多功能微波等离子体应用基础研究设备

介绍自行研制的多功能、多用途、计算机控制的大型微波等离子体应用与诊断设备，该设备包括一台高稳定１．５ｋＷ／２４５０ＭＨｚ微波源，微波传输与微波耦合系统，ＥＣＲ微波反应腔，大容积等离子体反应腔，真空获得系统，八路气体供给与控制系统，八探头等离子体诊断系统（包括径向和轴向朗缪探针，法拉第筒，能量分析器和等离子体鞘层探测器），多通道瞬态数据采集系统和计算机总控制系统，能较好满足微波等离子体基础研究和应用研究的多种要求和需要。     

电子回旋共振等离子体特性的数值模拟

以电子作为流体、离子作为粒子这一混合模型，研究了电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体微波放电的热现象及离子沿偏离轴向磁力线的输运．结果表明气压对ＥＣＲ等离子体影响很大．     

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。     

HT-7托卡马克等离子体电子热扩散系数与等离子体参数的关系

研究了HT-7托卡马克装置欧姆放电情况下电子热扩散系数χe的空间分布以及它与等离子体参数如等离子体中心弦平均密度、等离子体电流的关系。χe沿等离子体小半径的分布是逐渐增大,中心最低。χe在等离体1/2小半径处的数值随等离子体的中心弦平均密度增大而降低,随等离子体电流的增大而增大。且硼化后的值比硅化后的值稍小一些。χe比INTOR定标小很多,但与欧姆放电情况下的Merezhkin定标以及Coppi-Mazzucato定标数值差不多。     

开放式等离子体微波反应腔的研究

利用开放式谐振腔理论，结合实际应用的需要，对微波等离子体系统中开放式微波反应腔进行了研究，计算和分析了等离子体密度和等离子体碰撞频率对腔中微波场幅值、相位和反射系数的影响。数值计算结果表明，在一定的等离子体密度下，随着等离子体碰撞频率的提高，等离子体对微波场的吸收增大，此种开放式的结构可有效地在腔中形成有利于微波等离子体产生的驻波场。     

冷等离子体中的定向瞬态电磁波

讨论了冷等离子体中的定向瞬态电磁波。通过严格求解冷等离子体中的Ｍａｘｗｅｌｌ方程组，给出了定向瞬态电磁波ＴＭ模的电场及其场型图。结果表明，与在自由空间时相比，在各向同性冷等离子体中，定向瞬态电磁波发生了相移；与等离子体中传播的常规电磁波相比，没有截止频率。这两个特点使其在等离子体中具有极其重要的实用价值。     

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。     

三火球模型中参数配分温度的计算

利用夸克-胶子等离子体模型的计算结果计算三火球模型中的参数配分温度,计算值和实验结果符合。     

电子回旋共振放电的理论计算机模拟进展

电子回旋共振(ECR)等离子体因具有低气压、高密度、高电离度等优点而被广泛地应用于微电子工业中。ECR放电及其生成等离子体的理论、计算机模拟的研究主要集中于3种模型:粒子模型、流体模型、混合模型。该文对上述3种模型进行了综述、总结和对比,并对今后的研究前景进行了展望．特别指出模拟ECR放电电离过程的研究意义以及粒子模型中的粒子模拟与蒙特卡罗相结合(PIC/MCC)方法在模拟ECR放电及ECR等离子体方面的技术优势．     

SnO_2：Sb薄膜的光学和电学性能的研究

本文采用等离子体激活化学气相沉积制备了ＳｎＯ_２掺杂透明导电膜，并研究了薄膜的光学和电学性能．制得的薄膜电阻最低约为１７Ω／口，其可见光透射率为８５％以上，红外吸收率为８０％左右；还测得该膜具有负温阻特性。     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

长春西汀渗透泵控释片在Beagle犬体内的药动学研究

考察长春西汀（VIN）渗透泵控释片在Beagle犬体内的药动学特点.采用高效液相法,以羟孕酮为内标,测定血浆中VIN的血药浓度,使用3P97软件处理计算主要药动学参数.VIN渗透泵片和普通片血浆中VIN的t1/2分别为（1.97±0.34）和（0.85±0.23）h;Cmax分别为（15.78±2.98）和（80.25±12.38）ng·mL-1;Tmax分别为（3.58±0.55）和（0.76±0.23）h.VIN的相对生物利用度分别为（96.11±24.14）%.VIN渗透泵片血药浓度平稳,可较长时间保持血药浓度.     

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。     

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。     

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。     

电磁波在非均匀等离子体波导中的传播

利用麦克斯韦方程和线性理论推导了电磁波在径向非均匀未磁化等离子体波导中传播的色散方程，对其传播特性进行了讨论，对等离子体在径向具有线性和二次抛物线分布的色散曲线进行了数值计算；发现了电磁波相对于均匀等离子体分布的一些变化规律：HE模式的电磁波截止频率降低，EH模式的电磁波截止频率升高。     

同轴Vircator的理论与数值模拟

用格林函数法导出同轴Vircator漂移区间的空间电荷限制流。由相对论流体理论分析同轴Vircator的二维特性,导出阳极附近径向电流的表达式和电子注等离子体振荡频率,理论计算与粒子模拟结果吻合很好。用MAGIC程序计算新型同轴Vircator,得到输出功率、功率的频谱以及阳极区电流等,在0．6MVT,得到GW级的输出,微波产生效率为14．30%。