导读:本文包含了磁化等离子体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:等离子体,光子,矩阵,粒子,晶体,方程,波源。
磁化等离子体论文文献综述
赵小明[1]（2019）在《磁化靶聚变等离子体电磁内爆压缩模拟研究》一文中研究指出磁惯性约束聚变(Magneto-inertial fusion,MIF)是介于惯性约束聚变(Inertial confinement fusion,ICF)和磁约束聚变(Magnetic confinement fusion,MCF)的一种“中间”方案。MIF的原理是利用高速运动的材料压缩加热磁化等离子体靶以达到聚变点火条件,相对于磁约束聚变而言,其具有较高密度、较短的约束时间,压缩加热为等离子体的加热方式;相对惯性约束聚变,其内嵌于等离子体靶中的强磁场可以提高Alpha粒子的能量沉积,降低电子的热传导,等离子体靶的点火参数较低,磁场的约束效应降低了压缩过程对驱动器的要求。基于反场构型(Field-reversed Configuration,FRC)等离子体靶结构的磁惯性约束聚变,也称为磁化靶聚变(Magnetized target fusion,MTF),以大电流磁驱动固体套筒内爆压缩方式实现聚变点火。目前,国际上对FRC等离子体靶压缩问题的研究主要集中在理论与模拟方面,实验方面进展缓慢,已经开展的实验研究中,只对磁场压缩能力进行了测试和评估,并没真正的加入等离子体靶。本论文,首先基于渐进理论,编写了求解FRC等离子体中Grad-Shafranov方程的程序FRC-GS,研究了 FRC等离子体压力及压力梯度在磁面上的分布特征,给出了“椭圆型”和“跑道型”分界面FRC等离子体的平衡状态下磁场的二维分布情况;基于单粒子理论,分析了磁化等离子体靶中Alpha粒子的能量沉积率对磁场的依赖关系,给出了 Alpha粒子在强磁场背景下的损失方式变化的物理图像。其次,在一维弹塑性反应磁流体动力学程序SSS—MHD原有的框架下,针对磁化靶聚变方案,提出了一维固体套筒内爆绝热压缩磁化等离子体靶的物理模型,对程序进行了拉格朗日坐标下多温多体系磁流体力学计算功能的扩展,在磁扩散模块中加入了外电路耦合(有源)和感应耦合(无源)同时计算的功能。磁化等离子体部分引入了离子、电子及Alpha粒子的能量输运方程,添加了热力学平衡状态下的热核反应,同时,考虑了磁场张力引发的轴向压缩以及反场构型刮离层的端部损失等二维效应。模拟了磁驱动固体套筒内爆及其压缩磁化等离子体靶的物理过程,分析了压缩过程中FRC等离子体靶的压缩特性、强磁场的形成和强磁场对Alpha粒子能量的约束效应,分析了等离子体靶的燃烧过程以及压缩峰值状态下固体套筒的状态。主要得到以下结论:1)FRC等离子体靶的压缩特性:SSS-MHD程序模拟套筒压缩FRC等离子体靶的叁个阶段:加速阶段、迟滞阶段、及反弹阶段。加速阶段,等离子体被压缩加热,温度升高;迟滞阶段,等离子体压缩加热减缓,温度最终达到最大值;反弹阶段,等离子体随着套筒回退和磁场的减弱,开始膨胀冷却,温度下降;2)压缩强磁场对Alpha粒子能量约束:压缩后的强磁场对Alpha粒子能量具有良好的约束,在加速和迟滞阶段,Alpha粒子的能量被约束在FRC等离子体靶的O-点附近,在整个压缩过程中,Alpha粒子端部能量密度损失率在增加,端部损失效应会降低FRC等离子体刮离层区的温度,对芯部等离子体温度影响不明显。Alpha粒子对DT等离子体的自加热主要集中在O-点附近,FRC等离子体的点火区域被分为低密度区和高密度区,高密度位于O-点附近;3)FRC等离子靶的燃烧过程:模拟了FRC等离子体的燃烧过程,对比了FRC等离子体具有Alpha粒子自加热的压缩曲线和压缩加热曲线,模拟结果表明,FRC等离子体被压缩至点火条件后存在短暂的自持燃烧,压缩强磁场对FRC等离子体燃烧传播具有限制作用:4)压缩等离子体靶的套筒状态:研究了固体套筒压缩FRC等离子体靶过程中状态参数,套筒在迟滞阶段会发生了从固态到温稠密状态的相变,但是套筒材料并没有被加热气化,固体套筒压缩能够保证在压缩过程不会给FRC等离子体带来额外的杂质离子,进而确保压缩过程中等离子体能量的约束品质。本论文总共分为9章。第1章为绪论;第2章为磁惯性约束聚变研究现状;第3章为磁化靶聚变原理及方案;第4章为弹塑性反应磁流体力学程序SSS-MHD的计算功能拓展;第5章为FRC等离子体靶的形成及平衡:第6章为Alpha粒子的能量沉积问题;第7章为磁驱动固体套筒内爆模拟;第8章为固体套筒内爆压缩磁化等离子体靶过程模拟。第9章为总结与展望。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-24）
