空心阴极羽流等离子体放电不稳定性二维仿真模型

空心阴极放电过程中空间电势振荡会影响其工作性能,振荡过程产生的高能离子会对阴极孔产生溅射腐蚀,进而严重影响空心阴极的使用寿命。建立由质点网格(Particle-in-Cell,PIC)模型、振荡幅值模型与等效电路模型组成的一体化耦合模型来计算空心阴极放电过程电势振荡特性。采用PIC模型计算不同放电电流、放电电压及气体流量下羽流等离子体放电特性,获得羽流的电势、等离子数密度、电场强度和电子温度等时均参数的空间分布。基于等离子体聚集与耗散理论,建立电势振荡幅值模型,根据计算得到的时均参数来预估空间电势振荡幅值。将等离子体时均参数以及电势幅值振荡参数作为输入参数,代入到空心阴极放电等效电路模型中,从而得到相应工况下的电势振荡波形图。通过和实验结果对比发现,所建立的一体化耦合模型能较好地预估空心阴极羽流等离子体电势振荡特性,研究成果可用于指导空心阴极稳定放电,提升空心阴极在轨工作时限。

基于等离子体特征信息的激光焊缝熔透性监测方法

激光焊接虽然效率高,但操作难度大,焊接的工件很容易出现缺陷,发生未熔透或过度熔透的问题,导致焊接质量不合格。面对这种情况,为实现对焊接工件的有效检验,实施激光焊缝熔透性监测是十分必要的。在研究中利用高速相机采集等离子体形貌图像采集并实施四项预处理,去除图像中的干扰信息。提取等离子体形貌图像的四种特征信息,包括质心宽度、质心高度、质心摆角、等离子体面积。基于BP神经网络来构建离子体特征信息与激光焊缝熔透性类型之间的映射关系模型,以特征信息为输入,输出熔透性概率值,概率值更接近1对应的类型就是监测出来的熔透性结果。

基于神经网络算法的等离子体负载动态参数模型

等离子体负载电学模型大多基于固定参数模型,忽略了负载等效参数变化对模型的影响,容易产生较大误差。为了改善因等效参数变化带来的误差,首先探究了等效电容、等效电阻等负载参数随外加电压幅值、频率的变化情况,据此训练了BP神经网络参数调整模块,建立了等离子体负载动态参数模型,实现了外施激励变化下负载等效参数的更新。结果表明,采用神经网络动态参数模型仿真精度为95.70%,而采用固定参数模型仿真精度为82.89%,仿真精度提高了15.45%。对简化实验工作量、指导等离子体反应器设计有着重要意义。

恒温振荡提取-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中有效态铅

为精准、快速检测土壤中有效态铅含量,以土壤有效态标准物质为研究对象,采用智能精密型摇床作为前处理设备,结合电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行测试,从提取温度、振荡时间、振荡频率、浸提剂用量等方面进行条件考察,确定了最优实验条件为振荡时间2 h、提取温度(25±2)℃、振荡频率(180±10)r·min^(-1)、浸提剂用量25 mL。本方法检出限达到0.009 mg·kg^(-1),土壤有效态标准物质相对标准偏差为2.1%~3.3%,精密度好、准确度高、检出限低。采用本方法和国家标准方法对不同地区实采样品进行比对测试,相对偏差均小于5%,结果准确可靠。恒温振荡提取-电感耦合等离子体质谱法前处理操作简单、可控性强,处理效率高,分析结果准确可靠,具有较好的应用前景。

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)联用测定富硒小麦中硒代氨基酸

为科学补硒和促进富硒小麦的种植推广,用蛋白酶XIV辅助微波振荡提取富硒小麦中硒代氨基酸,采用C18分离柱分离,以磷酸氢二铵(30.0 mmol/L)+甲醇(1.0%)+四丁基溴化铵溶液(2.0 mmol/L,pH=6.5)为流动相,能在10 min内实现5种硒代氨基酸的分离。在高能氦气模式(HEHe)下,用^(78)Se的色谱峰面积积分作为定量依据,建立了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)检测富硒小麦中硒代氨基酸的方法。5种硒代氨基酸在1.0~200.0μg/L线性相关性良好,检出限在0.11~0.29μg/L。以富硒小麦为基体进行加标回收,除硒代胱氨酸(SeCys_(2))可能不稳定,易分解造成回收率偏低外,其他4种硒代氨基酸的加标回收率在92.3%~102%,相对标准偏差为1.6%~4.2%(n=7)。用所建立的方法测定农业科技工作者种植推广的富硒小麦,结果发现小麦中的硒赋存形态多为硒代蛋氨酸(SeMet),此外,小麦中还含有少量硒代胱氨酸(SeCys_(2))、硒代半胱氨酸(SeCys)、甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)和硒代乙硫氨酸(SeEt)。方法具有良好的精密度和准确度,适用于富硒小麦中硒代氨基酸的形态分析。

