值模拟研究了离子回旋功率对边界密度的影响,结果表明,电子在ICRF功率引入的射频鞘及磁场的共同作用下发生漂移,导致密度分布在天线前端呈现极向非对称性;而且当ICRF功率增加时,这种非对称性进一步加剧,使得天线前端平均电子密度降低,由此定性地解释了耦合阻抗与功率的关系。在ICRF功率注入期间天线限制器温度分布显示出在极向的非对称性,并且其随着磁场方向变化而改变,验证了 ICRF功率对边界密度影响的物理机制。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-08）
杜华荣[5]（2017）在《托卡马克等离子体中离子回旋尺度漂移波不稳定性的研究》一文中研究指出托卡马克是目前实现可控核聚变从而解决能源危机与环境问题最有希望的磁约束聚变装置之一。在托卡马克实验中观测到的粒子、能量及动量输运都远大于经典(包含新经典)理论的预测值,人们称这种无法用碰撞理论解释的输运现象为反常输运。托卡马克等离子体中微观漂移波不稳定性驱动的湍流被普遍认为是引起反常输运的主要贡献者。大量研究表明,属于离子拉莫尔回旋半径尺度的漂移波不稳定性主要有离子温度梯度模(Ion Temperature Gradient mode,ITG 模)和捕获电子模(Trapped Electron Mode,TEM)。因此阐明这两种不稳定性的物理性质,探索控制它们的手段,对理解等离子体的基本行为和先进磁约束聚变研究都具有重要意义。经过几十年的发展,回旋动理学模拟已经成为研究托卡马克等离子体中微观不稳定性及湍动输运的主要工具。本论文应用回旋动理学理论及数值代码,系统地研究了托卡马克含杂质等离子体中的ITG模和TEM,等离子体形变效应对ITG模不稳定性的影响,以及中空密度分布下ITG模和TEM的特性。本论文研究内容对于理解湍动输运的物理机制以及微观不稳定性的控制有很大的帮助,并为改善等离子体的约束性能提供重要依据。论文的基本结构和主要研究内容总结如下:第一章,简要介绍本论文的研究背景和科学意义,概述托卡马克等离子体中微观不稳定性的基本性质以及反常输运、离子温度梯度模和捕获电子模的研究现状。采用s-α局域平衡模型,基于回旋动理学理论,给出描述托卡马克等离子体中微观漂移波色散关系的积分本征方程,介绍相应的回旋动理学局域积分本征值程序HD7。第二章,采用s-α局域平衡模型,利用HD7代码数值研究杂质离子对TEM的影响,并分析不同背景等离子体参数下TEM和ITG模的耦合、TEM和杂质模的耦合。结果发现,杂质离子对TEM的影响不仅依赖杂质离子密度梯度(▽n_z),还取决于离子温度梯度(▽T_i)、电子温度梯度(▽T_e)及电子密度梯度(▽ne)等参数。随着▽n_z/▽n_e(从正到负)减小,电子密度梯度驱动的TEM(▽n_e-TEM)增长率逐渐增加,而电子温度梯度驱动的TEM(VTe-TEM)增长率逐渐减小。在较大的▽T_e/▽n_e区间,即使轻杂质离子▽n_z足够大,其去稳效应逐渐减弱甚至致稳▽T_e-TEM。另外,在适中/较小的▽n_e区间并且▽n_z/▽n_e<0时,依赖于其他等离子体参数,分别沿离子和电子抗磁漂移方向旋转的离子模和TEM可以同时存在;▽n_e较大时,离子模和TEM的强耦合效应只能驱动一支不稳定性。此外,在各个参数区间,相比轻杂质,重杂质钨容易对漂移波不稳定性具有明显的致稳效应。第叁章,采用Miller局域平衡模型,推导托卡马克非圆截面等离子体中微观不稳定性的回旋动理学积分本征方程,并改善计算代码HD7。通过调节杂质离子及背景等离子体参数,进而研究非圆截面含杂质等离子体中的ITG模。研究表明等离子体拉长比k对ITG模的影响主要取决于电子密度梯度▽n。以及极向波数kθρs:κ对长波长ITG模具有较强的抑制作用;▽n_e较小时,适中(较大)的κ可以使SWITG(短波长ITG,Short Wavelength ITG)模变得更不稳定(稳定);▽n。较大时,κ始终致稳SWITG模。另外,经过分析我们得知非圆截面等离子体中,杂质对ITG模的影响主要依赖杂质离子密度梯度Vnz、质量mz及电荷数Z。和主离子密度梯度方向一致(相反)的高电离态轻杂质离子对ITG模具有较强的致稳(去稳)效应,而与主离子密度梯度方向相反的重杂质钨仍可以有效的致稳ITG模。最后,临界杂质离子密度梯度▽n_(zc)随κ及其径向导数sκ的增加而增加,说明杂质模在非圆位型等离子体中较难被激发。