填充等离子体介质切伦可夫脉塞的线性理论

在无引导磁场的作用下，利用自洽线性场理论，分析了电子的三维扰动速度和三维扰动电流密度对填充等离子体的介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响，导出了注波互作用的色散关系和同步条件，所得关系清楚地表明，其工作用不稳定性是由填充等离子体的介质筒慢波波导中的ＴＭ模与电子注模通过电子注耦合所致，并求得了电子注引起的频偏和波的增长率。     

时变磁等离子体片中的电波传播

首次对时变磁等离子体片中的电波传播进行了分析。所得结果表明,沿正 z 轴传播的右旋圆极化平面波(入射波)在时变磁等离子体片中激励起11个波。有两个沿正 z 轴、一个沿负 z 轴方向传播的波的波数不变,频率与入射波的频率ω_0不同;另8个波的波数彼此相同,其大小由磁等离子体固有频率决定而与ω_0无关,除两个传播方向彼此相反的波的频率等于ω_0外,另6个波的频率均不等于ω_0.片两边的自由空间中各有一个与入射波相同的波,其余为衰减振荡场.当电子回旋角频率ω_0为0时,其结论与文献[6]给出的各向同性等离子体片中的结论一致;片厚 d→∞时,则可得到时变磁等离子体半空间中电波传播的结论.     

电磁波在等离子体层中衰减的数值分析

采用分层介质方法处理非均匀等离子体层,研究了电磁波射向覆盖磁化等离子体层的金属平板时电磁波的衰减特性。着重讨论Epstein密度分布的等离子体层,分析了等离子体电子密度、电子碰撞频率、外加磁场和入射角度等因素对电磁波衰减的影响,得出在一定等离子体密度和电子碰撞频率下,等离子体对电磁波的吸收特性。     

任意角向模数的介质切伦可夫脉塞

利用自洽线性场理论普遍讨论了相对论电子注中电子在扰动电磁场作用下的三维扰动，在此基础上，对常用的簿环形相对论电子注在介质筒慢波波导中激励的具有任意角向模数的切伦可夫辐射进行了详细的分析，导出了此电子注与慢波系统中具有任意角向模数的波导模工作用的普遍色散方程和波增长率。     

表面波吸波涂料及评估方法

主研人员：王锡良冯永成卿显明沈丽英张其助该项目研究了表面波的分类及其激励、传播、散射机理,合理确定了以衰减系数a（dB／cm）作为表面波吸波涂料的评估参数。完成了金属平面模型、圆柱模型涂敷吸波涂料后被导表面波,爬行波的理论分析、计算。提出了将表面波电流的数值解与Prony方法相结合,提取表面主模和高次模的传播常数和幅度因子的新方法,为表面波吸波涂料的性能评估奠定了理论基础。同时建立了SGHZ～18GHZ实验测试系统,对狈uiKtg型及测量区域进行了深人研究。表面波吸波涂料及评估方法@科卞     

薄环形相对论电子注介质切伦可夫脉塞

轴向电子注通过介质慢波系统，当波的相速略低于电子注的速度时就可产生相干的切伦可夫辐射，这一现象是一切行波管的基础。本文利用线性理论，通过自洽求解粒子连续性方程和相对论运动方程与麦克斯韦方程组，分析了薄环形相对论电子注介质切伦可夫脉塞的注波互作用，得到了完全描述其薄环形电子注作用的跳变条件，导出了描述其不稳定性的色散方程和注波互作用的同步条件，并求得了波增长率。     

波在磁化周期等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。     

特殊多层结构中电磁波传播特性研究

对各向异性导体-介质-等离子体特殊多层结构中电磁波的传播特性进行了研究。通过理论推导得到了该结构中的色散方程;并通过计算机计算,给出了色散曲线。研究了该结构中是否存在金属网层对色散曲线的影响,证明了金属网层对电磁波的耦合作用,使慢波和等离子体表面波结合产生了慢等离子体表面波。分析了金属网角度、介质厚度和介电常数对色散的影响。     

静电电子回旋脉塞的单粒子理论

本文用单粒子理论研究了静电电子回旋脉塞。通过对静电电子回旋脉塞中的电子运动的分析,导出了电子与波互作用的非线性摆方程。文中用二阶扰动方法求解非线性摆方程,得到了TE_(mn)和TM_(mn)两种工作模式的静电电子回旋脉塞不稳定性线性增益公式,进一步证实了静电电子回旋脉塞不稳定性是存在的。     

等离子体隐身技术的研究

等离子体隐身是一种全新的隐身技术。建立等离子体隐身的基本模型,分别从折射效应和吸收衰减两方面论述了等离子体隐身的基本原理,通过理论分析和数值模拟,计算了电磁波等离子体中的衰减与等离子体碰撞频率、电磁波频率、等离子体厚度的关系。并对实现等离子体隐身进行研究,结果表明利用等离子体对雷达波隐身是可行的。     

等离子体对电子注的聚束特性的研究

导出了充等离子体微波管漂移空间电子运动轨迹方程，根据方程性质将空间划分为α区和β区并在两区求解该方程，研究了电子注在该区的运动及其聚束特性，并对某些参数对聚焦性能的影响进行了较深入的讨论。研究表明，填充等离子体后，电子注被明显聚焦，漂移管的设计及电子注运动形态的调节更为方便。     