杨莎莉[2]（2019）在《磁化容性耦合等离子体的PIC/MCC模拟研究》一文中研究指出低气压下的容性耦合等离子体源(Capacitively Coupled Plasma,CCP)具有装置结构简单和成本经济的优点,被广泛应用于微电子工业中。随着微电子工业的飞速发展,工艺技术对等离子体源的要求越来越高,一些新的电源构型的CCP放电系统被提出来。直流/射频电源混合驱动的CCP源能有效抑制刻蚀过程中的局部充电效应,但其较低的等离子体密度影响了工艺过程中的刻蚀速率。电非对称的CCP源能独立控制到达极板的离子通量和离子轰击能量,从而满足集成电路制造过程中对线宽、选择性以及控制损害的要求。尽管针对上述电源构型的研究已经有很多,但是迄今为止没有研究工作将磁场的影响考虑进来,外磁场可以增加等离子体对电源功率的吸收,增强对电子的束缚,从而减少鞘层电压,提高等离子体密度,对改善等离子体参数起着非常重要的作用。因此,本论文的目的是系统地研究磁场对不同电源构型CCP源的影响,优化等离子体的放电参数,得到理想的等离子体工艺效果,为微电子工业中的工艺优化提供科学依据。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对直流/射频电源驱动CCP放电的影响。通过比较射频放电、直流/射频放电、磁化的射频放电和磁化的直流/射频放电这四种情况下的等离子体性质,发现在直流/射频电源驱动CCP放电系统中引入外磁场可以使等离子体密度提高一个量级。直流/射频电源驱动的磁化CCP源不仅保留了传统CCP源的优点,如装置结构简单和成本经济,也突破了传统CCP源密度低的限制,该构型有望为微电子工业中的刻蚀等工艺提供一种新型的等离子体源,具有较为重要的意义。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对CCP中电非对称性效应的影响,模拟了磁场耦合气压、射频电压、二次电子发射系数对等离子体性质的影响。研究发现在弱磁场下,等离子体的密度可以在一定程度内增加且自偏压几乎不受影响;在较强磁场下,二次电子对放电的影响十分显着,等离子体密度可以提高一个量级,但自偏压会减小,从而使离子轰击能量的可调范围减小。研究结果表明在电非对称性放电系统中引入外磁场,不仅能保持对离子通量和离子轰击能量的独立控制能力,还可以在一定程度上提高等离子体密度和离子通量,从而提高工艺速率。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对电非对称性CCP放电系统中加热机制的影响和磁场引起的加热模式转换问题,模拟了不同磁场强度和谐波数下的等离子体性质,如自偏压、等离子体密度、离子通量和离子轰击能量等。研究发现在弱磁场下,电子加热处于无碰撞加热模式,此时等离子体密度较低;在强磁场下,电子加热处于欧姆加热模式,等离子体密度可提高一个量级。通过加大磁场强度可以使CCP放电系统中的电子加热模式从无碰撞加热向欧姆加热转换。采用一维PIC/MCC方法研究了非均匀磁场对CCP放电的影响。在放电空间引入一个磁场梯度,使到达两侧极板上的离子通量不相等,因此在外电路的隔直电容或者极板上绝缘基片的作用下,极板一侧会自洽地形成自偏压。自偏压使等离子体密度、电子加热率和电离率分布变得不对称,通过改变磁场梯度可以调节自偏压的大小,从而实现对离子轰击能量的调控。磁不对称性效应成为了一种能引起等离子体不对称性和产生自偏压的新方法。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-02-26）