第四章,利用回旋动理学局域积分本征代码HD7和全域初始值粒子模拟代码gKPSP,研究中空密度分布下(R/L_n=-R▽n/n<0)ITG模和TEM的性质。局域结果表明在(▽T_i,▽T_e)平面上可以得到四个区间,即“TEM不稳定”、“ITG模不稳定”、“TEM和ITG模同时不稳定”及“稳定”区间。在(▽n,▽T)平面上对应叁个区间:“TEM不稳定”或者“ITG模不稳定”、“TEM和ITG模同时不稳定”及“稳定”区间。随着-R/L_n的增加,稳定区间逐渐增加。ITG模对电子与离子温度比Te_/T_i的依赖关系取决于▽n,-R/L_n较大(适中或者较小)时,ITG模临界温度梯度特征长度R/L_(Tic)随T_e/T_i增加而增加(减小)。TEM主要是由▽T_e驱动,▽T_i对TEM具有明显的抑制作用,并且T_e/T_i的增加可以减小TEM的增长率,即TEM在热离子等离子体中波谱结构比较宽、更加不稳定。在聚变反应堆的条件下(T_e/T_i～1),k_θρ_s～1是ITG模和TEM占主导区间的分界线。此外,通过全域模拟发现在非单调密度剖面情况下,ITG模和TEM都可以出现在正、负密度梯度区域分别沿着不同方向旋转的双峰本征模结构。此外,R/L_n～0时,ITG模呈现的是非常规气球模结构。最后一章,总结本论文研究工作并提出工作展望。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-12-10）
唐影[6]（2017）在《地球空间H~+-He~+-O~+等离子体中电磁离子回旋波的特性和激发》一文中研究指出电磁离子回旋(EMIC)波是地球磁层的自然等离子体辐射,能快速地引起辐射带电子投掷角散射损失,因而在磁层中扮演非常重要的角色。重离子在很大程度上影响EMIC波特性和激发,但是关于重离子对EMIC波的作用仍缺乏一个完整的认识。本论文较为详细地研究了地球空间H~+-He~+-O~+等离子体中EMIC波的特性和激发,特别关注He+和O+重离子对EMIC波特性的影响。首先,基于多流体理论,给出了四成分冷等离子体中波的色散和偏振的完整解析表达式,在此基础上分析了不同传播角下EMIC波的特征。其次,通过热多流体模型给出了平行EMIC波色散关系和特征频率的解析表达式,再结合等离子体动理论,分析了热压对平行EMIC波特性和激发的影响。最后,基于热多流体模型,研究了H+、He+和O+带中斜EMIC波的特征。本论文主要结果有:(1)在冷H~+-He~+-O~+等离子体中,He+和O+离子使得EMIC波的色散呈现多频带结构,出现两个左旋波不能传播的禁带,在两个交叉频率附近,波的偏振极性发生反转,线偏振的波数范围随着传播角增大。(2)在冷H~+-He~+-O~-等离子体中,色散结构出现两个禁带,但只出现一个交叉频率,且右旋波的禁带位于He+带截止频率和O-带共振频率间,左旋波的禁带位于H+带截止频率和He+带共振频率之间。(3)各向异性的热重离子会完全抑制He+带EMIC波的增长。对于H+带波来说,无论重离子是热还是冷,波都增长。当O+离子浓度较大时,各向异性热质子和重离子的出现会使O+带波强增长。(4)重离子各向异性热压会导致EMIC波的共振频率比冷流体理论结果大,使禁带变窄。离子各向异性热压导致与EMIC波相互作用的电子最小共振能量出现在冷流体理论预测更高的频率处。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01）
邹存祚[7]（2017）在《电子回旋共振等离子体推力器电磁仿真与实验研究》一文中研究指出电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)等离子体是一种密度高、温度低、在低气压下形成的磁等离子体。电子在磁场中绕磁力线做回旋运动,当入射微波功率的频率与电子回旋角频率相等时,便产生电子回旋共振效应。在低气压10-1Pa条件下,电子回旋共振等离子体密度理想情况可达1017～1019m3量级,在电子回旋共振效应区域电离率极高,其双极电场效应和磁喷管原理可加速等离子体喷出而产生推力。电子回旋共振等离子体推力器(Electron Cyclotron Resonance Plasma Thruster,ECRPT)作为一种新型的电磁式推力器,对其工作原理的研究是必要的。