里德堡氢原子在静电场和金属表面附近光电离显微的研究

运用半经典理论和静电成像的方法,首次对里德堡氢原子在静电场和金属表面附近的光电离显微进行了研究.首先根据静电成像的方法给出了体系的哈密度量,并且推导出了电子几率密度的计算公式.研究结果表明:由于金属面和静电场的共同作用,有多条从原子出发的电子轨迹会到达探测平面上一点处,由于电子波之间的干涉,放置在垂直于电场平面上的探测器将探测到一系列电子几率密度的振荡干涉图样.电子几率密度的振荡干涉图样敏感地依赖于标度电场和体系的标度能量变化.不同类型的电子运动轨迹对电子几率密度有不同程度的贡献.这些计算结果对未来实验上研究里德堡原子在外场和表面附近的光电离显微可以提供一定的参考价值.     

角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论

研究角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论,给出了脉塞不稳定色散方程,并进行了讨论。文中分析指出,角向驻波由两个反向角向旋转波组成,右旋波产生右旋的回旋谐波,左旋波产生左旋的回旋谐波。结果指出,上述两个角向旋转波的波_电子注互作用有不同的效果。由此得出结论:在电子回旋脉塞的互作用中,角向驻波可能不能维持不变。     

短束激励的尾场波裂条件

解析研究极短电子束激励的等离子体线性与非线性尾场,发现它们具有相同的最大值。在同样实验数据下,利用所得的尾场公式得出的理论值好于以往文献的公式理论值。得到了相应的波裂条件。     

回旋管复合腔的綫性理諭

本文利用线性动力学理论和扰动方法,详细研究了回旋管复合腔的注波互作用和电子注的预群聚作用。推出了电子注与波的互作用功率、频偏和起振电流等公式,并进行了详细的讨论和分析。     

等离子体激励控制圆柱绕流的大涡模拟研究

基于非对称布局表面介质阻挡放电(SDBD)等离子体气动激励主动流动控制技术及大涡数值模拟方法,探究等离子体气动激励对亚临界雷诺数范围内三维无限长圆柱绕流气流分离的控制,进而改善圆柱绕流气动特性。在固定等离子体激励器激励参数条件下,探究了不同来流雷诺数和等离子体激励器安装位置对流动控制效果的影响,并通过分析在等离子体流动控制下圆柱绕流分离区流场结构的变化,揭示了其控制机理。研究结果表明:在所研究的雷诺数范围内施加等离子体流动控制对抑制圆柱绕流分离均有一定的控制效果,在3 900雷诺数下几乎可以完全抑制流动分离,但随着来流雷诺数的增加,控制效果会逐渐减弱,当来流雷诺数达到30 000时,几乎没有控制效果;在较低雷诺数条件下,激励器的安装位置对流动控制效果影响明显,其安装位置在靠近尾流分离区的控制效果明显好于安装位置在流动分离之前的位置。     

填充等离子体介质筒慢波结构色散方程的研究

利用线性理论导出了注内外具有不同等离子体密度背景的介质筒慢波结构的色散方程，并对其进行了详细的计算和分析；由所得计算曲线可方便的确定出给定频率的此慢波结构的几何参数，为实际的工程设计提供了理论依据。     

介质切伦可夫脉塞的线性理论

利用自洽线性场理论，在有无纵向引导磁场的情况下，分别分析了电子的三维扰动速度和三维扰动电流密度对介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响，导出了其色散方程和注波工作用的同步条件，所得方程清楚地表明，其互作用不稳定性是由介质简慢波波导中的ＴＭ模与电子注模通过电子注耦合所致，并求得了电子注引起的频偏和波的增长率。     

电子回旋脈塞不稳定性的自洽非綫性理論

本文对电子回旋脉塞不稳定性的自洽非线性理论进行了研究。所用模型是在圆柱波导内沿轴向均匀磁場旋转并漂移的相对论电子注。由于相对论效应在波导中激起横电模式,我们在轴向波数和轴向电子速度为零的坐标系中导出了非线性耦合方程。从理论上描述了单一受激波的場幅值和频率偏移的非线性变化。联立求解考虑相对论效应的运动方程和非齐次波动方程,从而描述了电子与波的自洽特性。波的饱和有两种饱和机理,即自由能耗尽和相位捕获。两种饱和机理的逐漸过渡导致能量转換效率与电子注能量的关系曲线有一个峰值。数值计算结果表明,电子到波的能量转换效率在电子注坐标系中可以超过60%。     

Al-Zr系金属间化合物的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波法,计算了Al-Zr系3种金属间化合物在0 K时的生产焓、结合能及相关弹性性能,表征了Al_3Zr、Al_2Zr和AlZr 3种化合物的结构稳定性、硬度和韧/脆性等,并结合总态密度和分波态密度等电子结构分析,揭示了化合物韧/脆性机制。研究表明:Al_3Zr、Al_2Zr和AlZr 3种化合物的结构均具有稳定性,Al_2Zr在所计算的化合物中具有最高硬度,Al_3Zr次之,AlZr最低,且所有化合物均表现为脆性。结合电子结构发现,3种化合物的Al的3s、3p轨道和Zr的4d轨道的价电子具有强烈的杂化作用,从而形成共价键,并导致材料具有低温脆性。