激光等离子体相互作用的局域振荡电子加热机制

用2.5维粒子模拟程序模拟了超强激光与等离子体的相互作用过程,发现超强激光可以通过J ×B加热机制加速电子并引起电荷分离,从而产生很强的静电场并形成电场势阱,电子在静电场势阱中振荡, 被多次加速,使得高速电子被甩出势阱,进而增强电荷分离,然后静电场结构被破坏,静电势能传给电子。在此 过程中,电子在此阱中作局域振荡,并且被J×B机制多次加速,激光的能量会有效地传给电子,使电子能量高 达10MeV。这是一种新的电子加热机制,称之为局域振荡电子加热机制。

温度对表面等离子体振荡传感器的作用

本文采用棱镜型角度检测的方法,对表面等离子体振荡传感器进行精密检测。首先从理论上分析了温度对棱镜型表面等离子体传感器的作用机理,并根据机理进行了实验系统的设计。基于所设计的棱镜型角度检测SPR装置,研究了温度对表面等离子体振荡(SPR)共振角度的影响。实验给出了表面等离子体共振角度随被测液体温度的升高而下降的数值结果,斜率为-7.843×10-3/℃,并证明了温差控制对光传感技术中表面等离子体振荡(SPR)技术的实用化的重要性。

极端相对论性正负电子对等离子体中横振荡的色散关系

由伏拉索夫方程和费米分布函数的相对论性修正形式推导出相对论性正负电子对等离子体中横波的色散方程,对等离子体中的横波进行解析研究,得到长波支和短波支的色散关系。从解析的色散曲线发现了与Mikhailovskii在极端相对论性情况下对于电子-离子等离子体中色散关系研究相类似的结果:在极端相对论性等离子体中横波的解析色散曲线具有不连续性。基于解析色散曲线的不连续性,进而采用数值计算的方法求解了完整的等离子体色散方程,得到其数值解,数值色散曲线可将解析上的长波和短波衔接起来,使其成为一条完整的色散曲线。

HL-1装置等离子体中X波段的微波反锯齿振荡

一、引言 对电子回旋频率和等离子体频率的辐射研究表明,在HL-1装置的低密度放电过程中,存在着相对论电子束。本实验中,用一个在HL-1装置赤道面上垂直于纵向磁场方向的天线,观测了频率小于等离子体频率ωpe的X波段的微波辐射。发现在这个频段除了可以接收到强的稳态超热辐射外,在一定的密度范围内,还能观测到幅度很大的反锯齿振荡。它们和软X射线锯齿,等离子体密度有一定的关系。下面将给出这些实验结果。

基于BP神经网络的脉冲放电等离子体氧化酸性橙Ⅱ影响因素分析

为了说明多针-板电极脉冲放电等离子体(PDP)氧化酸性橙Ⅱ(AO7)过程中多种因素对AO7脱色效果的影响,本研究建立了PDP氧化AO7的BP神经网络模型,用BP神经网络模拟多因素作用下PDP氧化AO7的反应过程,重点考察溶液条件,包括溶液初始浓度、初始电导率和初始pH等条件对AO7脱色效果的影响趋势。研究所建立的BP神经网络模型对AO7脱色效率的预测值与实际测定值的偏差在±5%范围内,说明BP神经网络模型可以很好地分析PDP这一复杂体系中各溶液条件对AO7脱色效率影响的规律。模型分析结果表明:所建立的PDP水处理系统中,在一定的AO7溶液初始浓度条件下有较高的脱色效果;溶液电导率对AO7的脱色效果基本没有影响;酸性条件更有利于AO7的脱色。

激光等离子体诱导靶上电势信号的振荡特性

纳秒脉冲激光烧蚀金属元靶产生等离子体,由于极少量速度较快的电子逃逸造成了等离子体区域出现微量剩余正电荷,并在周围空间激发电场。通过在靶上偏置负高压(0～1 000 V)研究了金属靶由于受等离子体作用而出现的电势变化。实验发现:靶上电势信号整体呈单峰分布,并在早期阶段(<700 ns)出现强烈振荡现象,振荡频率(约40 MHz)不随靶偏置电压与激光能量发生变化。并首次对该振荡信号的产生机制进行了分析,认为靶上电势振荡是靶材偏置负压与等离子体中的净余电荷相互作用的结果。