本文根据国内外已有的宝贵研究经验及电推进相关理论,分析总结了电子回旋共振等离子体推力器涉及的放电、传输理论以及加速机制,开展了放电腔室内等离子体物理特性参数的模拟计算工作,设计出电子回旋共振等离子体推力器原理样机,利用大连理工大学电推进实验室的高真空电推进实验平台进行实验,观察其放电现象。本文具体研究内容如下:相比于传统化学推进,先进化学推进和若干种先进的空间推进技术在性能指标已经遥遥领先,在本论文中详细阐述了各推进技术特点,重点强调了电推进技术相比于其他推进技术的长处和潜力,进而引出电子回旋共振等离子体推力器的特性以及在电推进中的广阔应用前景。叙述了电子回旋共振等离子体推力器的工作原理,包括电子回旋共振效应与磁喷管理论,并详细概括了电子回旋共振等离子体推力器羽流区的探针诊断理论。采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,建立了放电腔室的静磁场模型和微波电磁场模型,利用分离变量法的思想,通过改变相应参量,模拟计算出放电腔室内部电子数密度、电子温度以及碰撞功率损耗不同的空间分布情况。在大连理工大学电推进实验室高真空电推进实验平台搭建实验。分别在改变不同实验条件下观察不同的放电效果,并得出在本文设计实验条件下随着工质气体质量流量增大和微波入射功率增大,电子获得的能量越多,与中性粒子碰撞后使得更多中性粒子电离,电子数密度越大的结论。最后应用朗缪尔单探针对电子回旋共振等离子体推力器羽流区做探针诊断,得出相应的等离子体伏安特性曲线和等离子体参数值。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
符斯列,王春安,丁罗城,秦盈星[8]（2017）在《电子回旋共振等离子体中TMG的离解氢对气相沉积氮化镓薄膜的影响》一文中研究指出氢在GaN薄膜制备工艺中扮演很重要的角色,氢主要有两个来源,一是载气氢,另一个来源是从TMG气源本身离解出来的氢产物。本文研究了电子回旋共振-等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)沉积GaN薄膜工艺中从TMG离解出来的氢产物及其对薄膜生长环境的影响。实验分别采用N_2和TMG作为N源和Ga源,衬底为(0001)面α-Al_2O_3。实验的结果表明从TMG中离解出来的氢产物的数量会随着微波功率的增加而增加,特别是当微波功率大于500 W时离解氢的数量增加更明显,但是这种增加还不足以改变PECVD沉积GaN薄膜过程中本来的富镓生长环境。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2017年04期）
张珈珲[9]（2017）在《EAST上离子回旋天线与等离子体的耦合研究》一文中研究指出离子回旋(ICRF)波加热是磁约束核聚变装置中一种非常重要的辅助加热手段,ICRF波加热等离子体的有效性已经在EAST和其他装置上得到了验证。目前EAST上有两套ICRF天线,分别安装在B与I窗口,最大源功率可达12MW,工作频率为25～70MHz。天线与等离子体之间的耦合在ICRF波加热中扮演着非常重要的角色,它不仅限制了离子回旋加热系统的最大可注入功率,而且与ICRF波的加热效率密切相关。本文主要针对EAST上ICRF天线与等离子体之间的耦合进行研究。基于变分法的天线耦合程序可以自洽计算天线电流带的电流分布,本文对其做进一步发展,在考虑了双层折迭天线结构和法拉第倾斜角的基础上,写入了EAST上B与I窗口的ICRF天线模型。程序被应用在EAST天线耦合实验分析中,实验数据与计算结果的一致性证实了程序的可靠性。本文利用天线耦合程序对EAST上的ICRF天线耦合阻抗和功率谱进行了计算,并对影响天线耦合的相关参数进行了系统的研究。影响天线耦合的因素分为两类:天线结构参数和等离子体参数。天线结构参数涉及阵列天线相位、法拉第屏倾斜角、电流带的尺寸及折迭结构相对位置、阵列单元之间的距离、阵列单元电流幅度比;等离子体参数包括等离子体密度、边界密度梯度和磁场强度。对B与I窗口的天线耦合特性及功率谱进行了对比分析,发现B窗口的环向功率谱较宽,不利于功率谱的精确控制,但耦合阻抗较大,耦合效率较高;另外,B窗口极向辐射带之间的相位差可调,或可以作为提高B窗口耦合效率的一种尝试手段。通过对天线场图结构的研究,发现当辐射场慢慢深入等离子体内部时,天线阵列或单天线的辐射场图的极向分布几乎没有变化,而在磁场方向发生明显扩散,同时场幅度减小。