董群锋,向宁静,李俊杰,张辉[3]（2019）在《太赫兹波斜入射均匀非磁化等离子中传输特性研究》一文中研究指出目的研究太赫兹波斜入射均匀非磁化等离子体中的传输特性。方法根据分层介质中的电磁波传播理论,给出了等离子中太赫兹波的功率反射和透射系数,分析了太赫兹波频率、入射角、等离子体的碰撞频率和电子密度对太赫兹波传输特性的影响。结果垂直入射时,模型结果与已有文献结果一致;斜入射时,入射角度增大,反射系数增大,透射系数变小。太赫兹波频率增大,反射系数减小,透射系数起初快速增大,而后变得平缓。等离子体的电子密度增大,透射系数减小,碰撞吸收增大,太赫兹波衰减增大。结论入射角变大,反射率增大。太赫兹波频率较低时,入射角对透射率影响明显。(本文来源于《装备环境工程》期刊2019年01期）
庞军刚,宋琳,唐娜,杨雪滢,李晓霖[4]（2019）在《磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性》一文中研究指出利用双曲函数法得到ZKB方程的一组冲击波解,并对波在横向扰动下的动力学稳定性进行研究.对冲击波解进行线性稳定性分析,并构造高精度的有限差分格式求解所得本征值问题.结果表明:对于正耗散的情形,该冲击波在线性意义下稳定;对于负耗散情形,该冲击波在线性意义下不稳定.构造有限差分格式对受扰动的冲击波进行非线性动力学演化,结果表明:对于正耗散的情况,该冲击波是稳定的.(本文来源于《计算物理》期刊2019年06期）
李慧,刘江凡,焦子涵,白光辉,高峰[5]（2018）在《磁化分层等离子体中电磁波传播特性研究》一文中研究指出采用混合矩阵法,分析了磁化分层等离子鞘套对斜入射电磁波传播特性的影响,分别计算了不同入射角以及外加磁场下电磁波透射系数和极化特性的变化。以GPS导航信号右旋圆极化波(RCP)为例,研究了磁场、电子密度对电磁波右旋圆极化特性的影响。结果表明,外加磁场能够使右旋圆极化波在等离子体中的阻带向高频方向移动,此外,外加磁场能在一定程度上改善斜入射是圆极化波的极化特性,有利于GPS信号接收。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年11期）
席阳红,谢国大,徐辉,黄志祥,吴先良[6]（2018）在《时变磁化等离子体的LTJEC-FDTD方法研究》一文中研究指出基于拉普拉斯变换的电流密度卷积技术(LTJEC),构造了时变磁化等离子体的新型时域有限差分方法(LTJEC-FDTD)。借助于高斯脉冲在磁化等离子体中的传播实例,验证了LTJEC-FDTD算法的准确性及高效性。进一步,研究了Whistler波在一维时变磁化等离子体中的具体传播特性。结果表明,当离子体频率随时间指数衰减后,输出波的频率上升、极化方式不变,而电场增强、磁场减弱。同时,通过优化磁化等离子体参数,可进一步提高Whistler波的输出频率,获得了频率为300 GHz的圆极化太赫兹波。研究结果可为利用磁化等离子体产生太赫兹波源提供相关的技术支持。(本文来源于《发光学报》期刊2018年07期）
洪学仁,景敏,石玉仁,成丽红[7]（2018）在《强激光在非均匀磁化电子-正电子-离子等离子体中的传播》一文中研究指出利用相对论双流体模型研究了左旋圆偏振强激光在非均匀磁化电子-正电子-离子(electron-positron-ion,EPI)等离子体中的传播.通过考虑相对论效应和有质动力效应,系统的控制方程简化为一个包含有磁场效应和密度非均匀效应的修正非线性薛定谔方程,并进一步研究了调制不稳定性.数值模拟结果表明:外磁场强度,正电子与负电子密度比值的增加以及等离子体密度非均匀性会增强激光束的聚焦和成丝,导致强烈的调制不稳定性和成丝不稳定性,并引起激光束与等离子体之间强烈的非线性相互作用,出现了许多非线性现象.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
