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基于均匀离子密度的容性耦合射频放电等离子体的实验诊断研究
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作者 朱寒 何湘 +4 位作者 王春旺 陈秉岩 陈建平 陈玉东 曾小军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期745-751,共7页
容性耦合射频(CCRF)放电可用于制备大体积、均匀、低温非热平衡等离子体,已得到了国内外的广泛关注。针对CCRF放电过程中等离子体参量的诊断问题,本文提供了一种基于均匀离子密度的描述CCRF放电的等效回路模型(ECM),并根据等效阻抗原理... 容性耦合射频(CCRF)放电可用于制备大体积、均匀、低温非热平衡等离子体,已得到了国内外的广泛关注。针对CCRF放电过程中等离子体参量的诊断问题,本文提供了一种基于均匀离子密度的描述CCRF放电的等效回路模型(ECM),并根据等效阻抗原理引入能量平衡方程,对等离子体特征参量电子密度n_e和电子温度T_e进行了诊断,诊断结果与等离子体发射光谱诊断结果相一致。实验结果表明:在一般的CCRF放电过程中,放电电流与放电电压波形呈正弦曲线,高次谐波成分较少且总的谐波强度小于基波信号的11%,可以采用ECM描述等离子体放电状态。随着射频输入功率的增加,等离子体电子密度线性增加,但电子温度变化不明显,鞘层厚度逐渐减小,主等离子体区厚度增加;随着工作气体压强的升高,电子密度和电子温度均减小。对于较高的气压,放电在不同的输入功率下分为低功率下的α模式和高功率下的γ模式,这主要是极板表面的俄歇发射过程引起的。 展开更多
关键词 容性耦合等离子体 等效回路模型 电子密度 电子温度
水中介质阻挡放电空气等离子体的放电特性 预览
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作者 周玉超 洪义 +3 位作者 岑祥旗 孙韬 孙兆杰 彭新志 《物理实验》 2019年第5期8-12,共5页
利用针-板式介质阻挡放电电极结构,直接在水中产生了空气等离子体,并对其进行了电气参量和等离子体参量诊断.实验结果表明:位移电流在总电流中占据的比重非常小,有效功率、气体温度、电子密度随峰值电压的增大几乎线性地增大.当峰值电压... 利用针-板式介质阻挡放电电极结构,直接在水中产生了空气等离子体,并对其进行了电气参量和等离子体参量诊断.实验结果表明:位移电流在总电流中占据的比重非常小,有效功率、气体温度、电子密度随峰值电压的增大几乎线性地增大.当峰值电压从12kV增大到15kV时,有效功率最大值约30W,气体温度从728K增大到了843K,电子密度从5.05×10^14 cm^-3增大到9.33×10^14 cm^-3.另外,空气等离子体中存在Hα*,Hβ*,O*,OH*,N2*以及N2+等多种活性粒子. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 空气等离子体 位移电流 电子密度
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等离子体参量的发射光谱诊断的研究 预览
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作者 孙殿平 《物理实验》 2019年第9期1-9,共9页
总结了应用发射光谱进行等离子体诊断的原理和实现方法,针对不同的分辨率的光谱,提出了不同的振转温度测量方法.根据等离子体产生的不同方式,给出对应发射光谱测量装置和测量方案.
