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高功率微波在等离子体中的非线性效应

随着微波功率的提高,许多非线形效应会在微波-等离子体互作用中出现,这些新的现象与变化势必会对等离子体填充高功率微波器件产生影响,输出功率、带宽、引导磁场都会随之产生变化。但是该领域的理论研究在国际上研究较少,因此,研究微波-等离子体非线形互作用尤其是高功率微波在等离子体填充波导中的非线性效应有着很大的理论与应用价值。本论文结合等离子体微波电子学的线性理论与非线性理论,对微波在等离子体填充波导中传播的非线性效应进行了理论推导和分析,并对部分非线性现象进行了的理论分析、数值计算和粒子模拟,主要内容为:1.分析推导了高功率微波在等离子体中传播的非线性理论以及在高功率微波影响下等离子体的介电系数。2.推导了高功率微波对等离子体的有质动力的表达式,得出了自洽的非线性方程组,并对等离子体填充波导中的传播特性进行了理论分析,数值计算和粒子模拟。3.推导了等离子体填充波导中高功率微波的非线性波动方程,并籍此研究了等离子体填充波导中高功率微波的谐  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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大功率电波在等离子体中的非线性效应研究

随着航空航天科学技术的快速发展,临近空间等离子体中的测控通信研究已经成为一大重要而紧迫的研究课题。其中电磁波在等离子体中的传播特性直接或间接对其产生影响,因此对电磁波在等离子体中传播的非线性效应的研究也是至关重要的。电磁波在等离子体中的传播过程是相当复杂的,它受到非常多参数的影响,整个传播过程会产生多种非线性效应,包括等离子体内部波与波的自作用和互作用等等。本文主要分析和研究了其中的两种非线性效应:热致非线性效应和二次谐波非线性效应,这两种非线性效应都是由大功率电波激发的。该研究对等离子体的有效利用具有重要的理论意义和应用价值。热致非线性效应是由于电磁波入射到等离子体后,电子受热后温度升高,加上等离子体的碰撞频率和电子温度之间的关系,从而建立了等离子体的介电常数和电导率与入射波场强以及等离子体特征场之间的一个关系式。热致非线性效应的本质就是等离子体的媒质特性参数与场之间的关系。根据上述关系,本文对电子温度随场的变化以及衰减常数随...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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高功率微波在电离层中传输损耗及散焦特性的研究

由于矿石资源的日益匮乏,人类亟需寻找可代替的新能源。太阳能具有清洁环保且可再生等不可比拟的优势,深受人类的青睐,但在地球表面利用太阳能发电会受到天气,季节等不可控因素的制约,利用率不高。在太空建立太阳能电站可以规避这些因素的干扰,采集效率有显著提高。本文研究太阳能的传输载体高功率微波在电离层中传输所遇到的问题,针对电波传输效率、传输路径及波束汇聚情形进行分析仿真。论文主要工作如下:1.讨论各粒子在电离层中所占的比重并对电离层各类模型做对比分析,确定采用IRI2012国际电离层参考模型作为背景参数,利用此参考模型对电离层的基本参数进行仿真,给出相关物理量的仿真结果及分析。2.利用射线追踪技术对电波在电离层中的传输轨迹进行分析。给出了电波在电离层传播的二维射线追踪方程,对方程中的相折射指数进行分析,并利用龙格库塔算法,采用变步长技术获得传输路径,对不同纬度、不同频率的电波从太空入射到电离层中的传输路径进行了讨论。仿真结果表明,低频率...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理学报》2014年09期
物理学报

高功率微波与等离子体相互作用理论和数值研究

研究高功率微波与等离子体的相互作用,对于微波放电和电磁兼容研究均具有重要意义.基于波动方程、等离子体的流体力学方程以及波尔兹曼方程,建立高功率微波脉冲与等离子体相互作用的理论模型,并结合等离...  (本文共10页) 阅读全文>>

《物理通报》1998年04期
物理通报

等离子体的罕见状态

等离子体是物质的一种罕见状态。单一成分的等离子体(OCP)通常不在地球中自然存在,但它有一个近亲——矿物蛋...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2017年03期
光电技术应用

飞秒激光大气等离子体通道诱导放电技术研究

通过研究飞秒激光在空气中形成等离子体通道的导电特性,提出一种获得长寿命、长距离的等离子体通道的实...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大科技(百科新说)》2014年03期
大科技(百科新说)

等离子体的独特行为

宇宙中普遍存在的物质形态,我们对它们了解多少?它们的表现不仅会震惊你我,也震惊了科学家。火焰、闪电等是什么形态的物质?科学家如...  (本文共3页) 阅读全文>>