考虑了法拉第倾斜角的场扩散方向与托卡马克环向有一个夹角,恰好与磁场相对于环向的倾斜角一致。B窗口天线阵列的辐射场场图不仅与环向相位有关,而且受极向电流带相位的影响,当极向相位改变时,场图的幅度和极向分布随之发生变化。对EAST托卡马克上开展的一系列旨在提高ICRF波耦合效率的实验进行了分析与讨论,取得了实验耦合阻抗与天线程序计算结果的一致性,并探索了提高耦合阻抗的可行方法。在偶极子相位条件下,减小最外闭合磁面与限制器之间的间距或增加芯部等离子体密度都会减小衰减层的宽度,进而提高波耦合效率。改变天线相位使高环向波数的波谱向低环向波数转换也可以有效增加耦合阻抗。B窗口天线端口充气实验中,充气速率为3.5×1020/s时的耦合阻抗比未充气时增加了 35%,证明了充气实验对优化波耦合的有效性。等离子体LH模转换时刻耦合阻抗会忽然下降,另外由于ELMs爆发对密度剖面的瞬时影响,耦合阻抗随时间变化图中有很多毛刺,毛刺频率与ELMs爆发频率完全一致。H模期间的2.45GHz低杂波调制实验表明,低杂波投入期间ICRF天线耦合阻抗较撤出时大,这可能是因为低杂波改变了 ELMs的频率进而影响了密度剖面所致。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-04-15）
钟翊君,龚学余,李新霞,李景春[10]（2016）在《托卡马克等离子体不同平衡位形下的电子回旋波电流驱动》一文中研究指出在给定的等离子体总电流和中心电流密度条件下,数值求解平衡方程,求出不同拉长比和叁角形变因子的托卡马克等离子体温度、密度、磁场分布,然后通过求解波迹方程和Fokker-Planck方程,分别计算这些位形下的电子回旋波波迹和电流驱动.结果表明:电子回旋波X模从顶部发射时,随着拉长比的增大,波迹会向弱场侧偏移.电子回旋波X模从弱场侧发射时,电子回旋波在等离子体中传播沉积的功率份额随着拉长比的增大而增加,驱动电流位置随着叁角形变因子的增大向等离子体中心移动.驱动电流位置随环向和极向发射角的减小向中心移动,对应的电流密度峰值也变大.(本文来源于《计算物理》期刊2016年04期）
回旋等离子体论文开题报告
（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：
电子回旋共振等离子体推力器(ECRPT)是一种高比冲、高效率且结构简单的新型电磁式推力器。为了研究推力器的放电原理和工作机制,采用漂移-扩散流体模拟方法,仿真模拟了微波等离子体放电过程。仿真结果表明,电子数密度达到10~(16)~10~(17)m~(-3)数量级,氙气的电子数密度比氩气高50%;电子数密度、碰撞功率损耗均随着计算域内压强的增大而增大,电子温度随压强的增大而减小;电子数密度、碰撞功率损耗随着入射微波功率的增大而增大。在未来ECRPT的实际应用中,可以通过使用氙气,适当增大推力器腔内压强以及入射微波功率,使其具有最佳的推力、比冲和工作效率。
（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。
回旋等离子体论文参考文献
[1].李亮,刘亦飞,陈龙威,王功,刘鸣.微波电子回旋共振等离子体阴极电子束的实验研究[J].核聚变与等离子体物理.2019
[2].陈留伟,夏广庆,周念东,吴秋云,邹存祚.电子回旋共振等离子体推力器放电机理数值模拟研究[J].推进技术.2018
[3].肖晖,周庆华.多离子空间等离子体中快磁声波与粒子的回旋共振特性[J].空间科学学报.2018
[4].王健华.EAST离子回旋天线测量及天线与边界等离子体相互作用的研究[D].中国科学技术大学.2018
[5].杜华荣.托卡马克等离子体中离子回旋尺度漂移波不稳定性的研究[D].大连理工大学.2017
[6].唐影.地球空间H~+-He~+-O~+等离子体中电磁离子回旋波的特性和激发[D].南京信息工程大学.2017
[7].邹存祚.电子回旋共振等离子体推力器电磁仿真与实验研究[D].大连理工大学.2017
[8].符斯列,王春安,丁罗城,秦盈星.电子回旋共振等离子体中TMG的离解氢对气相沉积氮化镓薄膜的影响[J].真空科学与技术学报.2017
[9].张珈珲.EAST上离子回旋天线与等离子体的耦合研究[D].中国科学技术大学.2017
[10].钟翊君,龚学余,李新霞,李景春.托卡马克等离子体不同平衡位形下的电子回旋波电流驱动[J].计算物理.2016