关键词 等离子体参量 发射光谱 电子激发温度 振动温度 转动温度 电子密度 斯塔克展宽
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等离子体电子密度分布信息提取方法研究 预览
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作者 岑举旭 《赤峰学院学报:自然科学版》 2019年第5期13-16,共4页
为了对等离子体电子密度分布信息进行优化提取,提出等离子体电子密度分布信息提取方法.构建等离子体电子密度分布信息存储结构模型,对等离子体电子密度分布信息的大数据结构重组,通过峰度统计量特征提取和信息聚类和特征提取输出,对信... 为了对等离子体电子密度分布信息进行优化提取,提出等离子体电子密度分布信息提取方法.构建等离子体电子密度分布信息存储结构模型,对等离子体电子密度分布信息的大数据结构重组,通过峰度统计量特征提取和信息聚类和特征提取输出,对信息算法进行优化,从而完成等离子体电子密度分布信息提取方法研究.实验表明,采用该方法进行等离子体电子密度分布信息提取的准确性较高,聚类性较好. 展开更多
关键词 等离子体 电子密度 分布信息 特征提取 聚类
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R型半胱氨酸体系电荷转移百分数的理论计算 预览
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作者 张志军 乔斌 +2 位作者 郭煌 宋炳章 郭树怀 《吉林大学学报:理学版》 CAS 北大核心 2019年第1期151-155,共5页
采用密度泛函理论中的CAM-B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上优化气相条件下R型半胱氨酸(R-Cys)分子的几何构型,理论研究电子激发过程中R-Cys体系片段间的电荷转移特征,并基于弛豫与非弛豫激发态密度计算片段间的电荷转移百分数.结果表明... 采用密度泛函理论中的CAM-B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上优化气相条件下R型半胱氨酸(R-Cys)分子的几何构型,理论研究电子激发过程中R-Cys体系片段间的电荷转移特征,并基于弛豫与非弛豫激发态密度计算片段间的电荷转移百分数.结果表明:对于SH片段,S0到S3的电荷转移百分数为57.96%;对于COOH片段,S0到S1~S5各激发态的电荷转移百分数均为负值,二者电荷转移的定性结果一致;对于NH2片段,S0到S1和S4的电荷转移百分数分别为6.98%和31.45%. 展开更多
关键词 半胱氨酸 电子密度 电荷转移 理论计算
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激光干涉法诊断空气开关等离子体的技术研究
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作者 黄杰 杨林 +1 位作者 陈磊 吴先映 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期173-178,共6页
介绍了激光干涉技术用于诊断等离子体的基本原理、实验装置及图像处理方法等,通过Mach-Zehnder激光干涉仪诊断了空气开关等离子体。结果表明,该实验装置能够获得高质量的干涉图。通过对干涉图的数值处理,重建了等离子体电子密度的三维... 介绍了激光干涉技术用于诊断等离子体的基本原理、实验装置及图像处理方法等,通过Mach-Zehnder激光干涉仪诊断了空气开关等离子体。结果表明,该实验装置能够获得高质量的干涉图。通过对干涉图的数值处理,重建了等离子体电子密度的三维分布。空气开关放电后75ns时刻,等离子体的平均电子密度为2×10^18 cm^-3,电子温度为0.11eV,等离子体半径为1.1mm,扩散速度为1.4×10^4 m/s。 展开更多
关键词 等离子体 激光干涉仪 电子密度 电子温度 扩散速度
微波高功率对生长金刚石膜影响的研究
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作者 余军火 汪建华 +1 位作者 罗凯 翁俊 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期390-395,共6页