张桂炉[8]（2018）在《低温磁化螺旋波等离子体探针诊断》一文中研究指出等离子体与材料之间的相互作用是一个非常复杂的过程,涉及许多元素(分子,原子,离子)与材料的相互作用。在这个过程中,等离子体微观粒子的差异(例如不同的输运特性、化学活性等)会影响等离子体的表面改性效果。这些差异的影响因素很多,例如放电功率、气体种类、工作气压等。在不同的等离子体装置中,这些因素往往需要综合讨论。只有对等离子体参数进行诊断,才能找到等离子体参数及它们的处理效果之间的定性关系,才能更好地分析等离子体与材料相互作用的机理。而在磁化等离子体中,外加磁场往往可以实现对等离子体微调、约束、优化作用。但同时,由于磁场的存在,在等离子体中会有一些新的现象,例如螺旋波等离子体(HWP)放电装置中,螺旋波天线附近射频波和磁化等离子体非线性耦合过程中造成的空间磁场波动现象。因此,除了放电功率等因素外,还需要研究磁化等离子体中的磁场信号,包括振幅和相位等。本论文运用朗缪尔探针、质谱能谱分析仪(EQP)对Ar螺旋波等离子体放电参数进行诊断,介绍了HWP在高磁场条件下(高达0.5T)稳态放电的结果,研究了射频功率对螺旋波放电的影响,以及螺旋波放电过程中与磁场的关系。研究了在不同磁场条件下,HWP参数的变化。结果表明靠近源区的电子密度(n_e)更高,电子温度(T_e)随磁场(B_0)的增加线性增加,随着射频反射功率(P_(rf))的增加,天线的有效阻抗急剧增加。这意味着,相对于纯感应耦合等离子体(ICP)放电,HWP耦合效率更高。在P_(rf)为1500W时,随着B_0的变化,n_e与B_0先是呈线性增长关系,随后随着B_0的增加而急剧下降,最后趋于饱和。n_e的半高宽(FWHM)随着B_0的增加而增加,表明等离子体径向约束的增加。而T_e在B_0较低时,随B_0的增加而缓慢下降,而在B_0较高时则与n_e有着相似的变化趋势。通过EQP对Ar HWP的离子能量进一步分析表明,Ar螺旋波放电中产生的双电层(DL)加速Ar离子,使得其在DL的下游形成离子束。此外,本文设计并研制了磁探针和发射探针,并用发射探针在实验室已有的螺旋波等离子体放电装置中进行了测试。初步得出,随着加热电流的增大,钨丝发射电子增多,I-V特性曲线与横轴的交点向右移动,同时,I-V特性曲线的过渡区也变得更加陡峭。这表明,更高的加热电流更容易得到I-V特性曲线的拐点。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-04-01）
姚琨[9]（2018）在《辛几何算法在计算非磁化等离子体中波传播轨迹时的应用》一文中研究指出为了在数值计算中保持哈密顿系统的辛几何结构不变,利用辛几何算法得到了在线性哈密顿系统中射线追踪方程的一般辛差分格式。通过具体算例,利用辛几何算法计算了波在非磁化等离子体中的传播轨迹,并且与传统Runge-Kutta-Fehlberg算法所得结果进行了比较。利用辛几何算法所得传播轨迹与解析解一致,其色散函数值的误差随时间线性增长,能在长时间内保持色散函数值在一个很小的误差范围内。利用传统的Runge-Kutta-Fehlberg算法所得传播轨迹与解析解不一致,其误差随时间做大幅振荡增加。计算结果表明辛几何算法在保持传播轨迹和色散函数值方面具有独特的优势。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年01期）
许志龙[10]（2018）在《一维磁化等离子体光子晶体非互易特性研究》一文中研究指出在理想条件下,为了研究等离子体回旋频率、等离子体频率、等离子体层厚度、周期常数和入射角在TM模式下对一维磁化等离子体光子晶体的非互易特性的影响,用利用传输矩阵法计算得到的TM波正向和反向传播的透射率来研究其非互易特性。研究结果表明,增加等离子体回旋频率和入射角度能够改善非互易特性;而一味地增加等离子体频率和等离子体层厚度将会使得非互易传播特性变得恶化;增加周期常数不能明显地改善非互易传播特性,但是通过改变外加磁场的施加方式能够改善其非互易特性。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年01期）
磁化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：
