氩等离子体发生装置等熵流动的解析表达式

本文从氩等离子体的简化状态方程出发,结合气体动力学和热力学等基本方程,直接推导出适用于各种氩等离子体发生装置(如等离子体手术刀,微束等离子体焊接和等离子体热化学等)的解析表述式。这些表达式的主要特点是:各物理量密切联系装置的几何尺寸,工程计算和设计简便,各物理量适应宽广工程应用范围,并能给出相当精确的计算结果。

空气中激光等离子体冲击波的传输特性研究

根据球形对称冲击波在自由空间中传播的约束条件,提出了空气中激光等离子体冲击波在中远场的传播公式.并用探针式超声换能器实测了能量为10—110mJ、脉宽为15ns、波长为106μm的Nd∶YAG激光作用于铝靶表面产生的等离子体空气冲击波。

亚波长周期性排列空气孔的传输特性研究

从实验和理论两方面来研究了亚波长样品中周期变化时对透过曲线的影响。首先,利用聚焦离子束刻蚀方法和电子束直写系统制备了实验样品:正方和六角晶格空气孔及H-形空气槽。然后,研究了正方和六角晶格空气孔在可见光及近红外波段周期性对透过曲线的影响,证明表面等离子体对透过曲线的增强作用。测量了H-形空气槽在近红外波段的透过曲线,通过H-形空气槽的宽度和周期变化时,透过峰的位置和透过率都有明显变化的实验,进一步证明:表面等离子体对透过光增强起决定性的作用。理论模拟都是基于平面波的传输矩阵方法(TMM),实验和理论模拟很好的结合起来。

基于MATLAB的同轴空气线相关理论值的探讨和推算

主要介绍了传输线相关理论,介绍了同轴网络分析仪检定装置中2种空气线的相关理论值及推算过程,并借助MATLAB工具获取了其相应频率点的理论值和曲线图。

紧聚焦条件下飞秒激光产生空气等离子体的动态演化特性

采用具有旋转对称性的三维空间电离模型,对紧聚焦条件下中心波长为800nm、脉冲宽度为50fs的激光脉冲产生的空气等离子体的时间和空间特性进行了数值模拟,揭示了整个等离子体区折射率的动态演化过程。计算结果表明:当激光脉冲开始聚焦时,靠近焦点前方的空气首先被电离,随后产生一个中心区域达到饱和、边缘具有很高折射率梯度的水滴状等离子区域;随着激光脉冲继续向焦点传播并越过焦点,等离子体区进一步向前延伸,直至在焦点前后形成一个近乎对称的双卵形结构;脉冲通过焦点区域后,空气等离子体强度沿传播方向逐渐减弱,直到最终完全消失;在10倍物镜聚焦下,脉冲能量为500μJ、脉冲宽度为50fs的激光脉冲产生的空气等离子体由产生到消失的整个过程约持续3ps。理论计算结果与30kPa低气压环境下的实验观测结果相吻合。

用声学诊断方法测量激光等离子体通道的长度与电子密度

用声学诊断方法对超短脉冲强激光在空气中传输形成的等离子体通道进行了测量 ,根据通道不同位置的声音信号 ,得到了通道的长度和通道内电子密度等信息 .

单极性纳秒脉冲介质阻挡放电电荷传输特性实验分析

单极性高压脉冲电源激发介质阻挡放电(DBD)产生非平衡态等离子体具有很好的前景。为此,基于单极性ns脉冲电源实验研究了DBD电荷传输特性。通过改变实验条件,同时也研究了不同情况下放电的电荷传输以及能量消耗。研究了介质阻挡层厚度、介质阻挡层材料、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率和电压极性对放电电荷传输特性的影响。实验结果表明,随着介质厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值的增加,电荷传输量及放电能量增加;电压极性和重复频率对电荷传输特性影响很小;电荷传输量及放电能量在介质阻挡材料为环氧树脂时略大。

均匀等离子体光栅的色散特性研究

最近研究表明,两束交叉激光脉冲在等离子体中传播时,可以诱导生成周期等离子体密度调制(或称等离子体布拉格光栅).分别利用传输矩阵法和耦合模理论,推导了激光斜入射时等离子体光栅的色散关系.两种方法均表明,均匀等离子体光栅存在着光子带隙结构,并且在带隙附近有强烈的色散.当激光斜入射时,带隙结构会呈现不同的偏振特性:S偏振光的带隙宽度随着入射角的增大而逐渐变宽,而P偏振光的带隙宽度随着入射角的增大先迅速变窄,在布儒斯特角入射时带隙消失,然后又随着入射角的增大而迅速变宽.超宽的光子带隙和超高的激光损伤阈值,使得等离子体光栅有望成为一种新型的操纵强激光脉冲的光子器件.