在实验室自制的10 kW微波等离子体化学气相沉积装置中,系统分析提高功率对生长金刚石膜的影响。利用等离子体发射光谱诊断分析高功率微波等离子体放电环境的特征,同时采用扫描电镜及Raman光谱对不同功率条件下获得的金刚石膜的形貌和质... 在实验室自制的10 kW微波等离子体化学气相沉积装置中,系统分析提高功率对生长金刚石膜的影响。利用等离子体发射光谱诊断分析高功率微波等离子体放电环境的特征,同时采用扫描电镜及Raman光谱对不同功率条件下获得的金刚石膜的形貌和质量进行表征。结果表明:微波功率的提高可以获得面积更大的强场区域,为金刚石的大面积均匀成膜提供了有利条件;同时提高微波功率可以产生更高的电子密度,激发更多的活性氢原子和有利于金刚石生长的含碳基团;在气压为15 kPa,H2/CH4流量比为200∶6 mL/min的条件下,当功率由4000上升到5000 W时,金刚石膜的质量明显得到提高;当功率升高到5500 W时,金刚石质量开始下降,出现孪晶;但在升高功率的过程中,晶粒尺寸增大的趋势没有改变。因此,提高微波功率易于活性氢原子的产生并可更为充分的活化含碳大分子基团;在本实验条件下,当微波功率为5000 W时,所制备的金刚石膜可具有较高的质量。 展开更多
关键词 高微波功率 强场区域 电子密度 化学气相沉积
Ar等离子体射流发射光谱诊断研究 预览
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作者 李磊 陈晓东 +1 位作者 袁承勋 周忠祥 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1049-1054,共6页
为了深入了解大气压下Ar等离子体射流的产生机理和内部电子的状态,对Ar等离子体射流进行了发射光谱诊断,以玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行测算,利用发射光谱的连续谱绝对强度法测算出电子密度。通过设计一种可调节气压的金属针-环型... 为了深入了解大气压下Ar等离子体射流的产生机理和内部电子的状态,对Ar等离子体射流进行了发射光谱诊断,以玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行测算,利用发射光谱的连续谱绝对强度法测算出电子密度。通过设计一种可调节气压的金属针-环型介质阻挡放电装置,研究了氩气压和放电功率对Ar等离子体射流的电子激发温度和电子密度的影响。结果表明,随着气压从6kPa升高到16kPa,电子激发温度从0.83eV下降到0.68eV,电子密度从4.45×1022m^-3减小到0.44×1022m^-3(波长648.06nm),且随着放电功率从0.1775W增大到1.7926W,电子激发温度从0.82eV升高到5.14eV,电子密度从0.27×1022m^-3增大到4.61×1022m^-3,而且电子密度较低时,电子激发温度的变化更明显。由此得出结论,氩气压和放电功率对电子激发温度不仅有直接影响,还有通过电子密度变化导致的间接影响,电子密度较低时,氩气压和放电功率对电子激发温度的影响会相对更大一些。同时,选用两个波长计算的电子密度结果很接近,验证了诊断结果的准确性。 展开更多
关键词 等离子体射流 发射光谱 绝对强度 电子激发温度 电子密度
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应用经验正交函数估算顶部电离层电子密度剖面 预览
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作者 王林 万卫星 +2 位作者 乐新安 任志鹏 佘承莉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1582-1590,共9页
本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖... 本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖面.通过将估算的临界频率、峰值高度、400km以上电子密度分别与测高仪实测临界频率、测高仪实测峰值高度以及非相干散射雷达实测400km以上电子密度作对比以对方法的有效性进行验证.统计结果显示估算临界频率、峰值高度与测高仪实测数据基本一致,400km以上估算电子密度相较于非相干散射雷达实测的绝对误差平均值仅是测高仪推算400km以上电子密度绝对误差平均值的一半左右.所以本文提出的方法可以更加精确地估算顶部电离层电子密度. 展开更多
关键词 数字测高仪 IRI TEC 经验正交函数 顶部电离层 电子密度
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中低纬度低电离层物理模型构建研究 预览
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作者 朱梦言 徐彤 +2 位作者 胡艳莉 吴健 葛淑灿 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期196-202,共7页
