金属真空罐环境下微波测量的校准与实验

介绍了在金属真空罐特殊的实验环境下,微波矢量网络分析仪单端口校准和双端口校准的实现,具体描述了在现有的实验室仪器条件下如何用双端口TRM校准方法来消除系统误差。文中讨论了几种测量方案的可行性,给出了不同校准方法测量结果的比较,并利用校准后的系统测量了电磁波在等离子体中的传输特性。

射频电感耦合夹层等离子体中的模式转换

本文利用微波相位法和光谱诊断法,研究了ICP放电等离子体在圆台状夹层等离子体中E模和H模相互转换的物理现象.E模和H模的之间转换过程是一个瞬间突变的,转换点的输入功率随真空室压强的变化而变化.H模向E模转换的阈值功率低于E模向H模转换的值,等离子体参数随输入功率变化曲线类似于铁磁物质中的磁滞回线.ArⅡ408.2 nm谱线的强度的变化规律和电子密度随功率变化的规律基本一致.通过本实验可以获得一种电子密度范围为3.85×10^(11)cm^(-3)<n_e<4.68×10^(11)cm^(-3),外表面积为0.3 m^2,厚度为2 cm稳定工作的等离子体源.

地球弓激波的旋转非对称性

通过对太阳风-磁层-电离层系统的全球MHD模拟,研究地球弓激波相对日地连线的旋转非对称性.模拟限于太阳风速度沿日地连线、地球磁偶极矩和行星际磁场(IMF)与日地连线垂直的简单情况.模拟结果表明,即便对于IMF强度为零的情况,弓激波相对日地连线也不具备旋转对称性质:终端面(晨昏子午面)及其向阳侧的弓激波截线的东西宽度大于南北宽度(约9%～11%),终端面尾侧的弓激波截线东西宽度小于南北宽度(约8%).在存在IMF的情况下,弓激波的位形同时受到磁层顶的形状和快磁声波速度各向异性的影响.磁层顶向外扩张并沿IMF方向拉伸,且其扩张和拉伸程度随IMF由北转南而增强.在磁鞘中,垂直于磁场方向的快磁声波速度高于平行方向.因此,磁层顶拉伸方向与快磁声波速度最大方向垂直,它们对弓激波位置的效应恰好相反;弓激波的最终形状取决于何种效应占据主导地位.对于终端面尾侧,快磁声波速度的各向异性起主导作用,弓激波截线沿IMF垂直方向的宽度大于平行方向.对于终端面及其向阳侧,弓激波截线的形状与IMF取向有关:在准北向或晨昏向IMF情况下,弓激波截线沿IMF垂直方向的宽度仍大于平行方向;在准南向IMF情况下,弓激波截线沿IMF垂直方向的宽度小于平行方向的.鉴于弓激波形状同IMF取向之间的密切关系,我们提议以IMF为基准方向,提取弓激波截线的平行半宽度R_b_∥垂直半宽度R_b_⊥作为尺度参数.这些尺度参数和通常引入的弓激波截线的东西半宽度y_b和南北半宽度z_b相比,更为合理地表征了弓激波的几何性质.模拟结果表明,在终端面上,y_b/z_b和R_b_∥/R_b_⊥在IMF各向同性取向下的统计平均值均低于1,与观测得到的结论一致.