应用于超高速流场电子密度分布测量的七通道微波干涉仪测量系统

高超声速飞行器在临近空间飞行时,由于飞行器与空气剧烈的相互作用,形成包含等离子体鞘套和尾迹的等离子体流场,研究其电子密度分布特性对高超声速飞行器的目标识别、测控通信等具有重要意义.地面模拟实验测量是研究等离子体包覆高超声速飞行器电磁散射特性的有效方法之一,为满足地面模拟实验瞬态等离子体流场电子密度分布的测量需求,本文提出了一种Ka波段七通道微波干涉仪测量系统研制方案.该系统采用单发七收的方式,利用单曲面透镜将波导开口天线辐射的电磁波转化为近似平面波,将7个平行且非对称排列的开口波导作为接收通道天线,缩减了接收天线的尺寸以及天线之间的距离,提高了测量的空间分辨率.基于七通道微波干涉仪测量系统在弹道靶和激波管设备开展了动态实验,测量了超高速流场电子密度二维分布,结果表明该系统具备瞬时大动态范围信号的接收能力,幅度线性动态范围优于65 dB,相位动态范围180°,响应时间优于1μs;所测量的超高速流场等离子体电子密度二维分布,能够较好地反映弹道靶设备与激波管设备产生的瞬态等离子体细节变化,电子密度测量动态范围为(10^(10)-10^(13))cm^(-3)量级,电子密度测量误差不超过0.5个数量级,径向空间分辨率优于15 mm.

碰撞辐射模型诊断大气压双频氩等离子体电子密度和电子温度的二维分布

利用发射光谱结合碰撞辐射模型(OES-CRM),探究大气压双频(2.00 MHz、13.56 MHz)等离子体的放电特性。使用CCD相机结合带通滤波片拍摄特定波长(694.3 nm、750.0 nm)谱线强度的二维图像,通过碰撞辐射模型计算等离子体电子密度和电子温度的轴向分布和二维空间分布。试验中,分别改变低频电源和高频电源的功率,探究高频分量和低频分量对放电的影响。结果表明:随着高频功率的增加,电子密度明显增加,且体区两端靠近鞘层处变化更明显,而电子温度略有升高;增加低频分量时,放电强度降低,等离子体的电子密度和电子温度均略有降低,等离子体鞘层明显向体区扩张。总体上,高频分量主要影响电子温度和电子密度的量,而低频分量主要影响电子温度和电子密度的空间分布。可见大气压双频放电能独立调控等离子体的参数值和空间分布,具有重要研究意义。

线偏激光下Xe原子光电子动量分布中全息干涉结构的探究

采用量子蒙特卡洛的方法探究了脉宽、相位以及库仑势对线偏振激光下Xe原子光电子动量分布中全息干涉结构的影响。结果表明,随着脉宽的增加逐渐出现干涉结构,当脉宽为一个光学周期时形成一个完整的“蜘蛛状”全息干涉结构。“蜘蛛状”结构对相位很敏感,通过对相位的调控可以使全息干涉条纹消失和重现,并且相位差为π的光电子动量分布呈反演对称分布。此外证明了库仑势主要影响全息干涉结构的形成,不考虑库仑势时全息干涉结构消失,只有双缝干涉结构出现。这一结果为实验上干涉条纹调控提供了有效手段,同时有利于超快电子动力学信息的提取。

HL-1M装置电子密度测量及密度峰化分布研究

描述了为ＨＬ－１Ｍ装置建造的远红外（ＦＩＲ）激光干涉仪系统，以及用该系统进行的等离子体电子密度分布测量。密度数据的采集与处理采用了计算机Ｗｉｎｄｏｗｓ界面，提高了采集效率和速度。此外，讨论了注入低混杂波、多发弹丸或超声分子束后，在欧姆放电等离子体中出现的密度峰化分布及相应约束改善现象。

激光大气等离子体的电子密度空间分布特性研究

利用Nd∶YAG激光器产生的1.06μm激光束(脉冲能量为500 mJ,脉冲宽度为10 ns,重复频率30 Hz)聚焦击穿大气形成长约为8 cm、最大直径为5 cm的激光大气等离子体柱,用光谱测量的方法,分别沿平行于激光束方向和垂直于激光束方向探测该等离子体柱的空间分辨光谱,并由此反演得出电子密度空间分布特性。实验结果表明,激光大气等离子体中各种离子和电子呈橄榄形分布,沿激光束方向不对称,而垂直激光束方向对称分布,最大电子密度为1018cm-3。文章还探讨了激光大气等离子体中处在不同状态的各种原子、分子和离子在空间的分布特性,为进一步揭示激光大气等离子体的微观空间分布规律提供了实验依据。