从粒子连续性方程出发,考虑电离、复合、附着等物理过程,初步建立了一个中低纬度地区低电离层(60~120km)稳态物理模型.该模型涉及145个离子化学反应,能够给出23个正离子、11个负离子、12种中性粒子及电子密度分布.模拟结果表明:NO+及水... 从粒子连续性方程出发,考虑电离、复合、附着等物理过程,初步建立了一个中低纬度地区低电离层(60~120km)稳态物理模型.该模型涉及145个离子化学反应,能够给出23个正离子、11个负离子、12种中性粒子及电子密度分布.模拟结果表明:NO+及水化聚合离子NO^+(H2O)n、H^+(H2O)n等是低电离层正离子的主要成分;以CO3^-及O3^-为主的负离子成分仅在80km以下高度占优,导致在较低高度电子密度远小于离子密度.以100°E不同纬度(5°N、25°N、45°N)为例,与国际参考电离层(international ionosphererefe rence2016,IRI-2016)模型进行比较,结果表明该物理模型能够较好地描述中低纬度低电离层电子密度随高度变化、周日变化等形态学特征. 展开更多
关键词 低电离层 电子密度 离子密度 物理模型 光电离 离子化学
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2002年10月Millstone Hill地区电离层暴时特性研究 预览
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作者 王露露 刘立波 +2 位作者 陈一定 乐会军 张瑞龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2355-2365,共11页
磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明:正、负相暴电子密度... 磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明:正、负相暴电子密度的变化幅度随高度变化趋势相同,但不同高度上响应的时间、相位和幅度存在差异;负相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值非常吻合,二者有很好的线性关系,但正相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值无关,波动较大,意味着电离层正相暴响应更易到达各个高度上;特别地,22-26日负相暴在能量初次耦合进入电离层时高高度有极小的变化,其最大绝对变化量仅为低高度的4%.大气成分和风场的共同作用是两次负相暴发生的主要原因,但前者成分效应明显,后者动力学作用明显,有时甚至700km以上电离层的贡献也是不可忽略的. 展开更多
关键词 电离层暴 高度响应 电子密度 大气成分
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激光诱导Cu等离子体特性研究 被引量:1
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作者 傅院霞 王莉 +2 位作者 马龙颍 徐丽 屈苏平 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第2期263-267,共5页
实验在大气环境下测定激光诱导Cu等离子体的时间分辨发射光谱,通过对ICCD门宽、ICCD与激光脉冲延迟、增益、激光能量等参数的调节来达到最佳的时间分辨光谱.利用最佳光谱图,通过测定的光谱强度和Stark展宽计算激光诱导Cu等离子体的电子... 实验在大气环境下测定激光诱导Cu等离子体的时间分辨发射光谱,通过对ICCD门宽、ICCD与激光脉冲延迟、增益、激光能量等参数的调节来达到最佳的时间分辨光谱.利用最佳光谱图,通过测定的光谱强度和Stark展宽计算激光诱导Cu等离子体的电子温度和电子密度,得出激光诱导Cu等离子体的电子温度和电子密度时间演化特性.结果表明在本实验条件下延时100-1000 ns范围内变化时,相应的电子温度范围为15000 K-5000 K,在200 ns-500 ns时下降的很快,在500 ns后电子温度下降的越来越平稳;延时在200-900 ns之间变化,等离子体的电子密度一直在下降,延时200-600 ns下降着延时的增加的平缓,600-900 ns下降的很快,随着时间的演化,电子密度也越来越小. 展开更多
关键词 激光诱导Cu等离子体 发射光谱 电子温度 电子密度
纳秒脉冲火花放电高效转化甲烷的实验研究 预览
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作者 孙昊 张帅 +3 位作者 韩伟 高远 王瑞雪 邵涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期880-888,共9页