低气压下的容性耦合等离子体源(Capacitively Coupled Plasma,CCP)具有装置结构简单和成本经济的优点,被广泛应用于微电子工业中。随着微电子工业的飞速发展,工艺技术对等离子体源的要求越来越高,一些新的电源构型的CCP放电系统被提出来。直流/射频电源混合驱动的CCP源能有效抑制刻蚀过程中的局部充电效应,但其较低的等离子体密度影响了工艺过程中的刻蚀速率。电非对称的CCP源能独立控制到达极板的离子通量和离子轰击能量,从而满足集成电路制造过程中对线宽、选择性以及控制损害的要求。尽管针对上述电源构型的研究已经有很多,但是迄今为止没有研究工作将磁场的影响考虑进来,外磁场可以增加等离子体对电源功率的吸收,增强对电子的束缚,从而减少鞘层电压,提高等离子体密度,对改善等离子体参数起着非常重要的作用。因此,本论文的目的是系统地研究磁场对不同电源构型CCP源的影响,优化等离子体的放电参数,得到理想的等离子体工艺效果,为微电子工业中的工艺优化提供科学依据。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对直流/射频电源驱动CCP放电的影响。通过比较射频放电、直流/射频放电、磁化的射频放电和磁化的直流/射频放电这四种情况下的等离子体性质,发现在直流/射频电源驱动CCP放电系统中引入外磁场可以使等离子体密度提高一个量级。直流/射频电源驱动的磁化CCP源不仅保留了传统CCP源的优点,如装置结构简单和成本经济,也突破了传统CCP源密度低的限制,该构型有望为微电子工业中的刻蚀等工艺提供一种新型的等离子体源,具有较为重要的意义。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对CCP中电非对称性效应的影响,模拟了磁场耦合气压、射频电压、二次电子发射系数对等离子体性质的影响。研究发现在弱磁场下,等离子体的密度可以在一定程度内增加且自偏压几乎不受影响;在较强磁场下,二次电子对放电的影响十分显着,等离子体密度可以提高一个量级,但自偏压会减小,从而使离子轰击能量的可调范围减小。研究结果表明在电非对称性放电系统中引入外磁场,不仅能保持对离子通量和离子轰击能量的独立控制能力,还可以在一定程度上提高等离子体密度和离子通量,从而提高工艺速率。采用一维PIC/MCC方法研究了磁场对电非对称性CCP放电系统中加热机制的影响和磁场引起的加热模式转换问题,模拟了不同磁场强度和谐波数下的等离子体性质,如自偏压、等离子体密度、离子通量和离子轰击能量等。研究发现在弱磁场下,电子加热处于无碰撞加热模式,此时等离子体密度较低;在强磁场下,电子加热处于欧姆加热模式,等离子体密度可提高一个量级。通过加大磁场强度可以使CCP放电系统中的电子加热模式从无碰撞加热向欧姆加热转换。采用一维PIC/MCC方法研究了非均匀磁场对CCP放电的影响。在放电空间引入一个磁场梯度,使到达两侧极板上的离子通量不相等,因此在外电路的隔直电容或者极板上绝缘基片的作用下,极板一侧会自洽地形成自偏压。自偏压使等离子体密度、电子加热率和电离率分布变得不对称,通过改变磁场梯度可以调节自偏压的大小,从而实现对离子轰击能量的调控。磁不对称性效应成为了一种能引起等离子体不对称性和产生自偏压的新方法。
（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。
磁化等离子体论文参考文献
[1].赵小明.磁化靶聚变等离子体电磁内爆压缩模拟研究[D].中国工程物理研究院.2019
[2].杨莎莉.磁化容性耦合等离子体的PIC/MCC模拟研究[D].华中科技大学.2019
[3].董群锋,向宁静,李俊杰,张辉.太赫兹波斜入射均匀非磁化等离子中传输特性研究[J].装备环境工程.2019
[4].庞军刚,宋琳,唐娜,杨雪滢,李晓霖.磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性[J].计算物理.2019
[5].李慧,刘江凡,焦子涵,白光辉,高峰.磁化分层等离子体中电磁波传播特性研究[J].强激光与粒子束.2018
[6].席阳红,谢国大,徐辉,黄志祥,吴先良.时变磁化等离子体的LTJEC-FDTD方法研究[J].发光学报.2018
[7].洪学仁,景敏,石玉仁,成丽红.强激光在非均匀磁化电子-正电子-离子等离子体中的传播[J].西北师范大学学报(自然科学版).2018
[8].张桂炉.低温磁化螺旋波等离子体探针诊断[D].苏州大学.2018
[9].姚琨.辛几何算法在计算非磁化等离子体中波传播轨迹时的应用[J].核聚变与等离子体物理.2018
[10].许志龙.一维磁化等离子体光子晶体非互易特性研究[J].核聚变与等离子体物理.2018
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