用脉冲激光全息干涉术测量稠密等离子体电子密度分布

利用脉冲激光作为探测光源 ,采用全息双曝光法对激光惯性约束核聚变高温高稠度等离子体的诊断 ,开发了原理上全新的诊断方法 .打靶主激光与探测激光实现严格同步 Δt≤ 1 0 - 11～ 1 0 - 10 s,可获得高空间分辨率 Δδ≤ 1 μm等离子体二维图象 (阴影图象和干涉图象 ) ,并保证时间分辨率 Δt达到 1 0 - 11s左右 .

电子束能量密度空间分布三维瞬态模拟及计算

电子束束流特性对焊缝成形影响至关重要,同时表征电子束焊机的制造品质.在单层电子束剖面能量模型分布的基础上构造整体电子束能量密度空间分布,基于OpenGL图形库对高速瞬态电子束流进行三维可视化仿真.设计了剖面能量密度等值线跟踪绘制算法.通过等值线数据对电子束流空间形态属性进行定量计算和分析.运用MarchingCubes算法.基于三角面片模式重构能量密度值的电子束空间形状,提出空间三维点的鼠标拾取原理并基于重构表面数据论述了关键算法,给出空间表面两点距离度量实现步骤.结果表明.

无箔二极管强流电子束空间密度分布初步研究

通过在强磁场条件下,利用环形刀口石墨阴极（刀口尺寸φ38～39 mm）开展电子束轰击收集极内表面铜箔和垂直轰击金属靶片实验,对无箔二极管中电子束的空间密度分布进行了初步研究,并对其产生原因进行了分析.研究结果表明,电子束径向分布在φ37.2～40.2 mm,存在密度较高区域（φ38.8～39.4 mm）和密度最大值点（φ39.2 mm）,且均偏向于阴极外侧.无箔二极管环形阴极爆炸发射产生电子束的径向密度分布可用偏态分布近似.

CH_3Br和CH_3I分子价轨道电子动量分布的理论计算

基于Hartree-Fock和密度泛函理论,用几种不同水平的基组对CH3Br和CH3I分子价轨道电子动量分布进行了计算,并与Minchinton等人的实验和理论进行了比较.得到的计算结果有很大的改善,与Minchinton等人的实验符合较好.对CH3Br分子,计算结果的改善主要是使用了有极化、弥散函数的大基组.对于CH3I分子,则主要是来自考虑了相对论效应的LANL2DZ基组.

载人飞船等离子体鞘电子密度分布的数值计算

研究高温空气的不同物理模型对载人飞船返回舱等离子体鞘电子密度的影响 ,包括热力平衡的化学非平衡模型与热力、化学都是非平衡的模型的比较 ,以及七组元模型与十一组元模型的比较。采用NND格式和时间预处理技术 ,得到了非平衡流全NS方程的时间渐近解 ,计算了载人飞船等离子体鞘电子密度的典型结果。与飞行试验及有关文献数值计算结果之比较表明 。

气压对大面积等离子体片电子密度分布的影响

利用脉冲磁约束线形空心阴极放电装置,在15mT磁场约束下,产生了持续时间为200μs、峰值放电电流为3A、面积为60cm×60cm的大面积等离子体片。采用快帧法和旋转空心阴极法,在90~210Pa内,利用朗缪尔探针首次获得了不同气压的等离子体片的厚度向电子密度分布及其演化构成的二维分布图;研究了在同等峰值放电电流条件下,等离子体片达到最大厚度向峰值电子密度时,气压对所需放电时间、最大厚度向峰值电子密度及电子密度半高宽的影响。结果表明：在相同的峰值放电电流条件下,等离子体片达到最大厚度向峰值电子密度的时间随气压的降低而减小;气压越低,最大厚度向峰值电子密度越大,电子密度半高宽越小。

氢原子电子云密度分布分析

通过数值计算形象地分析了氢原子中电子概率密度的分布情况,对此做了一些有别于传统认识的讨论,并由此引出了对粒子运动和波函数概率解释的认识.