火花放电是一种气体温度介于电弧放电和介质阻挡放电(DBD)之间的放电形式,具有设备简单、成本较低、转化率高和能量利用效率高等优点,是存在工业化潜力的甲烷高效转化技术。纳秒脉冲放电具有窄脉宽和上升沿,能够提高火花放电等离子体的... 火花放电是一种气体温度介于电弧放电和介质阻挡放电(DBD)之间的放电形式,具有设备简单、成本较低、转化率高和能量利用效率高等优点,是存在工业化潜力的甲烷高效转化技术。纳秒脉冲放电具有窄脉宽和上升沿,能够提高火花放电等离子体的不平衡程度,降低气体温度,进一步提高甲烷转化能量利用效率。本文研究纳秒脉冲甲烷放电的放电特性和产物分布,实验结果表明在输入能量为170kJ/mol的条件下,甲烷转化率可达60%、氢气选择性和产率分别为44.4%和26.6%、乙炔选择性和产率分别为28.8%和16.8%、总能量利用效率为33.9%、氢气能量利用效率为23%。获得了350~700nm的甲烷等离子发射光谱(OES),包括Hα、Hβ、Hγ氢原子等Balmer谱线和CH、C^+、C2等谱线,并利用Hα的Stark展宽效应估算了电子密度约为10^17cm^-3量级。利用ICCD和单色仪获得了电子密度和CH、C2发射光谱演变过程,实验结果表明电子密度随时间逐渐减少;C^+几乎仅在外加脉冲时存在,CH仅在外加脉冲结束后出现,说明C^+主要是由电子碰撞产生的,而C+在放电结束后与H发生反应生成CH,CH进一步复合生成C2H2。 展开更多
关键词 甲烷无氧转化 纳秒脉冲放电 发射光谱 电子密度
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台风“尼伯特”的电离层扰动分析
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作者 袁建刚 李旺 +2 位作者 岳建平 潘轶 李震 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期63-69,共7页
针对台风运动过程中大气层与电离层的耦合效应问题,该文采用总电子含量与电子密度数据分析了台风“尼伯特”达到最大风速时刻的电离层变化情况。结果显示在台风达到最大时刻的当天,风眼处电离层电子含量显著降低,在台风附近的IGS测站处... 针对台风运动过程中大气层与电离层的耦合效应问题,该文采用总电子含量与电子密度数据分析了台风“尼伯特”达到最大风速时刻的电离层变化情况。结果显示在台风达到最大时刻的当天,风眼处电离层电子含量显著降低,在台风附近的IGS测站处也有明显的电子含量负异常出现。电子含量异常空间分布图显示最大异常区域位于风眼的南侧,表明台风边缘处的电离层异常幅度要大于风眼处的异常幅度。电子密度三维模型显示在250~350km高度上,风眼附近有显著电子密度减弱现象,尤其在300km高度上,异常幅度达到-6~-8×105 el/cm3。诸多证据表明此次电子含量负异常与台风“尼伯特”造成的大气层-电离层耦合效应有关,这可为以后的台风-电离层扰动研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 台风 尼伯特 电离层扰动 电子密度 最大风速 COSMIC GNSS
轴向磁场下感应耦合放电模式转换的实验研究 预览
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作者 马旺 李益文 +2 位作者 赵伟灼 魏小龙 罗思海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期32-37,共6页
为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响,设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究,引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断,并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现,当气压为10Pa时,轴向磁场强度的增加使得E-H和... 为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响,设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究,引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断,并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现,当气压为10Pa时,轴向磁场强度的增加使得E-H和H-E模式转换的阈值功率增大;同时,随着轴向磁场的增强,放电中心区域的电子密度不断降低。初步分析认为,这是由于带电粒子在洛伦兹力作用下做回旋运动,导致高能电子在垂直磁场方向上的碰撞减少,降低了电子密度以及感应耦合效率。进一步分析电子能量概率函数(EEPF)发现,在E模式下,轴向磁场对电子运动的约束作用更加明显,高能电子(>27eV)所占比例增多,电子能量分布更加均匀。 展开更多