带有空气开关的低压电力线通信信道模型

低压电力线网络结构的复杂性和时变性是影响电力线通信可靠性和稳定性的关键因素,为实现高速、可靠的低压电力线通信,需要对其信道有充分的了解。利用矢量匹配法给出了空气开关的RLC等效电路模型研究空气开关对室内电力线通信的影响。结合自上而下与自下而上两种电力线网络信道建模方法,利用级联矩阵方法,获得了含有空气开关的室内低压电力线载波通信信道传递函数。在1 ~200MHz频带,仿真与实测结果具有较好的吻合度,表明建模方法及仿真模型正确。研究对于室内宽带电力线通信技术的频带预选择具有指导意义。

闪电首次回击过程中通道温度与电导率的演化特征

利用以高速摄像机为记录系统组装的无狭缝摄谱仪,在青海地区获得了多次云对地闪电首次回击过程400-900 nm波长范围的时间分辨光谱,分别计算了闪电电流核心通道和外围发光通道的温度;结合空气等离子体的传输理论,获得了闪电通道的电导率,探讨了回击过程中通道温度及电导率的演化特征.结果表明,闪电电流核心通道的温度比外围通道高约5000-7000 K,并且,与以往关于通道峰值温度持续时间的观点不同,回击过程中,通道保持高温的时间远远大于峰值放电电流存在的时间,在回击电流缓慢减小的数百微秒内,核心电流通道维持20000 K以上高温,这一特性是热效应导致雷电灾害的主要根源.

超短脉冲强激光在空气中的传输

超短脉冲强激光在空气中传输时由于非线性克尔自聚焦效应会使激光光束聚焦 ,造成空气的离化而形成等离子体 ,等离子体对激光光束又会产生散焦作用 ,这两种过程的动态平衡可以形成很长的等离子体通道 ,从而产生一系列复杂而有趣的现象 .文章对通道形成的机理、锥角辐射、超连续谱和三次谐波的产生进行了阐述 ,并介绍了目前等离子体通道形成的几种理论模型 .

西电牵头承担国家“973计划”项目验收获优秀

西电新闻网讯(通讯员谢楷)日前,科技部发布了《关于国家重点基础研究发展计划(含重大科学研究计划)2018年结题项目验收结果的通知》(国科发基〔2019〕308号),完成了国家重点基础研究发展计划(973计划)2014年立项的167个项目的结题验收,其中51个项目验收结果为“优秀”。《通知》指出,信息领域共12个项目通过验收,仅2项获得“优秀”。其中由西电牵头承担的973计划项目《临近空间高速飞行器等离子体鞘套信息传输理论》(No.2014CB340200)验收结果获得“优秀”,是信息领域仅有的两项优秀项目之一。

简讯

由西安电子科技大学、航天科技集团一院空间物理重点实验室主办，中国空气动力与发展中心承办的“等离子鞘套电磁波传播机理与实验方法专题研讨会”6月14～15日在四川省绵阳市举行．来自航天科技集团一院、航天科技集团十一院、中科院力学所、中国空气动力发展中心以及西安电子科技大学的25名专家代表参加了本次会议．会议围绕等离子鞘套分布特性及其描述、等离子体与电磁波相互作用机理与传播特性、信号传输特性与实验方法等进行了主题报告，并展开了热烈讨论，梳理了该领域的难点与亟待解决的问题．等离子鞘套是指飞行器高速返回大气层时，由于激波形成包围飞行器的高温等离子体壳层．飞行器穿越大气层形成的等离子体鞘套致使无线电信号中断的飞行区域即为黑障区．

激光光谱技术

O433.54 97052902谱线飞行时间加宽的理论模型与结果分析=Theoreticalmodel and result analysis on spectralline time of flight broadening[刊,中]/陈书潮（厦门大学物理系.福建,厦门（361005））//福光技术.—1996,（22）.—11在激光光谱学中,粒子横越激光束的时间T很短,特别是在准分子束和超声粒子束,横向快速离子束等亚多普勒光谱测量中,必须考虑谱线飞行加宽。提出了飞行时间加宽的阻尼振子模型。（赵桂云）O433.54 97052903激光诱导Y1Ba2Cu3Ox超导靶等离子体发射光谱的研究=Laser—induced plasma spectroscopy of Y—Ba—Cu—O target[刊。

飞秒激光脉冲在空气中传输产生的光丝间的相互作用

由于大气对激光光束的非线性自聚焦效应和等离子体散焦效应的动态平衡，超强飞秒激光在大气中传输时会产生半径近乎不变的高强度光丝和数百米长的激光等离子体通道。而且当激光功率远高于自聚焦阈值时，飞秒激光在传输时还会出现多丝结构。如何控制多丝的模式，使得飞秒激光在大气中产生实际应用所需要的大长度稳定等离子体通道已成为强场物理研究领域的前沿热点问题。