LiB化合物X射线衍射强度计算与晶胞中电子密度分布

讨论了ＬｉＢ化合物Ｘ射线衍射的实验方法及衍射强度计算模型，并对该物相的电子密度函数进行了分析结果表明， 在经过对 Ｘ射线的透射效应和 Ｄｅｂｙｅ因子各向异性的简化修正后， Ｘ射线衍射强度理论值与实验结果吻合很好电子密度函数 分析表明，在 ＬｉＢ单胞中沿［００１］方向 Ｂ与 Ｂ之间存在高密度电子分布， Ｌｉ原子的电子向 Ｂ原子发生了转移进一步支持

反应室几何结构对电场强度和电子密度分布的影响

建立了电感耦合等离子体源的电磁场模型、电离模型和双极扩散模型，并进行模拟计算。计算结果表明，在天线结构和反应室内径不变的情况下，随着反应室高度的下降，电场强度逐渐升高，电子密度也升高。反应室高度从１２ｃｍ降到５ｃｍ时，峰值电子密度增加６０％。

生丝电子检验中线密度变异系数的分布

生丝线密度变异系数是生丝电子检验标准中的一项主要质量检验指标。为了在生丝电子检验中合理设计生丝线密度变异系数(CV even和CV5 m)分级标准,需要准确了解其分布形态。通过对6批生丝进行电子检测试验,调查电子检验中CV even和CV5 m的频数分布,利用卡方检验进行正态分布拟合检验,运用KS统计量检验方法进行混合正态分布拟合检验,并对2个分布拟合度进行比较分析。结果表明:生丝线密度变异系数分布反映了生丝质量、缫丝企业的管理水平;生丝线密度变异系数(CV even和CV5 m)服从由2个正态分布组成的混合分布。

定量电子晶体学硼对Ni_3Al的电荷密度分布的影响

阐述了定量电子晶体学测定晶体电荷密度分布的基本原理和方法、不足之处和改善途径。以硼对Ni3Al的电荷密度分布的影响为实例，介绍了定量电子晶体学在研究晶体电子结构方面的应用前景。

HT－6M托卡马克等离子体电子密度分布研究

根据等离子体电子密度诊断原理，建立了七道远红外ＨＣＮ激光干涉仪。用电子密度分布特征参数研究了ＨＴ－６Ｍ托卡马克上的边界欧姆加热（ＥＯＨ）、抽气限制器（ＰｕｍｐｉｎｇＬｉｍｉｔｅｒ）和离子回旋共振加热（ＩＣＲＨ）实验中的密度分布变化规律和约束特性。对于ＨＴ－６Ｍ托卡马克装置欧姆放电，密度分布特征参数ｕ约为１．１～１．３；约束改善的放电模式，ｕ上升到１．８～２．０，电子密度分布展宽；当密度分布特征多数ｕ≤０．９时，密度分布峰化，这是大破裂的先兆。

圆柱形人造原子的能级结构及电子几率密度分布

通过求解定态薛定格方程得到了园柱形人造原子的能级结构，进而求出了电子几率密度分布。计算结果表明，电子被束缚在园柱内的条件与位阱深度Ｖ０及园柱的结构参数有关。当园柱的高ｈ＝４．００ｎｍ，半径ａ＝２．７５ｎｍ时，要求Ｖ０≥４．７４ｍｅＶ。在ｚ轴方向上的电子几率密度分布是以ｈ／２为对称中心周期震荡，并且柱体内外的电子几率密度的大小是可比较的；而在ｘｙ平面上的电子几率密度分布类似于氢原子，并且柱外的电子几率密度比柱内的要小得多。说明电子沿ｚ方向隧穿的几率较大，为两个甚至多个人造原子的ｚ方向耦联提供了理论依据。

CH_3CN分子价壳层轨道电子动量分布的理论研究

采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法,选用6-31G,6-311++G,6-311++G(d,p)和AUG-cc-pVTZ基组以及HF方法选用AUG-cc-pVTZ基组对CH3CN分子价壳层轨道电子动量分布进行了研究。理论计算与前人实验结果和利用Snyder和Basch波函数以及HF方法选用431G基组计算得到的理论的动量分布进行了比较。总体而言,除DFT-B3LYP/631G外,采用的其它几种计算均较前人理论计算与实验结果符合更好。对外价轨道7a1,1e和6a1,轨道电子的弥散效应很明显,而轨道的极化效应不明显,且7a1和6a1轨道的电子关联效应比较显著。对内价轨道,不同基组计算结果之间差别很小,表明内价壳层轨道极化和弥散效应很弱。

多电荷离子的电子动量分布和电子剥离截面的数值研究

计算了多电荷离子的电子动量分布和多电荷离子与中性原子碰撞的电子剥离截面