关键词 感应耦合等离子体 轴向磁场 模式转换 阻抗分析 电子密度
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13.56MHz/94.92MHz双频容性耦合氩等离子体特性研究 预览
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作者 袁强华 孟祥国 +2 位作者 殷桂琴 吴良超 刘珊珊 《西北师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期56-62,共7页
利用高频频率(HF)为94.92MHz,低频频率(LF)为13.56MHz获得了氩等离子体.采用发射光谱法(OES)监测并诊断了氩等离子体的演化过程.基于费米-狄拉克模型计算了电子温度,用连续谱绝对强度法计算了电子密度.结果表明,电子温度随着低频功率的... 利用高频频率(HF)为94.92MHz,低频频率(LF)为13.56MHz获得了氩等离子体.采用发射光谱法(OES)监测并诊断了氩等离子体的演化过程.基于费米-狄拉克模型计算了电子温度,用连续谱绝对强度法计算了电子密度.结果表明,电子温度随着低频功率的增大而升高,随着高频功率的增大而降低;电子温度随气压的升高而降低;电子密度随高频功率和低频功率的增大而增大;电子密度随气压的增大呈现出先增大后减小的趋势并且在60mTorr附近出现峰值. 展开更多
关键词 双频容性耦合 电子温度 电子密度 等离子体
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Ar-MIP在石英管内传热与流动特征研究 预览
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作者 高鑫鑫 华伟 +1 位作者 张弘 常颖 《四川大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期703-708,共6页
本文利用有限元方法建立了大气压下微波氩等离子体(Ar-MIP)三维模型,数值仿真了氩等离子体在不同时刻的温度、压强、速度等参数的空间分布情况,分析了这些参数的相互影响,探究微波等离子体流动瞬态特征.研究结果表明:等离子体气体温度... 本文利用有限元方法建立了大气压下微波氩等离子体(Ar-MIP)三维模型,数值仿真了氩等离子体在不同时刻的温度、压强、速度等参数的空间分布情况,分析了这些参数的相互影响,探究微波等离子体流动瞬态特征.研究结果表明:等离子体气体温度随着时间增加而增加,其高温分布呈现空间不均匀,导致气压的局部变化,影响了流体的流速和流向,形成热流绕热现象,这是导致炬管内高温区域流体速度减缓的主要原因. 展开更多
关键词 微波氩等离子体 电子密度 压强 流速
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低压氩气电感耦合等离子体特性分析及光谱诊断 预览
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作者 宋志杰 徐浩军 +3 位作者 魏小龙 陈增辉 宋飞龙 张文远 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1242-1246,共5页
电感耦合等离子体具有电子密度高、放电面积大、工作气压宽、结构简单等特点,在等离子体隐身领域具有突出的潜在优势。相对于开放式等离子体,闭式等离子体更适应于飞行器表面空气流速高、气压变化大的特殊环境。研究着眼于飞行器关键部... 电感耦合等离子体具有电子密度高、放电面积大、工作气压宽、结构简单等特点,在等离子体隐身领域具有突出的潜在优势。相对于开放式等离子体,闭式等离子体更适应于飞行器表面空气流速高、气压变化大的特殊环境。研究着眼于飞行器关键部件的局部隐身应用,设计了一种镶嵌于不锈钢壁中的圆柱形石英腔体结构,利用电感耦合放电的方式在腔体中产生均匀的平板状等离子体。由于增加了接地金属,降低了腔体内的钳制电位,同之前的纯石英腔体相比,该结构显著改善了等离子体的均匀性。研究了该闭式腔体内氩气电感耦合等离子体(ICP)的放电特性和发射光谱,实验中放电功率达到150 W时,可以明显观察到ICP的E-H模式转换,此时发射光谱和电子密度都呈现阶跃式增长。氩气发射光谱强度随放电功率升高显著增加,但是不同谱线强度增加幅度并不一致,分析认为是受不同的跃迁概率和激发能的影响。根据等离子体的发射光谱,利用玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行诊断,得到电子激发温度在2 000 K以上,并且随功率升高而降低,因为功率增大使电子热运动增强,粒子间的碰撞加剧,碰撞导致的能量消耗也更大。电子激发温度沿腔体径向呈近似均匀分布,分布趋势受功率影响不大。针对利用发射光谱诊断电子密度误差较大、计算繁琐的问题,引入Voigt卷积函数,经过拟合滤除多余展宽项的影响,得到准确的Stark展宽半高宽。最终利用发射光谱Stark展宽法计算了电子密度,腔体中心处的峰值密度可以达到7.5×10 17 m -3 。随着放电功率增大,线圈中容性分量降低,耦合效率增大,电子密度随之增大,但空间分布趋势基本不受功率影响。 展开更多
