基于改进的多项近似法解玻尔兹曼方程研究电子在交叉电磁场下的弛豫特性

研究等离子体的电子弛豫过程对于等离子体反应器、等离子体光源和气体激光器等研究具有重要的意义。为了研究电子在交叉电磁场下弛豫特性,文中采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运和弛豫特性。首先对Reid非弹性碰撞模型进行电子输运系数计算,发现:当约化电场强度E/n0为12Td时,lmax增加到7所有输运系数可以达到4位数字精度;当增加约化磁场强度B/n0为500Hx而保持约化电场强度不变时,lmax增加到2所有输运系数就能达到4位数字精度,表明磁场能降低电子速度的各向异性。与Ness和White等人的计算结果进行比较,验证了采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运系数的有效性。接着计算了电子的弛豫特性,发现:瞬时施加磁场时,电子平均能量ε随着时间呈单调变化,而体漂移速度WBz、体漂移速度WBx和扩散系数n0Dii均随着时间呈衰减震荡变化;电子弛豫过程至少有3个典型弛豫时间:电子回旋时间γg、动量弛豫时间γm和能量弛豫时间γe,且满足γg<γm<γe;瞬时施加磁场后,体漂移速度WBx响应最快,体漂移速度WBz和扩散系数n0Dii响应次之,电子平均能量ε响应最慢;当约化磁场强度B/n0为500 Hx时,体漂移速度WBz在第一个震荡周期与E同方向,扩散系数n_0D_(xx)出现负扩散现象。

交叉电磁场中的原子里德伯态

随存在外场强度不同，原子的结构和形状都有不同程度的变化，外场很强时，这种变化更大，显示了一类全新的物理、化学客体。此时原子的里德伯态会呈现出一系列出乎预料的奇异特性。在强磁弱电外场中，原子高角动量里德伯态在正离子核周围的运动可绝热分解为三种运动：快速回旋运动，沿磁场方向的振动以及进动。部分电偶极矩在非均匀外电场中明显有偏转现象存在。当电子从（－ｘ０，０，０）向鞍声、（ＩＳＰ）运动时，其能量从ｚ振荡转移到由外电场和库仑场组成的势能中去。电场Ｅ（≈１０３～１０５Ｖ／ｍ）和磁场Ｂ（≈０．２～６Ｔ）强度不同，对里德伯态原子的电离阈值影响很大，定标电场，定标能量（Ｗ为激发能），电场和磁场的结合可以囚禁住带电粒子。

交叉电场和磁场中的氢原子

本文讨论了处在交叉电场和磁场中的氢原子的低激发态能级的分裂情况，指出垂直磁场的存在并不破坏电场单独存在时氢原子能级的简并性，为研究高激发态能谱的性质提供了必要的知识．

飞行器再入大气层通信黑障的消除方法

文章通过分析等离子体鞘层与电磁波的相互作用,考察了通信黑障的产生原理及其影响,详细介绍了各种通信黑障消除方法的基本原理及其优缺点,包括改变空气动力学形状、亲电子物质注入、磁开窗、引入交叉电磁场、提高发射功率和入射波频率以及采用Raman散射通信等,为进一步开展通信黑障消除方法的应用研究指明了方向。