电离层等离子体漂移的振荡

根据中纬Ｗａｋｋａｎａｉ站与低纬Ｏｋｉｎａｗａ站的垂测数据，得出电离层峰区垂直漂移的频谱结构．结果表明，漂移除具有周期在２４ｈ之内的潮汐分量外，低纬站还呈现出值得特别注意的２．１ｄ的周期振荡．作者认为，低纬垂直漂移的振荡行为，主要是电场的波动分量引起；这种波动电场包含潮汐振荡与行星波两日振荡的成分．峰值电子浓度的振荡最直接地是由中性大气温度控制；而峰高的波动起伏，则主要是电场振荡的结果．

基于BP网络的等离子体法去除VOC_s实验研究

低温等离子体技术处理VOCs是目前国内外的研究热点。本实验研究通过电晕放电和介质阻挡放电相结合的方法,将实验装置划分为电源系统、配气系统和等离子体反应系统三大组成部分,探讨的相关的六种工况参数对甲苯去除效率的影响。在数据处理中运用BP神经网络的数值逼近和MATLAB三维可视化技术,对实验结果作了理论分析。研究结果表明,电压的升高有利于甲苯污染物的去除;频率对甲苯去除效率的影响与反应器材质和电源变压器的漏感有关,频率处于系统谐振频率附近对甲苯的去除效果有利。气体流量与进口浓度对甲苯去除效果的影响相似,随着气体流量的增大与进口浓度的上升,甲苯的去除效率下降,但气体流量对去除效率的影响程度较大。实验还考察了反应器直径和内电极直径对甲苯去除效率的影响,结果表明,对于直径较大管径,细电极更有利于甲苯的去除;而对于直径较小管径,粗电极的效果较好。

中性风与等离子体行星波的同步振荡

本文是“赤道异常的行星波振荡”的续篇。提供新的事实以说明:由于中层大气的行星波振荡会调制到潮汐风上面,潮汐风上升到E层发电机区域,通过发电机效应产生电场及S_q电流体系的行星波振荡。电场沿磁力线传到F_2层,通过“喷泉效应”引起电离层赤道异常的行星波振荡。所有这些振荡来源相同,所以是同步的。

HL-1M弹丸加料等离子体中的蛇形振荡

根据PIN光二极管阵列探测器所探测到的1～10keV能量范围的软X射线辐射扰动,研究了HL 1M装置等离子体中在多发弹丸注入条件下产生的蛇形振荡不稳定性特性,对其机制进行了仔细讨论。实验表明,在中等密度欧姆放电中,高速弹丸注入能直接在等离子体芯部激发出蛇形振荡。对于较高密度的放电,在弹丸加料等离子体的后续演变中经常观测到锯齿稳定化结束时诱发出的准稳态大幅度蛇形振荡。

等离子体接触器放电振荡的频谱分析研究

为了验证接触器工作时发生振荡的主要区域,设计试验寻找接触器进入羽流工况的阈值条件,确认当"供气工质流量—放电电流"的比值超过10sccm/A时,接触器将会进入到羽流工作模式。在该区域中接触器将会发生较为剧烈的振荡,放电电压峰-峰值一般超过5V。经频谱分析(FFT),导致该放电不稳定性的原因是需要用较少供气工质产生较多放电电流时的电离不稳定性,这种不稳定性对应的频率分量约在1MHz左右,采用增加供气流量或者降低放电电流的方法可以有效地抑制该种振荡的发生。

X波段等离子体填充返波管振荡器

描述等离子体填充微波器件的技术背景。从分析关键技术出发，着重给出等离子体阴极电子枪、等离子体辅助电子束传输聚束、以及等离子体辅助注波互作用的概念设计。提出一种Ｘ波段等离子体填充返波管的实施方案。

等离子体的振荡及流体效应的解释

在普通物理层次内对等离子体的主要基本特性进行分析并简单介绍有关应用

磁尾多元等离子体片振荡与磁脉动的模拟

在磁尾近赤道等离子体片区经常可以观测到可压Pc5脉动波[1].一般认为这种脉动波是由磁镜不稳定性产生的.Vaivds,et al.[2]提出观测卫星相对磁镜结构的晃动可能是该脉动波的成因.

高纯GaAs中的等离子体振荡现象

报道了一种新的半导体体效应器件——体等离子体器件 ,它是由很薄的高纯 Ga As层构成 (1— 2μm ) ,在强电场 (大于 2 0 0 k V/ cm )下产生雪崩击穿 ,形成一个由电子和空穴组成的等离子体 ,这一等离子体有较宽的等离子体振荡频率 ,并强烈地依赖于外磁场 ,因此可以做成振荡器及磁敏传感器 。