关键词 等离子体隐身 电感耦合等离子体 发射光谱 电子激发温度 电子密度
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样品温度对纳秒激光诱导Cu等离子体特征参数的影响 预览
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作者 王莉 傅院霞 +2 位作者 徐丽 宫昊 荣长春 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1247-1251,共5页
为了研究样品温度对激光诱导击穿Cu等离子体特征参数的影响,以黄铜为研究对象,在优化的实验条件下采用波长为532 nm的Nd∶YAG纳秒脉冲激光诱导激发不同温度下的块状黄铜,测量了Cu等离子体的特征谱线强度和信噪比;同时在局部热平衡条件... 为了研究样品温度对激光诱导击穿Cu等离子体特征参数的影响,以黄铜为研究对象,在优化的实验条件下采用波长为532 nm的Nd∶YAG纳秒脉冲激光诱导激发不同温度下的块状黄铜,测量了Cu等离子体的特征谱线强度和信噪比;同时在局部热平衡条件下利用Boltzmann斜线法和Stark展宽法分析计算了不同的样品温度条件下等离子体电子温度和电子密度。实验结果表明,在激光功率为60 mW时,随着样品温度的升高, Cu的特征谱线强度和信噪比逐渐增加,样品温度为130℃时达到最大值,然后趋于饱和。计算表明,黄铜样品中Cu元素CuⅠ329.05 nm, CuⅠ427.51 nm, CuⅠ458.71 nm, CuⅠ510.55 nm, CuⅠ515.32 nm, CuⅠ521.82 nm, CuⅠ529.25 nm, CuⅠ578.21 nm八条谱线在130℃的相对强度相较于室温(18℃)下分别提高了11.55倍、 4.53倍、 4.72倍, 3.31倍、 4.47倍、 4.60倍、 4.25倍、 4.55倍,光谱信噪比分别增大了1.35倍, 2.29倍、 1.76倍、 2.50倍、 2.45倍、 2.28倍、 2.50倍, 2.53倍。分析认为,升高样品温度会增大样品的烧蚀质量,相对于温度较低状态增加了等离子体中样品粒子浓度,进而提高等离子体发射光谱强度。所以,适当升高样品温度能够提高谱线强度和信噪比,从而增强LIBS技术检测分析光谱微弱信号的测量精度,改善痕量元素的检测灵敏度。同时研究了改变样品温度时等离子体电子温度和电子密度的变化趋势。计算表明,当样品温度从室温上升到130℃的过程中,等离子体的电子温度由4 723 K上升到7 121 K时基本不再变化。这种变化规律与发射谱线强度和信噪比变化趋势一致。分析认为,这主要是由于在升高样品温度的初始阶段,激光烧蚀量增大,等离子体内能增大,从而导致等离子体电子温度升高。当激光烧蚀样品的量达到一定值后不再变化,激光能量被激发溅射出来的样品蒸发物以及尘粒的吸收、散射和反射,导致激光能� 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 电子密度 电子温度 信噪比 光谱强度
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基于重庆CORS的水汽电离层实时监测方法研究及平台构建 预览
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作者 刘邢巍 许超钤 +2 位作者 吴寒 蒲德祥 高翔 《全球定位系统》 CSCD 2019年第4期89-95,共7页
研究了基于精密单点定位(PPP)的大气可降水量(PWV)反演方法及基于像素基的三维电离层层析方法,结合重庆CORS及IGS实时服务产品(RTS)构建了区域水汽电离层监测平台,平台可实时提供高时空分辨率的水汽二维、电离层二维及三维产品,并实现了... 研究了基于精密单点定位(PPP)的大气可降水量(PWV)反演方法及基于像素基的三维电离层层析方法,结合重庆CORS及IGS实时服务产品(RTS)构建了区域水汽电离层监测平台,平台可实时提供高时空分辨率的水汽二维、电离层二维及三维产品,并实现了WEB在线发布.平台拓展了重庆CORS服务领域,对于监测短时突发的天气现象、研究电离层精细形态变化具有重要意义. 展开更多
关键词 CORS 大气可降水量 电子密度 在线服务
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