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塵埃等離子體的研究進展

時間:2017-05-06 11:50來源:畢業論文
摘要塵埃等離子體物理是近年來等離子體學科中一個活躍的分支領域之一,由于其在空間環境、工業加工以及聚變反應中的廣泛應用,對塵埃等離子體中所發生的各種物理過程的研究引

摘要塵埃等離子體物理是近年來等離子體學科中一個活躍的分支領域之一,由于其在空間環境、工業加工以及聚變反應中的廣泛應用,對塵埃等離子體中所發生的各種物理過程的研究引起了人們極大的興趣。塵埃等離子體是一種部分或完全電離的等離子體,其基本成分除了電子和離子外,還有(通常)帶負電的、且電荷不是常數的微粒。帶電顆粒有著與電子和離子完全不同的動力學行為,其與等離子體的相互作用呈現出許多新的物理現象。本文介紹了塵埃等離子體的發展歷史、基本性質、主要研究方向以及診斷測試方法等。關鍵詞  帶電塵埃  等離子體畢業設計說明書(論文)外文摘要8223
Title  Review of research on dusty plasmas
Abstract
The physics of dusty plasmas has been an active branch of plasmas science in recent years. There have been great interests in the investigations of the physical processes in dusty plasmas because of their applications in the space environment and industrial manufacture as well as in fusion reaction. Dusty plasma is defined as partially or fully ionized plasma consisting of , besides electrons and ions,(usually)negatively charged micro-particles with variable charges. The grains have completely different dynamic behaviors compared with electrons and ions. New phenomena emerge as the result of grain-plasma interactions. This paper describes the basic properties of dusty plasmas as well as the history, main research directions and test methods etc..
Keywords  charged dust   plasmas
目   次
1  引  言   1
1.1  塵埃等離子體簡介    1 源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live
1.2  塵埃等離子體的基本研究方法  1
1.3  塵埃等離子體物理的研究近況  2
1.4  本文的主要內容  3
2  塵埃等離子體的基本理論與發展歷史 4
2.1  什么是塵埃等離子體4
2.2  塵埃顆粒及其形成5
2.3  塵埃等離子體的特性5
2.4  塵埃等離子體的發展歷史6
3  關于塵埃顆粒的研究 9
3.1  塵埃顆粒的荷電性質  9
3.2  塵埃顆粒的形成與生長 11
3.3  塵埃顆粒的受力問題與相互作用 12
4  塵埃等離子體的集體特性  14
4.1  塵埃等離子體晶格  14
4.2  塵埃聲波 16
4.3  塵埃空洞 18
5  塵埃等離子體的研究方法  19
5.1  理論研究方法  19
5.2  數值計算和模擬研究 21
5.3  實驗研究 21
6  塵埃顆粒的清除或產生  24
6.1  塵埃顆粒污染問題  24
6.2  塵埃等離子體在新材料制備中的作用 26
結論 27
致謝 28
參考文獻29
1  引  言
塵埃等離子體物理作為一個新興的研究領域在近二十年來得到了快速的發展,相關的研究成果和發表文章逐年增多。塵埃顆粒和等離子體的相互作用形成了塵埃等離子體物理,塵埃等離子體廣泛存在于宇宙空間、工業生產、加工以及實驗室中,可以說只要有等離子體存在的地方,幾乎就有塵埃等離子體。對塵埃等離子體的研究已經擴展到了等離子體物理和化學、電離氣體、空間物理、天體物理和半導體科學、材料科學等領域[1]。研究塵埃等離子體的產生以及它的各項特性不僅對等離子體技術在半導體芯片加工、磁約束核聚變、空間探測等領域的應用有著重要的參考價值,同時它能夠揭示等離子體物理學以及其它相關領域中新的物理現象。
源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live

1.1  塵埃等離子體簡介
1973年物理界首次提出了dust plasma(塵埃等離子體)一詞,塵埃等離子體可定義為:電子、離子和中性原子組成的等離子體以及“浸”在其中的塵埃顆粒組成的體系。也就是說,塵埃等離子體就是在等離子體中加入了一種新的成分——塵埃顆粒。塵埃顆粒不僅廣泛存在于宇宙空間中,如星際物質、地球電離層、行星環和彗星尾部,而且也普遍存在于聚變反應器以及低溫等離子體加工裝置等環境中。塵埃顆粒表面往往帶負電,因此這些帶電微粒的存在會改變等離子體中的電磁特性。塵埃顆粒的質量為10-15克到10-2克,大小為幾個納米到幾十微米,所帶電量為幾十到105電子電量。與塵埃等離子體中其它帶電粒子相比,塵埃顆粒具有質量較大、所帶電量較多且帶電量可變等特點。由于塵埃顆粒能吸收離子和電子的能量,而帶電顆粒的電場響應會導致新的波動現象及其不穩定性,這些帶電微粒的產生模式、輸運特性及其動力學行為為等離子體物理學提供了廣闊的研究領域,所有集合等離子體的性質都會因微粒的存在而改變。 塵埃等離子體的研究進展:http://www.aftnzs.live/wuli/20170506/6469.html
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